• Title/Summary/Keyword: 전기침투

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Analysis of the cause of non-measurement seepage rate on CFRD using geophysical and geotechnical exploration (물리탐사와 지반조사를 이용한 CFRD댐 침투수량 미계측 원인분석)

  • Jong Wook Lee;Geun Soo Lee;Seong Bae Jo;Nam Ryong Kim;Jeong Yeul Lim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.83-83
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    • 2023
  • 댐의 침투수량은 준공이후 댐 안전성 확보를 나타내는 지표 중의 하나이며, 유지관리를 위해 침투수량 측정을 실시하여 관리를 하고 있다. 댐 타입별로 침투수량에 대한 허용치와 관리기준치는 다르지만, 기본적으로 댐에서 발생되는 침투수량은 측정범위를 넘지 않도록 관리를 하고 있다. 댐의 침투수량 측정은 댐 하류에 누수집수벽을 설치하고 댐에서 발생되는 침투수량을 집수한 후 삼각위어를 통하여 침투수량을 측정하고 있다. 이러한 침투수량 측정은 대부분의 댐에서 실시간으로 자동측정하고 있지만, 경우에 따라 미계측 구간이 발생되어 댐 유지관리 측면에서 미계측에 대한 원인분석이 필요한 실정이다. 일반적으로 침투수량의 미계측 원인은 계측기기, 삼각위어, 누수집수벽, 기초지반 등 다양한 원인이 있지만 명확한 원인을 찾기는 어려움이 많다. 특히, 댐 침투수량의 경우 지하수위, 댐 표면 우수, 침투수가 같이 측정되기 때문에 원인분석을 위해서는 다양한 검토가 필요하다. 본 연구의 표면차수벽형석괴댐은 누수집수벽을 통하여 침투수량을 측정하고 있으나, 일부 구간 미계측 부분이 발생하여 기초지반, 댐체 하류사면, 여수로와 댐체 접합부를 통한 누수를 원인으로 추정하였다. 이를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사, 시추조사, 수압시험, 지하수위 측정 결과를 이용하여 누수발생 추정위치를 찾고, 침투수량이 미계측되는 원인을 분석하고자 하였다. 전기비저항 탐사는 여수로 접합부, 누수집수벽 상·하류 구간을 선정하여 측정한 결과 상·하류 저비저항대가 존재하는 구간을 추정할 수 있었다. 수압시험 결과 기초암반은 2.3 ~ 21.3 Lu(3.65×10-5 ~ 3.65×10-4 cm/sec)의 범위로 누수 가능성이 있는 높은 투수성을 갖는 부분을 확인할 수 있었다. 전기비저항 탐사, 수압시험, 지하수위 측정을 통해 누수집수벽 기초지반 누수발생 원인분석 결과 누수집수벽 기초암반을 통한 누수로 누수집수벽에 댐체를 통한 침투수량이 저류되지 못하는 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단되었다. 침투수량계의 정상화를 위해서는 조사를 통해 확인된 누수집수벽 기초암반 누수구간의 그라우팅 보수보강이 필요함을 확인하였다.

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해수침투 우려지역에서 단일 시추공을 이용한 전기비저항탐사 적용

  • 김진호;송성호;용환호;정형재;우명하
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.528-531
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    • 2003
  • 안산시 단원구 대부동, 보령시 청소면 장곡리와 서천군 비인면 선도리의 해안가 4곳에서 전기비저항 탐사를 이용하여 해수침투 조사용 관측정 주변의 대수층구조와 해수침투여부를 파악하고자 하였다. 공내수의 심도별 전기전도도를 확인 해본 결과, 4개의 조사공에서 180-48,000$\mu$S/cm의 각기 다른 값을 보였으며, 전기비저항 검층의 결과에서는 16인치 Short-Normal 검층 0.5-19.28$\Omega$m, 64인치 Long-Normal 검층 1.36-47.45$\Omega$m 그리고 Lateral 검층에서는 0.16-6.69$\Omega$m의 값의 분포를 보였다. 이를 통해 해수에 의해 지하수 및 주변 지질이 완전히 오염된 관측정과 우려되거나 아직 해수침투가 일어나지 않은 관측정을 구분할 수가 있었다. 또한 시추공-지표간 토모그래피를 통해 관측정 주변의 개략적인 수리지질 구조도 파악할 수 있었다.

