• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.127-127
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• 2023

지표수와 하상 경계층에서 발생하는 흐름 교환은 하천, 호소, 연안, 해안 등 자연계에 존재하는 수환경시스템에서 일반적으로 나타나는 수리학적 특성으로서, 흐름 교환이 발생하는 경계층 아래 하상층 영역을 혼합대(hyporheic zone)라 부른다. 수질오염사고 등에 의해 외부의 오염물질이 하천 내 유입될 경우, 혼합대 흐름에 의해 하상층으로 침투되고 지표수 대비 유속이 느린 하상 내 공극 흐름에 의해 거동함에 따라 이들의 하천 내 체류시간이 증가하게 된다. 따라서, 본 연구에서는 지표수와 하상 흐름을 연계한 수치해석 방법을 적용하여 혼합대가 지표수 내 용질 체류시간에 미치는 영향을 분석하였다. 먼저 연직 2차원 Reynolds 평균 Navier-Stokes(RANS) 방정식과 Darcy 방정식을 연계하여 지표수와 하상 내 흐름을 해석하였다. 지표수 영역은 RANS 방정식을 이용하여 모의하였고, 지표수 흐름해석에서 얻어진 하상의 압력장을 경계조건으로 하여 Darcy 방정식과 함께 하상 내 흐름을 모의하였다. 여기서 하상의 형태는 자연계 하천에서 일반적으로 관찰되는 사련하상(Ripple bed)으로 모사하였다. 이후, 지표수-하상 연계모의를 통해 얻어진 흐름 결과를 바탕으로 지표수-하상 경계층에서 용질거동을 모의하였다. 흐름 모의결과를 과거 실험자료와 비교한 결과, 지표수 영역 내연직흐름 분포를 정확하게 재현하였고, 동시에 혼합대 흐름 구조에 큰 영향을 미치는 지표수-하상 경계층 압력 분포 역시 관측값과 유사하게 나타났다. 용질거동 해석을 통해 얻어진 용질의 체류시간을 분석한 결과, 혼합대 흐름이 고려된 경우(투수성 하상)와 고려되지 않은 경우(불투수성 하상)를 비교했을 때 전자에서 체류시간 분포의 감수곡선이 길어지고 첨두농도가 감소하는 것으로 나타났다. 아울러, 지표수 영역의 유입부 경계의 평균 유속이 증가함에 따라 최대 체류시간이 감소하는 것으로 나타났는데, 이는 지표수-하상 경계층에서의 압력 경사가 커져 혼합대 내 유속이 증가함에 기인하는 것으로 분석되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.1
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• pp.23-32
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• 2022

This paper performs two-dimensional numerical simulation of surface water-groundwater coupled flow and solute transport to investigate the effect of the hyporheic exchange at the sediment-water interface (SWI) on surface solute transport. For the impermeable bed case in the absence of hyporheic flow, the trapping effect of flow recirculation associated with the ripple bed controls the shape of breakthrough curves (BTCs). However, the permeable bed case with hyporheic flow stimulates the extended tailing of the BTCs more significantly due to the elevated concentration of the BTC tailing resulting from slow hyporheic velocity. Also, the increased bottom pressure at the SWI with an increase in surface velocity shortens the BTC tailing because of increasing hyporheic velocity. These results infer that hyporhiec flow is critically important in predicting solute residence times in surface water.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.4
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• pp.433-441
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• 1986

본 연구에서는 인장시험과 인장시 변형율속도 변화와 온도변화를 주는 시험을 통하여 316스테인리스강에 있어서의 비탄성거동을 규명하여 가공경화에 대한 용질강화 효과를 시험하고, Voce형의 발전방정식(evolutionary equation)을 포함하는 Arrhenius 형의 구성식에 용질강화효과를 첨가하여 정확한 비탄성 해석을 기하고자 한다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.10 no.3
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• pp.24-31
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• 2005

This study presents a contaminant transport model suitable for a 2-dimensional heterogeneous aquifer with multiple contaminant sources. It uses a streamline simulation, which transforms a multi-dimensional problem into multiple 1dimensional problems. It runs flow simulation, streamline tracking, and calculation of contaminant concentrations by turns. The model is verificated with a Visual MODFLOW by comparing contaminant concentration distributions and breakthrough curves at an observation well. Due to its fast simulation, it can be applied to time consuming simulations such as in a fine-grided aquifer, an inverse modeling and other applications.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05b
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• pp.699-706
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• 1996

인자로 중대사고시 생성되는 흡습성(hygroscopic) 에어로졸의 거동을 해석적인 방법을 이용하여 분석하였다. 분석한 내용는 상대습도가 불포화, 포화, 과포화 조건에서 CsOH 에어로졸의 수증기 응축률, 입자성장에 따른 크기분포의 변화. 중력침전에 의한 전체 에어로졸량의 변화이다. 용질효과를 고려한 흡습성 에어로졸 모델을 사용한 경우 상대습도가 불포화 조건에서도 에어로졸 입자에 수증기 응축이 발생하며 입자의 크기가 평형반경에 달할 때까지 지속됨을 발견하였다. 이러한 입자 성장은 매우 빠른 입자크기분포 변화를 초래하여 중력침전에의한 급속한 에어로졸 감소를 초래하는 것으로 예측되었다. 따라서 현재 사용되고 있는 MELCOR 및 CONTAIN 코드는 흡습성 에어로졸에 대해서 용질효과를 고려한 모델을 사용하여야 할 것이다.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1998.10a
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• pp.153-155
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• 1998

