• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.11 no.3
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• pp.253-257
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• 2013

Geology, hydrogeology, and geochemistry are the main technical siting factors of a geological repository for spent nuclear fuels. This paper evaluated the siting criteria of overseas geological repository with related to hydrogeologic properties, such as hydraulic conductivity, partitioning coefficient, dispersion coefficient, boundary condition, and water age. Each country establishes the siting criteria based on its important geological backgrounds and information, and social environment. For example, Sweden and Finland that have decided a crystalline rock as a host rock of a geological repository show different siting criteria for hydraulic conductivity. In Sweden, it is preferable to avoid area where the hydraulic conductivity on a deposition hole scale (~30m) exceeds $10^{-8}m/s$, whereas Finland does not decide any criterion for the hydraulic conductivity because of limited data for it. In addition, partitioning coefficients should be less than 10-1 of average value in Swedish crystalline bedrock. However, the area where shows 100 times less than average partitioning coefficients of radionuclides in crystalline rock should be avoided in Sweden. In German, the partitioning coefficients for the majority of the long-term-relevant radionuclides should be greater than or equal to $0.001m^3/kg$. Therefore, it is strongly required to collect much and exact information for the hydrogeologic properties in order to set up the siting criteria.

• Tunnel and Underground Space
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• v.33 no.1
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• pp.57-69
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• 2023

In this study, we simulated induced seismicity in the Groningen natural gas reservoir using 2D hydro-mechanical coupled discrete element modelling (DEM). The code used is PFC2D (Particle Flow Code 2D), a commercial software developed by Itasca, and in order to apply to this study we further developed 1)initialization of inhomogeneous reservoir pressure distribution, 2)a non-linear pressure-time history boundary condition, 3)local stress field monitoring logic. We generated a 2D reservoir model with a size of 40 × 50 km² and a complex fault system, and simulated years of pressure depletion with a time range between 1960 and 2020. We simulated fault system failure induced by pressure depletion and reproduced the spatiotemporal distribution of induced seismicity and assessed its failure mechanism. Also, we estimated the ground subsidence distribution and confirmed its similarity to the field measurements in the Groningen region. Through this study, we confirm the feasibility of the presented 2D hydro-mechanical coupled DEM in simulating the deformation of a complex fault system by hydro-mechanical coupled processes.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.583-587
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• 2006

국부세굴의 발생은 일반적으로 흐름조건, 구조물 조건과 하상재료 세 가지의 주 원인으로 구분할 수 있다. 흐름조건의 경우 구조물 영향으로 발생되는 3차원적인 와류가 주요원인이며 하상재료의 경우 여러 요인이 있겠지만 비중이 같은 입자라 가정할 경우 입자의 크기를 주요 변수로 정할 수 있다. 교각 국부세굴에 관한 연구는 1960년대 이후 연구자들에 의해 매우 다양하게 수행되어 졌으며 많은 산정공식도 제시되었다. 하지만 기존 연구는 최대세굴심 조건으로 다양한 하상재료와 시간에 대한 세굴변동(홍수사상 등)에 대한 영향을 고려하는데 어려움이 있다. 특히 국내의 경우 다양한 하상재료와 홍수빈도를 고려할 때 이에 대한 세굴적용은 매우 중요한 인자라 할 수 있다. 따라서 교각세굴에 대한 궁극적인 목적은 다양한 하상재료와 홍수빈도를 고려할 수 있는 세굴평가를 제안하는데 있다. 이를 위해 본 연구에서는 우선적인 연구로 입자의 다양성과 이미지 기법을 이용한 실시간 측정을 통해 보완하여 입자에 따른 시간적 변화를 분석하였다. 현재 4가지의 하상재료의 입경차이에 따른 국부세굴의 시간적 변화와 초기세굴 발생의 수리적 조건을 파악하고 기존연구와 비교분석하였으며, 이를 기초자료로 세굴심$(S,\;S_{max})$, 교량주변 전단력$({\tau}_p,\;{\tau}_{pc})$, 접근수로부 전단력$({\tau}_a)$와 입자한계전단력$({\tau}_c)$에 대한 시간분석 (time effect)을 통해 다양한 하상재료와 홍수빈도를 해석을 위한 초기분석을 수행하는데 목적이 있다. 수리모형실험에 사용된 가변경사수로의 제원은 $0.6m(W){\times}20m(L){\times}2m(H)$이며 모형구조물은 투명한 아크릴로 제작하였다. 실험방법은 교각 내부에 CC카메라를 전 후면 및 상측면에 설치하여 세굴 발생을 실시간으로 촬영한 후 이미지 분석을 통해 분석하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.841-845
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• 2007

