• 제목/요약/키워드: water diffusivity

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해석적 모형을 이용한 지하수 양수 및 하천수위 변화에 따른 하천수 감소 특성 분석 (Analysis of Stream Depletion due to Groundwater Pumping in Variable Stream Stages Using an Analytical Model)

  • 이정우
    • 지질공학
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    • 제29권4호
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    • pp.439-449
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    • 2019
  • 하천 건천화 예방 및 하천수와 지하수의 효율적 연계 이용을 위해서는 지하수 이용이 하천의 수량에 미치는 영향 평가가 수반되어야 한다. 이를 위해서는 대수층과 하천의 다양한 수리특성 조건에 대해 지하수 양수에 따른 하천수량의 변화 분석이 필요하다. 본 연구에서는 하천수위 변동을 반영할 수 있고 지하수 양수에 따른 하천수 감소량을 산정할 수 있는 Baalousha 해석해를 이용하여 하천수위가 지수함수적으로 감소하는 경우와, 감소 후 다시 회복되는 경우에 대해 지하수 양수로 인한 하천수 감소량의 변화 특성을 분석하였다. 대수층의 수리특성으로 투수량계수 10~100 ㎡/d 및 저류계수 0.05~0.3, 하천의 수리특성으로 하상수리전도성 0.01~20 m/d, 하천수위 감수상수 0.1~1.0 1/d, 그리고 하천과 관정의 이격거리 100~500 m 조건에 대해 지하수 양수량 대비 하천수 감소량인 하천수 기여도를 산정하고 그 거동 특성을 하천수위 변동 유무에 따라 종합적으로 분석, 제시하였다. 하천수위 감소 영향을 고려하였을 경우 하천수 기여도가 크게 감소하고 하천-관정 이격거리와 수리확산도의 함수인 하천고갈인자 값에 영향을 작게 받는 것으로 나타났으며, 반면에 하천수위 감소 후 회복되는 조건에서의 하천수 기여도는 하천수위 변동이 없는 경우와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 하천수위 조절을 통해 지하수 양수시 하천수 및 대수층 저류량에 미치는 상대적 영향의 통제가 가능함을 의미한다.

하천변 지하수 양수로 인한 하천수 감소 영향의 공간적 평가 - 죽산천 유역을 중심으로 - (Spatial Assessment of Effects of Near-Stream Groundwater Pumping on Streamflow Depletion)

  • 이정우;김남원;정일문;이민호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권7호
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    • pp.545-552
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    • 2015
  • 본 연구에서는 죽산천 주변 지역에 대해 지하수 양수에 따른 하천수 감소 영향을 공간적으로 분석하였다. 하천 주변 500 m 이내에 위치한 지하수 관정 각각에 대해 지표수-지하수 결합모형 SWAT-MODFLOW를 이용하여 양수 후 하천수 감소량을 반복적으로 모의하였다. 모의 결과, 양수량 대비 하천수 감소율이 20~96%의 범위로 큰 차이를 보였으며, 특히, 하천과 관정간 이격거리가 100 m 이내, 수리확산 계수가 $500m^2/d$ 초과, 하천바닥층 수리전도성이 25 m/d를 초과한 경우에 양수량 대비 하천수 감소율이 60%를 넘어 양수 영향이 큰 것으로 분석되었다. 지하수 관정의 공간적인 위치에 따른 하천수 감소 영향을 정량적으로 쉽게 파악할 수 있도록 관정 위치별 하천수 감소량을 양수량 대비 퍼센트 값을 가지는 등치선 곡선으로 나타내었다. 죽산천 중하류구간 주변지역이 상류지역에 비해 지하수 양수로 인한 영향이 단기간에 크게 하천에 도달하였으며, 양수기간 5년 동안 평균적으로 약 66.7%의 하천수 감소율이 발생하는 것으로 분석되었다. 하천수량에 미치는 지하수 양수 영향을 공간적으로 표출함으로써 하천변 지하수 허가 관리에 있어 객관적인 정보로 활용할 수 있을 것이다.

수온성층흐름에서 바람에 의해 발생하는 순환흐름을 해석하기 위한 수치모형개발 (A Numerical Model for Wind-Induced Circulation in a Thermally Stratified Flow)

  • 이진우;김형준;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권10호
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    • pp.911-920
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    • 2010
  • 저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구는 수온성층흐름을 해석할 수 있는 3차원 수치모형을 제시하였다. 유속성분은x-축과 y-축 방향에서의 운동량방정식으로부터 3단계에 걸쳐 계산되고, 자유수면 변위와 온도변화 등의 스칼라양은 각각 자유수면방정식과 이송-확산 방정식으로부터 계산된다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.

