• 한국해안해양공학회지
• /
• 제4권4호
• /
• pp.261-270
• /
• 1992

서해안에 위치한 태안근해에서 대조기 때 유동특성 및 물질확산을 연구하기 위해서 조류, 염료운 및 온배수의 확산에 대한 현장관측, 수리실험 및 수치실험을 실시하였다. 현장관측, 수리 및 수치실험에 의한 유황은 상호간에 대체로 잘 일치하였다. 현장에서 조류는 해안선을 따라 낙조류시에는 남서방향으로, 창조류시에는 북동방향으로 탁월하게 흐르고, 대상영역내 최대유속은 WSW 방향으로 2.13㎧로 관측되었다. 현장에서 유속관측치로부터 구한 Eulerian 확산계수는 7.82$\times$$10^{5}$ $ extrm{cm}^2$/s이다. 수리모형에서 염료운의 면적으로부터 구한 확산계수는 0.18 $r^{(4}$3)/이며, 그 크기는 $10^{5}$ ~$10^{6}$$\textrm{cm}^2$/s로서 현장에서 Eulerian 확산계수와 비슷하게 나타났다. 모형실험에 의한 당 해역의 확산계수는 남해안에 위치한 진해만에서 구한 확산계수보다는 2~3 order, 동해안에 위치한 온산만에서 구한 확산계수보다는 1~2 order 크게 나타났다. 화전(1975)의 2차원 수치모델을 적용한 결과 얻어진 온배수의 확산양상은 수리실험에 의한 염료운의 확산양상과 유사하게 나타났다. 수리실험 및 수치실험 결과에 의하면, 태안해역의 물질확산은 창조류 때보다 낙조류 때 탁월하게 일어났다.다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.74-78
• /
• 2012

본 연구는 하천에서 식생에 의한 흐름구조 변화가 오염물질 이동에 미치는 영향을 알아보기 위해 흐름방향 확산계수를 산정하였다. 정수식생 조건에서 횡방향 수심적분된 와점성계수는 비식생 조건에서의 와점성계수와 다르게 적용되어야 하며 이를 위해 유량 횡분배법을 Jordanova and James (2003) 실험에 적용하였다. 제시된 실험조건을 잘 재현하는 와점성계수의 값을 역산하였으며, 이에 관한 산술평균 값을 향후 수리모형의 적용을 위해 정수식생 조건에서의 무차원 와점성계수로 제안하였다. 결정된 무차원 와점성계수를 이용하여 부분식생 개수로 흐름에서 흐름방향 확산계수를 산정하여 오염물질의 이동에 대한 특성을 분석하였다.

• 콘크리트학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.152-160
• /
• 1993

양생 초기에 있어서 콘크리트의 투수계수는 콘크리트의 건조수축에 영향을 미치는 요인으로서 콘크리트내의 물의 이동과 관련된 중요한 변수이다. 콘크리트의 특수성에 관한 연구는 주로 콘크리트의 건조수축이나, 동결융해에 대한 내구성 등과 연관되어 있다. 이들 대부분의 측정결과는 염소 이온등을 이용한 간접 측정방법이거나 충분히 양생된 안정한 콘크리트를 대상으로 하는 것이 대부분이므로 양생초기의 콘크리트의 투수계수에 관한 연구는 거의 없다고 할 수 있다. 본 연구에서는 싸이크로미터라는 수리에너지를 측정하는 쎈서를 이용하여 콘크리트의 투수계수의 측정을 시도하였다. 콘크리트의 투수계수와 확산계수를 측정하기 위한 세가지의 방법을 제시하였으며, 이를 적용하는 실험도 실시하였다. 또한 투수계수와 확산계수간의 변환을 위한 등온 흡수선을 개발, 적용하였다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.246-249
• /
• 2005