낙차공(drop structure)은 치수목적의 하천정비를 위한 주요 수공구조물이다. 하지만 국내외적으로 환경을 고려한 하천공법이 요구되면서 고낙차로 인해 발생하는 수중생물의 단절은 기존 낙차공의 큰 문제로 대두되었다. 이에 기존 고낙차를 이용한 낙차공 보다는 완만한 경사를 가지는 낙차공을 설치함으로써 기존 낙차공에 의해 단절되었던 어류의 이동통로로서의 역할과 주변 경관개선을 위해 설치하고 있는 구조물이 필요하였다. 본 연구는 위와 같은 필요성에서 시작되었으며 완경사 낙차공을 경사형 낙차공이라 정의하고 조건에 따른 흐름특성을 수리실험을 통해 분석하였다. 연구내용은 경사형 낙차공의 경사조건과 하상재료의 입경에 따라 발생하는 에너지 소산에 따른 효율과 구조물 하류부 도수현상에 대한 것으로 이를 통해 경사형 낙차공 조건에 따른 흐름특성을 파악하였다. 수리실험은 폭 0.6m, 길이 20.0m 인 가변경사수로에서 수행하였으며, 하상재료는 크기에 따라 2가지 입경(16mm, 25mm)의 재료를 선정하였고, 구조물 경사에 대해 각각 1V:2H, 1V:3H, 1V:4H, 1V:6H의 경사도를 가지는 모형을 제작하여 실험을 수행하였다. 유량조건 및 도수발생위치는 유입부 수위에 따라 단계별로 4가지 수위조건을 만족시키는 유량을 통수하였고, 하류부 수위를 조절하여 도수위치를 조절하여 유입부(1), 낙차공부(5), 사류부(1), 하류부(1)에 대하여 총 8개 지점을 선정하여 수위$(y_n)$ 및 유속(V), 도수길이(Lr), 도수발생거리(Lj) 등을 측정하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.33 no.2
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• pp.83-94
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• 2023

Unlike the conventional triaxial test cells for cylindrical specimens, which impose uniform lateral confining pressures, the GREAT (Geo-Reservoir Experimental Analogue Technology) cell can exert differential radial stresses using eight independently-controlled pairs of lateral loading elements and thereby generate horizontal stress fields with various magnitudes and orientations. In the preceding companion paper, GREAT cell tests were numerically simulated under different mechanical loading conditions and the validity of the numerical model was investigated by comparing experimental and numerical results for circumferential strain. In the present study, we simulated GREAT cell tests for an artificial sample containing a fracture under both mechanical loading and fluid flow conditions. The numerical simulation was carried out by varying the mechanical properties of the fracture surface, which were unknown. The numerical responses (circumferential strains) of the sample were compared with experimental data and a good match was found between the numerical and experimental results under certain mechanical conditions of the fracture surface. Additionally, the effect of fluid flow conditions on the mechanical behavior of the sample was investigated and discussed.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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• 2007.05a
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• pp.223-226
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• 2007

수질모의를 위해 WASP7 수질모델 프로그램을 사용하였으며, 연구대상지역인 임하호의 일부분을 선정하여 수리${\cdot}$수문 조건적용 및 segment 를 구분하였다. 선정된 연구대상지역의 매개변수를 추정한 후 민감도 분석을 임의로 -50%, -25%, 0%, +25%, +50% 로 조정, 적용하여 민감도를 분석한 결과를 이용하여 장래 연구대상 지역의 수질모의 분석에 적용할 수 있으리라 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.63.2-63.2
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• 2010

본 연구에서는 CADMAS-SURF를 이용하여 단일 부유식 방파제의 소파성능에 관한 수치해석을 수행하였다. 방파제는 단일 배치하였고, 소파성능을 평가하는 지표로써 투과계수를 중심으로 분석하였다. 수치해석 결과의 검증을 위하여 동일한 조건하에 수리모형실험을 수행하였다. 단일 부유식 방파제의 투과계수는 심해파 조건에서 효과적인 소파성능을 나타냈다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.189-193
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• 2010