PTFE 합성공정에서 대량으로 사용하는 고가의 음이온계 유화제를 분리/회수하는 것은 경제적인 문제 뿐만 아니라 환경적으로도 매우 중요하다. 음이온계 유화제의 회수에는 Water-evaporation, ion-exchange, freezing, electrodialysis등의 방법을 사용할 수 있다. 그러나 회수에 드는 경비가 높고 장치가 복잡하다는 단점이 잇다. 반\ulcorner에 막분리 공정은 장치가 간단하고 상대적으로 경비가 적게 든다는 장점이 있다. 본 연구에서는 음이온계 유화제를 분리/회수하기 위해서 역삼투 공정을 사용하였다. 그러나 역삼투 공정과 같이 압력을 분리의 구동력으로 하는 막분리 공정에서는 농도분극 및 막오염 현상에 의한 투과량의 감소가 심각하게 일어나며 전체적으로 막분리 공정의 경제성을 떨어뜨리는 주된 요인이 된다. 특히 이온성 막을 사용할 경우 막과 이온성 용질간의 정전기적 포텐셜이 화학적 포텐셜과 함께 투과분리의 구동력을 이루게 되므로 투과거동이 매우 달라지게 된다. 본 연구에서는 막 재료의 이온특성과 음이온성 용질의 농도에 따른 막오염 현상의 관찰 및 이것이 투과거동에 미치는 영향을 관찰하였다. 이를 위해 Sodium alginate, Chitosan, Poly(vinyl alcohol)을 이용하여 각각 음이온성, 양이온성, 중성 막을 제조하여 투과거동을 관찰하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.4 no.3
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• pp.79-88
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• 2003

This paper presents a numerical study of the spatial behavior of a linear absorbing solute in a heterogeneous porous medium. The spatially correlated log-normal hydraulic conductivity field is generated in a given two-dimensional domain by using the geostatistical method (Turning Bands algorithm). The velocity vector field is calculated by applying the two-dimensional saturated groundwater flow equation to the Galerkin finite element method. The simulation of solute transport is carried out by using the random walk particle tracking model with CD(constant displacement) scheme in which the time interval is automatically adjusted. In this study, the spatial behavior of a solute is analyzed by the longitudinal center-of-mass displacement, longitudinal spatial spread moment and longitudinal plume skewness.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.10 no.1
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• pp.5-14
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• 2009

This study is to analyze numerically the spatial behaviors of the solute transport in a spatially correlated variable-aperture fracture under the effective normal stress conditions. Numerical results show that the solute transport in a fracture is strongly affected by the spatial correlation length of apertures and applied effective normal stress. According to increasing spatial correlation length, the mean residence time of solute is decreased and the tortuosity and Peclet number (is a dimensionless number relating the rate of advection of a flow to its rate of diffusion) is also decreased. These results mean that the geometry of the aperture distribution is favorable to the solute transport as the spatial correlation length is increased. However, according to the applied effective normal stress is increased, the mean residence time and tortuosity have a tendency to increase but the Peclet number is decreased. The main reason that the Peclet number is decreased, is that the solute is displaced by one or two channels with relatively higher local flow rate due to the increment of contact areas by increasing effective normal stress. Moreover, based on numerical results of the solute transport in this study, the exponential-type correlation formulae between the mean residence time and the effective normal stress are proposed.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.8
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• pp.581-588
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• 2000

Phase transition of the Lennard-Jonesian binary system with a free surface was studied by employing molecular dynamics simulation. The main focus of this study was to investigate the effect of size misfit and solute concentration on phase transition during heating and quenching. For a binary system with a free surface, the melting point and the critical quenching rate decrease as size misfit and solute concentration increase.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.32 no.5
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• pp.458-463
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• 1988

The solubility parameter theory for retention behaviors of phenols in a reversed phase liquid chromatography can be applied to limited ranges of the aqueous solvent system. The many examples of the exception to this theory were found to show no agreement with the retention behavior of phenols. Therefore, a new solute-solvent interaction parameter, ${\delta}_{im}$ is added to the Schoenmakers equation of the solubility parameter theory in LC to approach the equation to the real one. The new solute-solvent interaction pararneter, ${\delta}_{im}$ depends on the kinds of solvent, the solvent composition and the structure of solutes. The parameter, ${\delta}_{im}$ has the linear relationship with the solubility parameter of mobile phase, ${\delta}_{im}$. The prediction of retention behavior by this modified equation turns out to be greater than the previous one.