• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.33-37
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• 1998

본 연구에서는 다공성 지하에서 침출수에 지하 환경의 오염 및 대처 방안의 효과를 수치적으로 예측하였다. 연구대상으고 매립지 지하에서의 침출수의 흐름은 Darcy 법칙을 사용하여 해석하였고, 오염물질의 이동은 이산-분산 모델에 수착의 효과를 고려하여 해석하였다. 침출수의 흐름 및 오염물질의 이동 방정식을 2차원 계를 대상으로 하여 Galerkin유한 요소법을 사용하였다. 수치해석 결과 침출수의 흐름은 매립지 제방 근처에서 강하게 일어나는 것으로 나타났다. 연직 차수막은 오염물질의 이동을 막는데 별 도움을 주지 못하나, 수착은 오염물질의 이동을 지연시키는데 상당한 효과가 있는 것으로 보인다.

• 한국대기환경학회지
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• 제11권1호
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• pp.29-36
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• 1995

대기오염 물질의 대기중 거동을 이해하고 예측하기 위하여 여러 가지 대기질 모델이 사용되고 있다. 대기질 모델은 물리적인 모델과 수학적인 모델로 나눌 수 있다(U.S. Environmental Protection Agenc, 1986). 물리적인 모델은 풍동, 수조 등을 이용하여 실제 대기오염 시스템을 축소한 모형을 만들어서 대기오염 물질의 농도 분포를 측정하는 모델이다. 물리적 모델은 대기오염을 가시화 할 수 있다는 큰 장점이 있으나 대기의 난류현상을 재현하는데 제약이 있고 대기오염 물질의 중, 장거리 이동을 예측하는 데는 한계가 있다.

• 한국환경생물학회:학술대회논문집
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• 한국환경생물학회 2002년도 학술대회
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• pp.9-14
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• 2002

우리나라의 남해안과 서해안과 같이 해안선의 굴곡이 많고 강의 하류 부분에 위치한 연안 해양은 육지로부터 영향을 가장 많이 받는다. 강 하류에 위치한 항만은 이 지역을 중심으로 발달한 도시와 각종 산업시설과 대규모 부두 시설에 의해 직접 오염물질이 유입되고, 반 폐쇄적인 지리적인 조건으로 오염 물질의 외부 확산이 적게 일어남으로써 각종 유해 오염물질의 최종 종착지이자 오염물질의 보유고 역할을 하고 있다. 본 과제의 주요 목표는 오염지역의 오염물 이동 및 생태계 구조 변화에 관한 종합적 분석을 통해 오염우심해역 관리를 위한 오염과 생태환경에 대한 종합적인 지침서 (오염물 분포, 이동, 순환 등) 제시하고, 오염물질의 순환과정에서 수생-저서생태계의 연계성 규명하며, 더 나아가서 국가실천계획 (NPA) 이행을 위한 기반 확립이다. 본 연구과제의 결과는 항상 오염에 노출될 가능성이 높은 연안역관리를 위한 지표자료를 제공하며, 앞으로 국제적으로 규제될 각종 유기오염물질관리를 위한 자료로 활용될 것이다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.29-37
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• 2007

특정 구획으로 유입된 오염물질이 해당 구획 내부에 순간적으로 균일하게 분포한다는 구획모델에 대한 기본가정의 한계로 인해, 전통적인 단일구획모델로는 불포화대에서 오염물질의 이동현상을 적절하게 예측할 수 없다. 한편 물리적으로 동일한 불포화대를 여러 개의 구획으로 구분한 다중구획모델링 기법은 실제 불포화대에서의 오염물질 이동 지연효과를 적절하게 설명할 수 있으나, 지금까지 일반적인 해석해가 보고된 바 없으며 고려하는 구획의 개수가 증가할수록 모델링에 많은 시간이 소요되는 등의 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이류가 지배적인 조건 하에서 불포화대의 오염물질 이동현상에 대한 다중구획모델을 수립하고 이를 해석적인 방법으로 계산할 수 있는 일반해를 유도한 후, 다중구획모델을 단일구획모델로 근사할 수 있는 수학적 제약조건을 도출하였다. 단순화된 근사방법론의 유효성은 가상적인 조건 하에서 간단한 수치해석적 방법을 통해 검증하였다. 물리적으로 동일한 특성을 갖는 불포화대를 단일 구획으로 가정할 경우, 불포화대로부터 포화대로 유입되는 오염물질의 전이율은 상수가 아닌 시간 종속적인 명목전이율로 표현할 수 있음을 증명하였다. 또한 명목전이율은 불포화대 구획간 전이율에 민감하며 오염층으로부터의 전이율에 대한 민감도는 미미한 것으로 나타났다. 이 연구에서 개발된 단순화된 근사방법론은 많은 시간이 요구되는 다중구획 모델링을 통하지 않고 불포화대 오염물질 이동현상을 신속하고 합리적으로 예측하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.250-250
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• 2011