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.709-713
• /
• 2008

관로의 수리학적 홍수추적은 정확성을 기할 수 있다는 장점이 있으나 2차원 해석을 할 경우 광범위한 관망의 개별적인 계산이 요구되어 계산시간이나 수월성 측면에서 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 2차원 관망을 1차원으로 전환시키는 방법인 등가하천 개념을 도입하여 도시유역의 유출량 산정에 있어서 여러 지선들을 개별적으로 모의하지 않으면서도 실제 존재하는 지선들의 효과를 고려할 수 있는 방법을 개발하고자 하였다. 등가하천 개념의 관망 적용을 통해 등가관로의 수리기하조건을 유도하였으며 이를 이용하여 관망 간략화 홍수추적을 수행하였다. 등가관로 홍수 추적을 위해 Saint-Venant 방정식에서 유도된 비선형 확산파 방정식이 사용되었으며 이의 수치모의를 위해 양해법을 이용하였다. 본 연구에서는 등가하천 개념 적용을 통해 결정된 군자배수구역의 등가관로 수리매개변수인 파속 및 확산계수를 이용하여 확산파 방정식에 의해 홍수추적을 실시하였고, 그 결과를 SWMM에 의한 2차원 관망 해석결과와 비교하였다. 검토결과 등가관로를 통한 홍수추적결과가 실제 관망분포를 그대로 고려했을 경우를 잘 재현하는 것으로 나타나 등가하천개념의 도시유역 적용성을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
• /
• pp.103-103
• /
• 2015

유류유출사고와 같이 하천 수표면의 흐름에 따라 이동 확산하는 부유성 오염물질의 혼합해석을 위해 많은 연구자들은 입자추적모형을 사용한 혼합모의를 수행해왔다. 입자추적모형에서 오염물질의 혼합은 평균 유속 분포에 의한 결정론적인 이동과 난류유동에 의한 무작위적인 혼합으로 나타내며, 난류혼합에 의한 수평확산은 난류확산계수로 조절한다. 따라서 표면흐름에 의한 난류확산계수의 산정을 위해 많은 연구자들은 부유성 입자를 이용한 실내실험을 수행하여 수평확산계수를 산정했고(Engelund, 1969; Cederwall, 1971), 최근에는 GPS의 발전으로 인해 해양영역에서 GPS를 장착한 표면부자를 활용한 확산실험을 통해 수평확산계수를 산정한 바 있다(Kjellson and $D{\ddot{o}}{\ddot{o}}s$, 2012; Alpers 등, 2013). 하천수질오염사고의 약 43.5%가 유류유출에 의한 것이며(환경부, 2013), 이에 따라 표면흐름에 의한 오염물질 혼합해석이 필요하나, 하천에서 수평확산계수 산정을 위한 현장실험연구는 부족한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 낙동강 본류에서 GPS부자를 이용한 입자추적실험을 수행하여 표면흐름에 의한 확산계수를 산정했다. GPS부자를 이용한 입자추적실험은 낙동강의 강정고령보 하류와 구미보 하류의 각각 세 지점에서 수행되었다. GPS부자는 바람에 의한 교란을 최소화하기 위해 지름 10 cm의 구형으로 제작하였으며 시범테스트를 통해 입자의 주 궤적 변화가 크지 않은 지점에 GPS부자를 투입했다. GPS부자는 오염물질의 사고유출을 가정하여 한 지점에 투입했고 GPS부자 사이의 간섭을 최소화하기 위해 25 ~ 35개의 GPS부자를 이용했다. 표면흐름에 의해 이동하는 부자의 위치는 GPS에 시계열로 저장됐고 ADCP를 이용하여 실험당시의 수리량을 측정했다. 입자위치의 시계열자료로부터 GPS부자의 확산범위의 시간변화를 계산했고 단순 모멘트법을 이용하여 종, 횡 방향 확산계수를 계산했다. 그 결과, 종 방향 확산계수는 $0.003{\sim}0.041m^2/s$로 계산되었고 횡 방향 확산 계수는 $0.001{\sim}0.012m^2/s$로 계산되어, 흐름방향의 유속성분에 의한 확산이 지배적인 것으로 나타났다. 지류 합류부에서는 이송이 지배적인 혼합이 발생되었고(Pe>1) Pe의 증가에 따라 수평확산계수가 감소되었다. 25~35개 GPS부자 궤적의 앙상블 평균으로부터 계산한 Integral time scale은 모멘트법으로부터 계산한 종, 횡 방향 확산계수와 비례하는 것으로 나타나, Taylor(1921)의 이론과 일치했다. 또한 실험수로에서 수행된 기존연구결과와 비교한 결과, 하폭 대 수심비, 마찰항의 증가에 따라 수평확산계수가 증가하는 경향을 나타내었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제27권4호
• /
• pp.582-590
• /
• 1995