RMA-2, Telemac-2D, River2D 등 기존의 대부분 국내외 상용모형에서는 내부 경계인 하천구조물과 외부 경계인 측벽에서의 경계조건을 활동조건(slip condition)으로 가정하여 흐름장을 계산하였다. 그러나 실제로 벽면에서는 마찰력에 의해 흐름이 존재하지 않는 무활조건(no slip condition)이 물리적으로 타당하다. 따라서 본 연구에서는 내부구조물인 교각이 존재하는 영역에서의 수평 2차원 유속분포를 구하기 위해 천수방정식을 Galerkin법과 Newton-Raphson법에 의해 이산화한 수치모형을 개발하였다. Yulistiyanto 등(1998)이 수치모의 및 수리실험에 사용한 조건을 채택하여 벽면에서의 접선방향 유속이 존재하는 활동조건과 벽면에서 유속이 없는 무활조건을 부여하고 교각을 포함한 수로에서 유속, 수위 및 전단분포를 해석하였다. 활동경계조건을 적용한 경우 교각 표면을 따라 큰 유속이 분포하고 후면에서도 관성력에 의해 흐름방향 유속이 두드러지게 나타났으나 무활조건을 적용한 경우 교각 후면에서 와가 형성되고 후류현상이 두드러지게 나타났다. 무활조건을 적용한 경우 교각 전면부에서는 선수파(bow wave)가 4 cm정도 높게 나타났으며 교각 측면부에서는 2 cm 높게 나타났다. 반면 교각 후면에서는 후류의 영향으로 수면이 2 cm 낮게 분포하였다. 교각부에 작용하는 전단력을 분석한 결과 무활조건을 적용한 경우가 활동조건을 적용한 경우에 비해 최대 6배 높은 전단력이 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 1993.07a
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• pp.535-543
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• 1993

이 논문의 목적은 기존의 상수도 관망을 개선하는데 있어 어느 관을 교체 또는 재생할 것인가와 펌프용량을 얼마나 늘릴 것인가를 결정함으로써 관망내 각 급수지점에서의 요구유량및 수압을 만족시킴은 물론 그에 드는 비용을 최소화시키는 모델을 개발하는데 있다. 이 논문은 관교체 비용, 세관 및 재생 비용, 관보수 비용, 펌핑 비용, 펌프시설 확충비용 등의 다섯가지 비용들을 비교 검토함으로써 의사결정을 하게 된다. 제약조건식으로는 급수 조건식, 에너지 방정식, 수리학적 방정식, 결정 조건식, 한계 조건식, 정수 조건식 등이 있다. 이 모델을 수식화하면 정수혼합 비선형계획법 (mixed-integer nonlinear programming, MINLP) 문제가 된다. 이 문제를 풀기 위해 비선형해법의 GRG (generalized reduced gradient) 방법과 분기와 한계 (banch and bound) 기법을 통한 implicit enumeration 기법을 접목시키는 방법을 제안하였다.

• Membrane Journal
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• v.22 no.4
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• pp.235-242
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• 2012

Ammonium perchlorate (AP) is primarily derived from the process of liquid incineration treatment when dismantling a solid rocket propellant. A series of batch dead-end nanofiltration (NF) and reverse osmosis (RO) membrane experiments were conducted to explore the retention mechanisms of AP under various hydrodynamic and solution conditions. Low levels of silicate type of siloxane had been detected through the GC/MS and FTIR analysis of liquid solutions extracted from solid ammonium perchlorate composite propellant (APCP). It is indicated that NF/RO membranes fouling in the presence of APCP was mainly attributed to the AP interactions because the concentration of silicate type of siloxane was negligible compared to that of AP. The osmotic pressure of AP was presumably resulted in the flux declines ranging from 13 to 17% in the case of the application of low-pressure (551 and 896 kPa for NF and RO) compared to those in application of high-pressure. The retention of AP by NF/RO membranes significantly varied from approximately 10 to 70% for NF and 26 to 87% for RO, depending on the operating and solution water chemistry conditions. The results suggested that retention efficiency of AP was fairly increased by reducing concentration polarization (i.e. application of low-pressure and stirring speed of 600 rpm) and increasing the pH of a solution. The result of this study was also consistent with the previous modeling of 'solute mass transfer of NF/RO membranes' and demonstrated that hydrodynamic and solution water chemistry conditions are to be a key factor in the retention of AP by NF/RO membranes.