• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.12 no.2
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• pp.229-237
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• 1992

Series system reliability analysis of non-reactive contaminant transport is performed in a two dimensional horizontal domain with two different limit state functions: (1) concentration threshold and (2) exposure time threshold. The transient source transport model is combined with the system reliability model to evaluate the probability that a specified maximum concentration at a node of interest would be exceeded or that a moderate concentration would exceed some exposure limit over a given period of time. The results give probabilities of exceedence greater than probability of each component and they tend to be dominanted by the component with larger probability. Transverse dispersivity turns out to be an important parameter in addition to hydraulic conductivity in a two-dimensional contaminant transport model with transient source. System sensitivity is found to reflect the corresponding sensitivity of both components, with the component with larger probability having a greater influence.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.6B
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• pp.507-514
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• 2011

A numerical model has been developed by employing a finite element method to simulate the depth-averaged 2-D dispersion of the heat pollutant, which is an important pollutant material in natural streams. Among the finite element methods, the Streamline Upwind/Petrov Galerkin (SUPG) method was applied. Also both linear and quadratic elements can be applied so that irregular river boundaries can be easily represented. To show the movement of heat pollutants, the reaction term describing heat transfer was represented as an equation in which sink/source term is proportional to the difference between the equilibrium temperature and water surface temperature. The equation was expressed so that the water surface temperature changes according to the temperature transfer coefficient and the equilibrium temperature. For the calibration of the model developed, analytic and numerical results from a case of rectangular channel with full width continuous injection have been compared in a steady state. The comparisons showed that the numerical results were in good agreement with analytical solutions. The application site was selected from the downstream of Paldang dam to Jamsil submerged weir, and overall length of this site is about 22.5 km. The change of water temperature caused by the discharge from the Guri sewage treatment plant has been simulated, and results were similar to the observed data. Overall it is concluded that the developed model can represent the water temperature changes due to heat transport accurately. But the verification using observed data will further enhance the validity of the model.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.27 no.6
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• pp.651-656
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• 2005

Toluene, which is emitted from textile process, is considered as an important hazardous air pollutant. In this study, the catalytic activity of transition metal oxides(Cu, Mn, V, Cr, Co, Ni, Ce, Sn, Fe, Sr, Cs, Mo, La, W, Zn)/${\gamma}-Al_2O_3$ catalysts was investigated to carry out the complete oxidation of toluene. The metal catalysts were characterized by XRD-ray diffraction), FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Micrograph), BET(Brunauer Emmett Teller) method and TPR(Temperature Programmed Reduction). Among the catalysts, Cu/${\gamma}-Al_2O_3$ was highly promising catalyst for the oxidation of toluene. From the BET results, it seems that the catalytic activity is not correlated to the specific surface area. XRD results indicated that most of catalysts exist as amorphous phase. From the FE-SEM results, it was observed that copper on ${\gamma}-Al_2O_3$ surface was well dispersed among catalysts. The catalytic activity for the toluene oxidation could be explained with that metal oxide catalyst was dispersed well over supports and was attributed to reduction activity in surface of catalysts.

• Economic and Environmental Geology
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• v.38 no.3 s.172
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• pp.221-236
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• 2005

In order to investigate the contamination levels and dispersion patterns of heavy metals such as Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn by urbanization, soils beneath roadside-trees and leaves of Ginkgo biloba were collected from Seoul area during October to November in 2001. All tree leaves were grouped into washed and unwashed ones. The pH of most soil ranges from 6 to 9 indicating a weak acidic and alkaline. The element couples of Cd-Co, Cr-Ni and Zn-Cu-Pb have good correlation in soils, and contamination sources of Cd-Co, Cr-Ni and Zn-Cu-Pb could be similar. High correlation coefficients among Pb, Cu and Zn in G. biloba indicates that these elements show the similar behavior during the metabolism processes. From the results of pollution index calculation for soils, industrialized and heavy traffic area were severly polluted by heavy metals such as Cd, Cu, Pb and Zn. By the discriminant analysis, industrialized and heavy traffic areas are enriched in the order of Ni> Cr> Pb. Cadmium is useful to discriminate between industrialized and heavy traffic areas, Co and Pb are highly enhanced in heavy traffic area.