우리 나라에서 건설될 중저준위폐기물 처분장의 기본설계개념에 따르면, 중준위폐기물 동굴에는 점토질 뒷채움재가 설치될 예정이다. 이 뒷채움재의 후보물질로는 원료 입수의 용이성 및 경제성 측면에서 천연점토와 분쇄암석의 혼합물이 고려되고 있다. 그러나 이 혼합물이 폐기물처분장의 뒷채움재로 사용되기 위해서는 주요특성들이 뒷채움재의 요구사항을 만족시켜야한다. 이 보고서에서는 경상북도 연일지역에서 산출되는 천연점토와 분쇄암석 혼합물에 대해 핵종유출저지 관점에서 가장 중요한 특성인 수리특성과 방사성핵종 확산특성 및 역학적 특성을 측정하여 뒷채움재료로서의 사용 가능성을 평가하였다. 혼합물의 수리전도도는 동일 밀도에서 점토함량이 감소함에 따라 증가되었으나, 점토함량이 적은 경우에도 상당히 낮은 값을 유지하여 뒷채움재를 통한 핵종이동의 주요 메커니즘은 확산이 될 것이라는 것을 보여주었다. 압축점토에 대한 방사성핵종 복산계수 측정결과, 동일밀도의 나트륨벤토나이트에서 측정된 값의 범위 내에 있었으며, 점토-분쇄암석 혼합물의 액소성한계, 다짐특성, 압축강도및 압밀계수등의 역학적 특성도 나트륨벤토나이트-모래 혼합물에서 얻어진 값과 유사하였다. 이러한 결과들로부터 연일산 천연점토-분채암석 혼합물을 고가의 나트륨벤토나이트 대용으로 처분장 뒷채움재로 사용할 수 있다는 것을 알 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제40권6호
• /
• pp.555-561
• /
• 2020

본 연구에서는 상, 하부 2개의 대수층이 연결된 누수대수층에 대해 상부 1층 지하수 양수로 인한 하천수 감소량을 산정하기 위해 개발된 Hunt 해석해의 적용성을 평가하였다. 두 대수층의 투수량계수 및 저류계수, 층간 누수계수, 하천-관정 이격거리, 하상의 수리전도도, 하폭 등 다양한 수리특성치 크기 조합에 따라 양수 후 5년 평균 하천수 감소량을 해석해로 산정하고, 범용적으로 사용되고 있는 MODFLOW 지하수유동모형으로 정교하게 모의된 수치해와의 비교를 통해 하폭을 점으로 간주하여 유도한 해석해 적용 결과가 정확한지를 평가하였다. 그 결과 하천-관정 이격거리가 하폭 이상되거나, 하천고갈인자(Stream Depletion Factor)가 약 3,000일 이어야 해석해로 산정한 하천수 감소비의 오차를 0.05 아래로 줄일 수 있는 것으로 분석되었다. 또한 하상수리전도성이 1 m/d 보다 작거나, 하부대수층의 수리확산계수가 100 ㎡/d 보다 작거나, 상부와 하부대수층의 수리확산계수비가 5 이상, 층간 누수계수가 0.0004 m/d 보다 작을 때 해석해가 수치해에 비해 전반적으로 과다하게 산정되는 것으로 분석되었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1385-1394
• /
• 1994