지정학적으로 3면이 바다로 접하고 있는 우리나라 해안가 주변의 원자력발전소는 관류형 냉각 방식(Once-through cooling System)을 채택하고 있기에, 이 계통을 통과한 냉각수는 주변해역으로 흘러들어가 주변 환경에 영향을 줄 수 있다. 또한 동해 주변 인접국들의 활발한 원자력 이용과 방사능 물질의 수송 등으로 인해 방사능 사고 위험이 증대됨에 따라 동해 원전 주변의 해양방사성물질 거동에 대한 필요성이 제기되고 있다. 이에 따라 동해의 해양환경을 조사 분석하여 해역에서의 오염 물질의 거동 파악이 중요하고, 산업시설 주변 연안의 오염물 이동 및 해석을 위해 오염물의 시 공간적으로 농도를 추정하는 것이 중요한 사항이다. 따라서 본 연구에서 수직 수평적으로 2차원 및 3차원화가 용이한 EFDC 모델을 사용하였다. 국립해양조사원에서 발간하는 DC103의 수치해도를 이용하여 모델영역은 동서방향으로 171km, 남북방향으로 235km로 설정하고, 격자간격은 $1km{\times}1km$의 정방향 격자를 사용하여 동해 월성 주변의 조위 시계열 검증 및 조화분석을 통한 검증을 실시한 결과 관측한 결과와 양호한 재현성을 나타내었다. 또한 국립수산과학원에서 제공되고 있는 년별 수온, 염분 자료 등의 해양환경과 지형적 특성을 고려하여 오염 물질의 이동 경로를 파악함으로써 사고시 피해를 줄이고자 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2008년도 추계학술발표회 발표논문집
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• pp.79-81
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• 2008

동아시아 지역의 대기오염물질의 장거리 이동에 대한 한중일 3국의 모델링의 결과를 비교 분석한 결과, 일본의 경우 한국에서 사용한 모델링의 결과보다 SO$_2$와 SO$_4$ 농도장 모두 과소평가되어 나타남을 볼 수 있었다. 이는 각 나라마다 모델에 적용한 기상장이 다르고, 서로 다른 모델을 사용하였기 때문에 차이가 나는 것으로 판단된다. 추후 중국의 모델링 결과도 함께 분석하여 보다 정확한 모델의 검정을 할 것이며, 황의 침적량에 대한 영향도 분석할 예정이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.518-518
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• 2023

자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.472-472
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• 2023

본 연구에서는 낙동강 수계에서 발생한 수질오염사고에 대해 K-River와 K-DRUM 결합모형을 이용하여 오염물질의 이동을 분석하였다. 국내에서는 수질오염총량제 도입 이후 수질관리에서 물순환과정을 수용한 배분모델의 필요성과 비점오염원의 중요성이 강조되었다. 따라서 비점오염원의 유출특성을 반영하기 위해 유역의 오염도를 분석할 수 있는 K-DRUM 분포모형을 사용하였다. 그리고 낙동강 수계에서 운영되는 댐 운영규칙을 적용하여 모델의 재현성을 높였다. 또한 하천 내 오염물질의 이동을 분석하기 위해 대류-분산 방정식의 대류 부분만을 1차원 수리모델 K-River에 적용하여 오염물질 추적을 수행하였다. 수질오염 분석 결과 오염물질의 최고농도는 과소평가 되었으나 도착시간과 전체 오염물질 농도의 추이는 잘 재현되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
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• pp.61-64
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• 1999

산성침출수에 의한 광산폐기물 매립지 근처의 지하 환경의 오염 및 대처 방안의 효과를 수치적으로 예측하였다. 이를 위하여 지하토양에서 Darcy 법칙을 사용한 침출수의 흐름과 이산-분산에 의한 오염물질의 이동현상을 예측하기 위하여 Galerkin 유한요소법을 활용하였다. 토양오염의 지연을 위하여 석회석 차수막을 연직형과 수평형을 도입하여 그 효과를 조사하였다. 수평차수막에서의 수착이 오염물질의 이동을 지연시키는데 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. 반면에 연직차수막은 지하수의 우회유동으로 인한 오염물질의 확산이 가중되고 있는 것으로 예측되었다. 전반적으로 침출수의 흐름은 광산매립지 제방 근처에서 강하게 일어나는 것으로 나타났다. 이를 근거로 차수막의 효과적인 설치방안이 고안되어야 할 것으로 보인다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.200-202
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• 2000

도시지역에서의 오염물질의 이동과 확산은 오염물질의 농도뿐만 아니라 인근 도시에까지 영향을 미치게 되므로 매우 중요하다. 이에 최근 들어 인체에 무해하고 대기 중에서 화학반응을 일으키지 않는 추적기체를 이용한 확산실험을 통해 기존의 대기오염 확산모델 등에 대한 평가 및 개선이 많이 이루어지고 있으며, 특정 지형을 대상으로 한 확산실험도 종종 이루어지고 있다. (중략)