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Air Pumps for Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells (휴대용 고분자전해질막 연료전지의 산화제 공급을 위한 전기침투 현상 기반의 공기펌프의 개발)

  • Kwon, Kil-Sung;Kim, Dae-Joong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.7
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    • pp.715-720
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    • 2010
  • We propose an electroosmosis-based air delivery scheme for polymer electrolyte fuel cells and experimentally investigate its feasibility. An electroosmotic pump under a low-frequency AC electric field is used to displace initially a volume of pump working liquids. This working liquid is then pumped into a space enclosed by a flexible membrane and the movement of the membrane delivers air to a fuel cell. We successfully demonstrated the operation of a forced-convection fuel cell using this technique. In this preliminary study, however, the power consumption of the pump exceeds the power generated by the fuel cell. We conclude this paper with a discussion of several ways to reduce the pump-to-fuel cell power ratio.

Development of Porous Silicon Electro-osmotic Pumps for High Flow Rate Per Current Flow Delivery of Organic Solvents (단위전류당 고유량 유기용매 이송을 위한 다공성 실리콘막 전기침투 펌프의 개발)

  • Kwon, Kil-Sung;Kim, Dae-Joong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.2
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    • pp.105-111
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    • 2010
  • Two types of electro-osmotic pumps were prepared: with anodized and DRIE porous silicon. The pump performance was characterized for both types in terms of flow rate and flow rate per current using organic solvents. Both types of electro-osmotic pumps showed a better performance compared to porous glass electro-osmotic pumps. The DRIE porous silicon electro-osmotic pump especially demonstrated an excellent flow rate and flow rate per current performance. The DRIE porous silicon electro-osmotic pump is expected to help in the development of electro-osmotic pumps and micropumps in general due to the recently widespread availability of DRIE processes.

Detection of Sea-water Intrusion Caused by Tidal Action Using DC Resistivity Monitoring (전기비저항 모니터링을 이용한 해수침투 파악)

  • Hwang, Hak-Soo;Lee, Sang-Kyu;Ko, Dong-Chan;Kim, Yang-Soo;Park, In-Hwa
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.3 no.1
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    • pp.1-6
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    • 2000
  • The 1 $km^2$ area studied is located in Sukchun-ri, Hwasung-koon, the southern part of Kyeonggi-do. Even though this site has been known as a contaminated area caused by seawater intrusions, geophysical and geochemical surveys have never been carried out at the site to determine the extent of the seawater contamination and to investigate whether the seawater intrusion is in progress. The purpose of this study is to determine the extent of seawater contamination and a preferred channel of the seawater intrusion using geophysical methods such as DC resistivity surveys with Schlumberger array and a dipole-dipole array. In order to determine whether the seawater intrusion is in progress in the area, DC resistivity monitoring with Schlumberger array was performed. According to the resistivity map obtained from the inversion of the resistivity data measured with Schlumberger array, the study area is divided into two districts as relatively lowly resistive (less than 30 ohm-m) and highly resistive (more than 30 ohm-m) areas. The distribution of the lowly resistive area is consistent with the distribution of the layer composed of clay minerals, and the resistivity of this layer decreases slowly as approaching to the old seashore. Hydrogeological analysis shows that the clay layer within a distance of about 200 m from the seashore has been already contaminated by sea-water and its electric conductivity is 8 times higher than that of the sand layer covered by the clay layer. According to the results of the 2-dimensional DC resistivity surveys with a dipole-dipole array, there are two preferred channels of the seawater intrusion in the site, and both the channels are in the NW-SE direction from the old seashore. The lowly resistive zone in the southern channel extends to a depth of 80 m. The DC resistivity monitoring with Schlumberger array was carried out along the preferred channel which has the low resistivity Bone (fracture zone) that extended to a depth of 80 m. The time series of apparent resistivity, measured at a distance of 260 m from the old coast line, fluctuates with a period of 12 hours. From these observations, it can be concluded that the seawater intrusion caused by tidal action is still in progress along the fractured zone interpreted by the DC resistivity surveys with a dipole-dipole array.