밀도효과(密度效果)를 고려한 물의 유동(流動)에 관한 3차원(次元) 수치모형(數値模型)을 수립하여, 정상수역(靜上水域)으로의 표면온배수(表面溫排水) 확산문제(擴散問題)를 해석하였다. 수립된 수치모형(數値模型)은 수심방향에 대해 정규화(正規化)한 좌표(座標)(${\sigma}$-coordinate)에서 무차원화(無次元化)된 식들을 사용하며, 시간(時間) 적분방법(積分方法)으로는 반음해법(半陰解法)을 사용하여 계산시간의 효율성(效率性)을 도모하였다. 온배수확산(溫排水擴散) 수리실험결과(水理實驗結果)와의 비교를 통하여 모형의 신뢰성(信賴性)을 검토하였으며, 온배수(溫排水) 확산(擴散)(밀도류(密度流)) 계산시 연직확산계수(鉛直擴散係數)와 성층효과(成層效果)를 고려하기 위해 사용되는 안정함수(安定函數)의 여러 형태에 대한 계산결과를 비교하였다. 수립된 모형은 수리실험자료(水理實驗資料)와 일치하는 양호한 계산결과를 보였다. 온배수 확산 모의시 연직(鉛直) 확산계수(擴散係數)의 공간적(空間的) 분포(分布)를 고려해야함을 확인할 수 있었으며, 표면온배수 확산을 정확히 모의하기 위해서는 기존에 널리 사용되는 안정함수(安定函數)가 수정될 필요가 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
• /
• pp.429-429
• /
• 2021

2019년 발생한 인천광역시 붉은 수돗물 사태로 급수구역에 포함된 26만 1천 세대, 63만 5천 명이 직·간접적인 피해를 입은 바 있다. 경제적 피해액으로 추정할 경우 최소 1,280억 원 이상으로 보고된 바 있으며, 이와 같은 상수관망의 수질사고 확산은 장기간 동안 시민의 건강과 생활환경 수준을 저하시킨다. 따라서 상수도시스템의 수질사고확산 모델링 및 방지기술을 통한 수질안전성의 재확인이 필요하며, 이것은 상수도시스템의 지속가능성을 높여 국민이 체감하는 물 환경 수준 제고에 기여가 가능하다. 관망 내 수질해석을 직접적으로 수행하는 모델은 국외적으로 다양하게 개발(PODDS, EPANET-MSX, EPANET2.2 등)된 바 있으나 검·보정을 위한 수질측정 자료 부족 등으로 적용이 제한적이라는 한계가 현재에도 존재한다. 이를 보완하기 위해 수질자료에 비해 그 양이 많고 획득방법이 상대적으로 수월한 수리학적 계측자료 및 해석결과를 활용한 관로 내 체류시간 등을 활용한 연구가 수행된 바 있다. 그러나 이와 같은 수리학적 해석 결과를 활용하는 경우에도 계측자료를 기반으로 한 수리학적 검·보정은 필수적이라 할 수 있다. 본 연구에서는 관로 내 체류시간에 직접적인 영향을 미치는 유량 및 유속자료를 중심으로 수리학적 관망해석의 결과를 최적 검·보정하는 방법론을 제안하였다. 기존 상수관망 수리해석의 검·보정은 일부 지점에서 수압을 측정하고, 수리해석 결과로 도출되는 해당 지점의 수압이 실측된 결과와 유사하도록 관로의 유속계수를 적절히 보정하는 형태로 진행되었다. 그러나 본 연구에서는 관로유량과 유속자료의 목적함수 내 가중치를 수압자료보다 크게 설정하여 체류시간 중심의 검·보정이 수행될 수 있도록 하였으며, 검·보정 대상인자 역시 대수용가의 수요량, 수요패턴, 그리고 관로유속계수로 확장된 모형을 구축하였다. 최적화 기법으로는 메타휴리스틱 기법중 하나인 화음탐색법을 활용하였다. EPANET 2.2 Toolkit과 Visual Basic .Net을 연계하여 프로그래밍하였으며, 개발된 모형을 실제 지방상수도 시스템에 적용하여 분석하였다.