• Analytical Science and Technology
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• v.11 no.6
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• pp.469-473
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• 1998

The gasoline brands can be determined by gas chromatography. However, determining from the differences in chromatograms is sometimes ambiguous because the gasoline composition is becoming similar from refinery to refinery due to stringent regulations for the protection of the atmospheric environment. To determine the gasoline brands of five refineries in Korea, we have obtained and compared IR spectra of polymeric dispersants which are added to gasoline at several hundreds of ppm levels. Since the deposit control additives used by the five refineries in Korea are different from one another, it is possible to determine the gasoline brands by comparing their IR spectra. A strong and broad C-O stretch absorption peak appears at $1,096cm^{-1}$ for the additives used by A, B, and C refineries, which renders an easy differentiation of the additives from those of D and E refineries. The differentiation of all five gasoline brands are possible due to the characteristic vibrations present in each additive.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.308-311
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• 2007

황해의 25개 조사정점의 표층수에 대한 해양환경요인 및 식물플랑크톤 현존량의 월별 조사결과를 종합하여 주성분분석(PCA)을 실시한 결과 주성분 I에서는 변화를 26.6% 설명할 수 있으며, 이중 질산질소가 가장 많이 기여하였고, 이어서 용존무기질소, 규산규소, 수온, 용존산소, 암모니아질소 순으로 기여 하고 있었다. 주성분 II에서는 20.3%를 설명 할 수 있으며, 이중 용존산소가 가장 많이 기여하였고 그 외 엽록소 a, 수온, 염분, 규산규소, 식물플랑크톤 현존량 순으로 기여 하였다. 주성분 III에서는 15.1%를 설명 할 수 있으며, 이중 인산인이 가장 많이 기여하였고 그 외 염분, 아질산질소, 수온, 용존산소, 질산질소, 용존무기질소 순으로 기여하였다. PCA에 이용된 항목 중 부유물질은 제외한 모든 항목은 주성분 I, II, III에 5%이하 유의수준에서 의미 있는 상관성이 있었다. 주성분 I은 질산성질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인과는 긍정적인 상관성(p<0.0001)을 갖고, 수온, 암모니아질소와는 부정적인 상관성을 보였다(p<0.001). 주성분 II에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량은 긍정적 상관성을 나타내었고, 수온, 염분, 규산규소와는 부정적인 상관성을 보였으며(p<0.0001), 주성분 III에서는 염분, 수온, 질산질소, 용존무기질소, 식물플랑크톤 현존량과는 긍정적인 상관성(P<0.0001)을 나타내었고 인산인, 아질산질소, 용존산소는 부정적인 상관성을 나타내었다 (p<0.01). 공간적인 분포특성은 조사정점에 따라 항목별 결과에 대한 분산이 커서 일정한 특성을 도출하기가 어려운 상태이나 대체로 PCA II축을 기준으로 상부인 $1/4{\sim}2/4$분면에 북부와 중부의 조사정점이 위치하고 음의 방향인 $3/4{\sim}4/4$분면에 중부와 남부의 조사정점이 위치하고 있어 북측의 307선과 308선 및 중부의 309선과 310선 그리고 남측의 311선과 312선으로 구분되어지는데 그 중에서 태안반도의 연안역인 307선의 03점은 계절에 변화가 가장 커서 분산의 폭이 심한 상태로서 다른 조사정점들과 구분되어진다. 전반적으로 북측해역에서는 용존산소, 엽록소 a, 식물플랑크톤 현존량이 남측해역에 비해 상대적으로 많은 반면, 남측해역은 수온과 염분 및 규산규소가 높은 상태이었다. 북쪽인 307선과 308선은 연안역과 외해에서 상대적으로 영양염류가 높았으며, 중부인 309선과 310선은 연안역과 준 외해역인 07점과 09점에서 영양염류가 높았었고, 남부 해역인 311선과 312선에서는 연안역에서 영양염류가 상대적으로 높은 경향을 나타내었다. 즉 황해 동부는 연안역에서는 조석간만의 차가 심하고, 새만금 및 시호호등과 같은 대규모의 간척 매립으로 육상의 오염원이 자정작용을 거치지 못하고 직접 연안으로 유입되고 있는 실정이다. 또한 10여 년 전부터 육지의 모래부족으로 다량의 바다 모래가 채취되어 왔고 그 량이 점차 증가추세이며, 중부외해역에서는 각종 폐기물 투기로 점차 영양염류의 부하량이 증가되고 있어 특히 질소계와 인의 영양염류 농도가 높아지고 있는 추세이다. 시간적 변동특성은 전반적으로 순환하는 형태를 유지하고 있다. 2005년 2월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높았었으며 4월로 접어들면서 항목 간에 분산되는 경향을 보이면서 수온, 엽록소 a 및 식물플랑크톤이 증가 하면서 해역에 따라 좌우로 분산되는 경향을 나타내었고 6월에는 아질산질소를 제외한 영양염류가 감소하는 경향을 보였다. 8월에는 6월에 비해 수온이 높아지고 규산규소, 질산질소, 용존무기질소 등이 약간 증가추세이었으며 10월로 접어들면서 증가추세가 더 높아졌었고 12월에는 질산질소, 용존무기질소, 규산규소, 인산인, 용존산소가 높아졌었다. 2006년 4월에는 2005년 4월에 비해 수온, 엽록소 a, 식물플랑크톤의 현존량이 높아져서 전년 동시기와 약간 다른 양상을 보이고 있었다. 즉 동계인 2월을 시작으로 반 시계 또는 시계 방향으로 순환하는 형태를 유지하고 있으며, 4월은 2개년 비교해 보았을 때 해마다 해양환경에 따라 그 순환 정도 및 형태가 다를 것으로 추정된다.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.4 no.3
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• pp.130-143
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• 1997