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침투법(infiltration)을 이용한 고체 산화물 연료전지용 복합체 전극 제조 및 평가

  • Park, Jong-Seong;Vohs, J.M.;Gorte, R.J.
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.57.2-57.2
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    • 2012
  • 산소 이온 전도성 세라믹을 이용한 고체 산화물 연료전지의 전극은 원활한 전기화학반응을 위해, 이온 전도도, 전자 전도도 및 전기화학적 활성을 동시에 가지고 있어야 한다. 이를 위해 복합체 전극을 사용하며, 특히 음극의 경우 니켈(Nickel)과 Yttria-stabilized zirconia (YSZ)로 이루어진 복합체 전극을 혼합 및 소결을 통해 제조하여 사용하였다. 하지만, 니켈의 경우 탄화 수소 연료에서의 탄소 침적 문제와 열악한 산화환원 안정성(redox stability)등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 니켈대신 전도성 세라믹을 사용한 세라믹 복합체 음극 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 그 중 침투법(infiltration method)을 이용한 복합체 전극 제조 방법을 소개한다. 실제로 니켈 금속과 유사한 높은 전기 전도도를 갖는 Sr-doped Lanthanum Vanadate (LSV)을 이용해, YSZ-LSV 복합체 전극을 침투법을 이용해 제조하고, 소량의 촉매을 첨가하여, 이온전도도, 전자 전도도 및 촉매 활성을 갖는 복합체 음극을 제조하였다. 이 복합체 음극의 탄화수소에서의 연료전지 성능 및 redox stability을 측정하였다.

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Reduction Characteristics of Electromagnetic Penetration Through Narrow Slots by Resistive Sheet Loading (손실판 장하에 의한 슬릿 침투 전자파의 저감 특성)

  • Cho, Jun-Ho;Park, Eun-Jung;Kim, Kyeong-Bong;Jung, Sung-Woo;Kim, Ki-Chai
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1518-1519
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    • 2007
  • 본 논문에서는 두 개의 무한도체 평판에 폭이 좁은 개구가 존재할 때, 개구를 통해서 침투하는 침투전자파의 크기를 두 무한도체 평판사이에 여러 가지 특성을 가지는 손실판을 장하하여 개구면 전계분포를 제어하여 침투 전자파의 크기를 저감시키는 방법을 제안하고 있다. 개구면에 평면파가 입사할 때, 손실판에 의해 개구면 전계분포가 제어된다. 두 개의 무판도체 평판 사이에 손실판을 장하하면 개구면의 전계분포 및 침투전자파가 효과적으로 제어됨을 확인하고 있다.

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Evaluation of Seawater Intrusion on Costal Groundwater using Systematic Analytical Method (계층적 분석방법을 이용한 해수침투 영향 평가)

  • Kim, Chang-Hoon;Kim, Nam-Ju;Park, Youngyun
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.27 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • Seawater intrusion was evaluated using electrical conductivity, chemical proxies, and oxygen isotopic compositions in coastal area. It seems that groundwater in the area where the electrical conductivity is over $3,000{\mu}S/cm$ is influenced by seawater. However, it is very difficult that seawater intrusion is distinguished from other contaminants using the electrical conductivity. The chemical proxies and oxygen and hydrogen isotopic compositions can quantitatively estimate seawater intrusion. However, these method is a costly disadvantage. Therefore, firstly, groundwater contamination by seawater intrusion was evaluated using electrical conductivity and then the additional chemical and isotopic analysis were conducted in areas where possibility of contamination by seawater intrusion is high. These systematic analytical method can reduce analytical cost to quantitatively evaluate influence of seawater intrusion on coastal groundwater and may improve efficiency of analytical method for seawater intrusion.

Application of Electrical Resistivity Tomography Using Single Well in Seawater Intrusion Areas (해수침투지역에서 단일 시추공을 이용한 전기비저항 토모그래피 탐사의 적용성)

  • Song, Sung-Ho
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.10 no.4
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    • pp.369-376
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    • 2007
  • Electrical resistivity tomography was carried out at seawater intrusion monitoring wells located at watershed in coastal areas. It is difficult to identify the characteristics of resistivity near monitoring well in case of using high signalto-noise ratio array due to the high conductivity condition in coastal aquifer although electrical resistivity survey is well adopted to delineate hydrogeological characteristics with the distribution of electrical resistivity. To improve the quality of electrical resistivity survey for two sites with seawater intrusion monitoring wells, inversion with the results of holeto-surface electrical resistivity tomography using single well was executed. The results of inversion for aquifer near wells were verified with the results of drilling log with the informations of fracture, electrical conductivity logging and normal resistivity logging. The inversion for aquifer near one of two wells was also performed at low and high tide with the same electrodes, respectively. From the inversion result, it is possible to obtain the resistivity images with high resolution and to identify the characteristics of aquifer related to seawater intrusion with tidal fluctuation. From this study, it was demonstrated that the hole-to-surface electrical resistivity tomography method accompanied with drilling log, electrical conductivity logging and normal resistivity logging would be useful to delineate the hydrogeological structures near monitoring wells in coastal areas.