도정수율별 보리의 수화공정(水和工程)에 관(關)한 속도론적(速度論的) 연구(硏究) (A Kinetic Study on the Hydration Process of Barley Kernels with Various Polishing Yields)

  • 목철균;이현유;남영중;민병용
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.136-140
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    • 1983
  • 도정수율별 보리의 수화특성(水和特性)을 $20{\sim}60^{\circ}C$ 범위에서 조사하고 속도론적으로 해석하였다. 흡수량(吸水量)은 수화시간(水和時間)의 평방근에 비례하였으며 흡수양상(吸水樣相)은 흡수량(吸水量) $0.45{\sim}0.55g\;H_2O/g$ solid 이후에서 변화하였다. 수화속도(水和速度)는 도정수율 50>70>95>90%>무도정맥의 순서였으며 수화온도(水和溫度)가 높을수록 증가하였다. 이 때 곡립내부(穀粒內部)로의 물의 확산도(擴散度)는 Arrhenius방정식에 의거하여 변화하였으며 활성화에너지는 도정맥의 경우 $6.9{\sim}9.5Kcal/mole$, 무도정맥의 경우 11.6Kcal/mole이었다.

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재령에 따른 고성능 콘크리트의 수화 특성치와 염화물 확산성 변화 (Changes in Cement Hydrate Characteristics and Chloride Diffusivity in High Performance Concrete with Ages)

  • 고태호;권성준
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.9-17
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    • 2019
  • 콘크리트의 수화물 및 이와 관련된 특성치들은 재령에 따라 변화하며 이는 염화물 확산성과 큰 관련이 있다. 본 연구에서는 세 가지 수준의 물-결합재 비와 플라이 애시 및 고로슬래그 미분말을 30% 혼입한 콘크리트 대하여 2년간 장기 양생을 수행하였다. 5번의 측정 시점(28일, 56일, 180일, 365일, 730일)에 대하여 촉진실험을 통하여 촉진 염화물 확산계수를 평가하였으며, DUCOM을 통하여 도출된 공극률, 염화물 구속능, 투수계수의 변화와 비교하였다. 염화물 확산성과 투수성의 변화 패턴이 가장 유사하였는데, 이는 투수성이 공극률의 제곱에 비례하기 때문이다. 또한, 각 재령 기간 동안 변화하는 비율을 분석하였는데, 초기 재령(재령 28일~56일)에서 공극률, 투수성 및 염화물 확산성의 변화가 지배적이었고, 낮은 물-결합재 비를 가진 OPC 콘크리트에서는 180일까지 확산성의 변화가 지속적으로 크게 평가되었다.

매시브한 해양구조물 적용을 위한 고로슬래그 혼입 콘크리트의 방청성능 평가에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Corrosion Protection Performance of Concrete Containing Ground Granulated Blast-Furnace Slag for Massive Coastal Structures)

  • 유재강;김동석;박상준;원철;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2002년도 학술.기술논문발표회
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    • pp.87-91
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    • 2002
  • This paper investigates the corrosion inhibition and the reduction of hydration heat properties of Ground Granulated Blast-Furnace Slag (GGBFS) added concrete. Since the massive civil structure is vulnerable to the thermal crack by hydration. adiabatic temperature rising tests were performed for water-binder ratios from 43.2% to 47.3%, while replacing 15% to 50% of cement with GGBFS of equal weight. Then, the corrosion protection performance was evaluated using cylindrical specimens embedded with steel reinforcement according to the combination of 3 W/B ratios and 2 levels of chloride ion quantity. The corrosion area of the embedded steel ban was determined using the high pressure steam curing method specified in KS F 2561. The test results showed that the replacement of GGBFS was effective in reducing the hydration heat. The corrosion area of the embedded steel ban decreased as the replacement of GGBFS increased. However, the corrosion area of the steel bar was proportional to the autoclave cycle and the chloride ion quantity. Among the tested specimens, compressive strength, reduction of hydration heat, and corrosion inhibition performance were excellent when 50% of cement was replaced with GGBFS of equal weight.

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그래핀을 포함하는 폴리설폰 멤브레인의 구조 및 열 특성 (Structural and Thermal Properties of Polysulfone Membrane Including Graphene)

  • 최현명;최용진;성충현;오원태
    • 멤브레인
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    • 제28권1호
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    • pp.37-44
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    • 2018
  • Polysulfone 수지를 사용한 그래핀 복합조성물을 제조하고, 이것들의 멤브레인에 대한 잔류응력과 열전도 특성을 분석하였다. 그래핀을 포함하는 polysulfone 멤브레인의 잔류응력분석은 Si (100) 기판에 스핀코팅으로 $10{\mu}m$ 두께의 막을 도포하여 준비한 시료를 대상으로 하였으며, 잔류응력의 측정은 온도를 승온하고 냉각하는 완전한 1주기 동안 수행하였다. 그래핀을 포함하는 polysulfone 평막을 증류수를 사용한 상전이법으로 제조하여 두께방향과 면방향으로 열전도도를 구분하여 각각 측정하였으며 평막시료의 열전도 이방성을 분석하였다. 그래핀의 구조적 특징에 의해 이를 포함하는 polysulfone 막의 잔류응력은 그래핀 함량이 증가함에 따라 점차로 완화되는 경향을 나타내었고, 열전도특성은 평막형성의 구조적 특성과 그래핀의 고유특성에 의해 두께방향과 면방향의 차이를 확인할 수 있었다.