To investigate geochemical characteristics and the sources of the dissolved ion species in the river water in the Han river drainage basin, samples were collected at 60 sites from the Han river drainage basin. The data for. pH, conductivity, TDS (total dissolved solid), temperature, and concentrations of dissloved ions were obtained as follows : (1) The geochemical characteristics of the surface water in the South and North Han river drainage basins are mainly controlled by bed rock geology in the drainage basin and in the main stream of the Han river considerably affected by anthropogenic pollution. The South Han river water samples have high concentrations of $Ca^{2＋}$ (ave. 15.42 ppm), $Mg^{2＋}$ (ave. 2.74 ppm), HC $O_3$$^{[-10]}$ (ave. 51.9 ppm), which evidently indicates that the bed rock geology in a limestone area mainly controls the surface water chemistry. The concentration of S $O_4$$^{2-}$ is remarkably high (SHR10-2 : 129.9 ppm) because of acid mine drainage from the metal and coal mines in the upper reaches of the South Han river. (2) The South Han river and the North Han river join the Han river. in the Yangsuri, Kyounggido and flow through Seoul metropolitan city. The mixing ratio is about 60:40 at the meeting point (sample number HRl0). (3) The result of factor analysis suggests that the pollution factor accounts for about 79% and the bed rock type factor accounts for about 7% of the data variation. This means that the geochemical characteristics of the Han river water mainly controlled by anthropogenic pollution in the South Han river and main stream of the Han river drainage basin. (4) The chemical data for four tributaries such as the Wangsukcheon, the Tancheon, the Zunuangcheon, and the Anyangcheon show that the concentration of pollution elements such as N $O_2$, C $l^{－}$, P $O_4$$^{3-}$, S $O_4$$^{2-}$ and Mn are high due to municipal waste disposal.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.45 no.2
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• pp.179-189
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• 2012

To simulate the transport of pollutant, a numeric model for the advection-diffusion equation with the decay term is developed. This is finite-difference model using the implicit method (with the weight factor ${\alpha}$) and Gauss-Seidel SOR(successive over-relaxation). This model is compared to the analytical solutions (of simpler dimensional or boundary conditions), and in the condition of Peclet number < 5~20, the result shows stable condition, and Crank-Nicolson method (${\alpha}$=0.5) shows the more accurate results than fully-implicit method (${\alpha}$=1). The mass of advection, diffusion and decay is calculated and the error of mass balance is less than 3%. This model can evaluate the 3-D concentrations of the advection-diffusion and decay problems, but this model uses only the finite-difference method with the fixd grid system, so it can be effectively used in the problems with small Peclet numbers like the pollutant transport in groundwater.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.15 no.3
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• pp.245-255
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• 2005

Three dimensional Monte-Carlo simulations of non-ergodic transport of a non-reactive solute plume by steady-state groundwater flow under a uniform mean velocity in isotropic heterogeneous aquifers were conducted. The log-normally distributed hydraulic conductivity, K(x), is modeled as a random field. Significant efforts are made to reduce the simulation uncertainties. Ensemble averages of the second spatial moments of the plume, $$lt;S_{ij}'(t',l')$gt;$ and plume centroid variances, $$lt;R_{ij}'(t',l')$gt;$ were simulated with 3200 Monte Carlo runs for three variances of log K, $\omega^2_y1.0,,2.5,$ and 5.0, and three dimensionless lengths of line plume sources ( l=,5 and 10) normal to the mean velocity. The simulated second spatial moment and the plume centroid variance in longitudinal direction fit well to the first order theoretical results while the simulated transverse moments are not fit well with the first order results. The first order theoretical results definitely underestimated the simulated transverse second spatial moments for the aquifers of large u: and small initial plume sources. The ergodic condition for the second spatial moments is far from reaching, and the first order theoretical results of the transverse second spatial moment of the ergodic plume slightly underestimated the simulated moments.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1214-1218
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• 2005

지금까지 국내에서의 수질개선을 위한 노력은 점오염원에 대한 저감만을 중심으로 진행되어 왔기 때문에, 보다 획기적인 수질개선을 위해서는 비점오염에 대한 연구와 관리가 진행되어야 한다. 그러므로 본 연구에서는 도시지역, 농촌지역, 임야지역의 토지이용특성이 다른 3유역을 대상으로 현장연구를 실시하여 비점오염물질의 발생특성 및 유역별 비교를 실시하였다. 측정은 도시지역의 가장 큰 오염원인 CSOs(Combined Sewer Overflows)에 대하여 측정을 실시하였고, 농촌지역 및 임야지역의 경우 각 유역의 출구 지점에서 측정을 실시하였다. 강우특성이 다른 15개의 강우사상을 대상으로 유량 및 SS, TCOD, TN, TP의 항목에 대하여 한 강우사상당 $15\~20$회의 측정을 실시하였다. 각각의 강우사상에 대하여 EMCs(Event Mean Concentrations)를 산출하여 도시지역, 농촌지역, 임야지역의 각 유역에 대한 확률별 EMCs를 산정한 결과 3개 유역의 EMCs는 도시지역>농촌지역>임야지역 순으로 나타났다. $EMC_{TCOD}$는 도시지역과 농촌임야지역간에 가장 큰 차이를 보이는 것으로 나타났으며, $EMC_{TN}$에서 가장 작은 차이가 나타났다. 각 유역별 EMCs의 로그-정규 확률그래프의 분산계수를 비교한 결과 농촌임야지역은 도시지역에 비하여 오염물질의 농도 변화가 강우특성에 따라 보다 큰 변화를 보이는 것으로 나타났다. 연구유역에서 $EMC_{TN}$의 발생확률 $50\% 값이 도시지역은 17.0mg/L, 농촌임야지역은 4.5mg/L로 나타났으며, 이는 유사한 유역특성을 나타내는 타 지역에서의 연구자료를 분석 값과 매우 유사한 크기를 가지는 것으로 나타났다.를 분석하였다. 실험을 수행하여 보다 정밀한 공식으로 개선할 수 있었다.$10,924m^3/s$ 및 $10,075m^3/s$로서 실험 I의 $2,757m^3/s$에 비해 통수능이 많이 개선되었음을 알 수 있다.함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$로 나타났다.천성 승모판 폐쇄 부전등을 초래하는 심각한 선천성 심질환이다. 그러나 진단 즉시 직접 좌관상동맥-대동맥 이식술로 수술적 교정을 해줌으로써 좋은 성적을 기대할 수 있음을 보여주었다.특히 교사들이 중요하게 인식하는 해