연제품류의 열확산도 추정에 관한 연구 4. 백색육 어육 연제품의 열확산도 (Prediction of Thermal Diffusivities of Fish Meat Paste Products 4. Thermal Diffusivities of White Muscled Fish Meat Paste Products)

  • 최수일;한봉호;김종철;배태진;조현덕
    • 한국수산과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.361-365
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    • 1988
  • Thermal diffusivities of white muscled fish meat paste products were measured and an experimental equation for prediction of the thermal diffusivity was suggested. The thermal diffusivities of products with water contents of 43.03 to $82.49\%$ and lipid contents of 0.50 to $14.88\%$ could be deduced as following equations ; $$\alpha_{80.39^{\circ}C}=0.0832{\cdot}10^{-6}{\cdot}X_w+0.0797{\cdot}10^{-6},\;m^2{\cdot}s^{-1}$$ $$\alpha_{100.63^{\circ}C}=0.0873{\cdot}10^{-6}{\cdot}X_w+0.0830{\cdot}10^{-6},\;m^2{\cdot}s^{-1}$$ $$\alpha_{120.09^{\circ}C}=0.0842{\cdot}10^{-6}{\cdot}X_w+0.0901{\cdot}10^{-6},\;m^2{\cdot}s^{-1}$$ From these equations, an experimental equation was derived for the prediction of thermal diffusivities of white muscled fish meat paste products ; $$\alpha=(1.308+0.1324{\cdot}X_w){\cdot}\alpha_w-0.0626{\cdot}10^{-6}{\cdot}X_w-0.1355{\cdot}10^{-6},\;m^2{\cdot}s^{-1}$$ The errors of the thermal diffusivities predicted with this equation were less than ${\pm}\;0.30\%$ compared with those measured.

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해양전선 : 조석전선의 형성 및 그 미세구조의 전개 과정 (An Oceanic Front : The Formation of Tidal Fronts with Its Microscale Structure Evolution)

  • Yi-Gn Noh
    • International Union of Geodesy and Geophysics Korean Journal of Geophysical Research
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    • 제21권1호
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    • pp.17-30
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    • 1993
  • 해양에서의 전선형성에 관해 그 발생기작을 중심으로 검토되었으며, 특히 조석혼합에 의해 발생하는 연안전선의 발생기작이 조석전선 형성에 관계되는 미세구조의 변화를 포함하는 연안의 해수 수직면에 대한 일차원 모형을 통해 이해되었다. 이로부터 조석전선의 형성을 예측하는 새로운 기준을 설정하였다. 모형으로부터 계산된 해수의 밀도 및 난류에네지의 시간에 따른 발달은 수온약층의 형성하기 위한 조건은 $\delta$가 클 때는 (${\delta}>0.5$)$R{\delta}^{-}$ constant로서 주어지지만, $\delta$가 0에 접근함에 따라 $\delta$에 점점 무관하게 됨을 보여준다. 여기서, $R=H^4Q/{K_b}^3,{\;}{\delta}=1-D_o/H$, Q는 해수면에서의 부력속, $K_b$는 해저에서의 와확산 계수, $D_o$ 아래서 수온약층의 깊이는 조석혼합이 증가함에 따라 감소하는 것이 발견되었다. 그 결과는 기존의 연구와 비교 검토되었다.

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Poly(2-Hydroxyethyl Methacrylate)막을 통한 아미노산의 확산 기구에 관한 연구 (The Study for Diffusion Mechanism of Amino Acids Through Poly(2-Hydroxyethyl Methacrylate) Membrane)

  • 김의락;정봉진;이명재;민경섭
    • 대한화학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.10-21
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    • 1993
  • 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)을 중합한 P(HEMA)막을 통하여 10가지 아미노산들의 확산계수, 분배계수 및 투과도를 용액의 pH 변화하에서 조사 연구하였다. 아미노산의 투과도는 각 아미노산들의 분자형태, 분자크기 및 전하량에 따라 다른 값을 나타냄을 확인하였으며, 특히 용액의 pH에 따라 전하량이 변화하는 각 아미노산은 P(HEMA)막을 통하여 투과시킬 때 모든 아미노산이 중성영역용액에서 가장 많이 투과되고 이때 막은 미세공막으로 작용하며, 염기성영역용액에는 산성영역용액보다 더 많이 투과되고 막은 분배막으로 작용함을 알았다.

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