• Title/Summary/Keyword: 지하수개발 타당성분석

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Water Budget Analysis of Nak-Dong River basin based on K-WEAP (K-WEAP을 이용한 낙동강 수계 물수지 분석)

  • Han, Kun-Yeun;Choi, Hyun-Gu;Lee, Won-Ha;Lee, Hyun-Dong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.1713-1716
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    • 2008
  • 최근 배출되는 미량유해물질로 1991년 페놀, 2004년 1,4-다이옥산, 2006년 퍼클로레이트 검출 등 빈번하게 원수수질 오염사고가 발생하고 새로운 미량유해 화학물질의 배출이 우려됨에 따라, 일부 시민단체, 시의회, 언론 등에서 깨끗하고 안전한 상수원수 확보를 위한 근본적인 대책을 요구하는 목소리가 커지고 있다. 이에 대한 대책의 일환으로 취수원 이전에 대한 타당성 등이 검토되고 있다. 이러한 요구를 바탕으로 본 연구에서는 K-WEAP 모형을 이용하여 낙동강수계 물수지 분석을 실시하였다. 관련된 기존자료를 이용하여 용수수요량을 산정하였으며, 갈수량시 물수지 분석을 실시하였다. 연구에 사용된 K-WEAP 모형은 SEI-B(Srockholm Environment Institute, Boston Center)에서 개발된 WEAP에 기반을 두고 우리나라에 특성에 맞게 모의형태를 개선하고 한글화한 모형으로 분석대상 지역으로서 도시지역과 농업지역, 단일 소유역이나 복잡한 하천유역의 물 수요-공급 시스템에 적용할 수 있다. 또한 K-WEAP 모형은 용수목적별 수요량 분석, 물 절약, 수리권과 배분 우선순위, 지하수와 하천유량 모의, 저수지 운영, 수력발전, 오염물질 추적, 생태계 필요수량 분석과 같은 광범위한 부문의 문제들까지 다룰 수 있다. 본 연구에서 물수지 분석에 사용된 대상구간은 낙동지점에서 고령교지점까지 약 120km이며, 낙동강에 유입되는 지류로는 감천과 금호강을 대상에 포함하였다. 대상구간에 대해서는 3가지의 시나리오를 바탕으로 모의를 진행하였다. 선정된 3가지 시나리오는 현재의 대구 인근지역의 취수와 방류를 고려하는 상태와 현실가능성이 있는 2가지의 대안에 대해서 분석을 실시해 보았다. 대안들은 각각의 대구 취수시설을 구미 상류로 이전하여 취수하는 상황과 구미지역 및 칠곡지역의 방류구 시설을 하류로 이전하여 방류하는 상황으로 가정하여 분석을 실시하였다. 분석결과 현재 상태의 시나리오에서만 갈수기시 만족할 만한 결과를 보여주었고 나머지 2가지의 시나리오에서는 유량이 부족함을 나타났다. 현재의 상태를 모의한 시나리오를 제외한 시나리오의 분석에서는 갈수기 시에 물 부족을 겪게 된다. 이는 낙동강 상류에서 추가방류가 없으면 해결되지 못하는 상황으로 다른 대안들(신규 댐 방류 등)에 대한 추가적인 시나리오 분석이 필요할 것으로 판단된다.

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Foams for Aquifer Remediation: Two Flow Regimes and Its Implication to Diversion Process

  • Kam, Seung-Ihl;Jonggeun Choe
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.9 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2004
  • Foam reduces the mobility of gas phase in porous media to overcome gravity override and to divert acid into desired layers in the petroleum industry and to enhance the efficiency of environmental remediation. Recent experimental studies on foam show that foam exhibits a remarkably different flow rheology depending on the flow regime. This study, for the first time, focuses on the issues of foam diversion process under the conditions relevant to groundwater remediation, combining results from laboratory linear-flow experiments and a simple numerical model with permeability contrasts. Linear flow tests performed at two different permeabilities (k = 9.1 and 30.4 darcy) confirmed that two flow regimes of steady-state strong foams were also observed within the permeability range of shallow geological formations. Foam exhibited a shear-thinning behavior in a low-quality regime and near Newtonian rheology in a high-quality regime. Data taken from linear flow tests were incorporated into a simple numerical model to evaluate the efficiency of foam diversion process in the presence of permeability contrasts. The simple model illustrated that foam in the high-quality regime exhibited a successful diversion but foam in the low-quality regime resulted in anti-diversion, implying that only foam in the high-quality regime would be applicable to the diversion process. Sensitivity study proved that the success of diversion process using foam in the high-quality regime was primarily controlled by the limiting capillary pressures (${P_c}{^*}$) of the two layers of interest. Limitations and implications are also discussed and included.

Development of a Traffic Simulator for Evaluatiing the Traffic Management and Information System (교통관리 및 정보제공시스템 평가를 위한 모의실험모형에 관한 연구)

  • 정경옥
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 2003.02a
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    • pp.3-18
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    • 2003
  • 본 논문은 ATMS와 ATIS에서 요구되는 교통관리 및 정보제공의 효과분석을 위해, 운전자의 주행 및 경로선택 의사결정과 교통제어에 대한 반응등 운전자 행태를 모의실험에 반영함으로써 교통시스템의 실시간 특성을 모사할 수 있는 모형을 구축하고 이를 기반으로 하는 미시적 교통 모의실험기를 개발하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구에서는 운전자, 차량, 교통망, 검지 및 신호시스템, 교통정보제공시스템 등을 교통시스템의 주요 구성요소로 설정하였으며 운전자 및 차량특성, 차두시간분포와 차량발생모형, 차량주행모형, 차로변경 및 간격수락모형, 경로선택모형을 주모의실험모형을 구성하는 부모형으로 결정하였다. 따라서 본 논문에서는 각각의 부모형들에 대한 최근의 연구결과들을 검토하고, 현실모사 능력과 함께 다른 부모형들과의 연계, 모의실험기의 구현상에서의 적합성 등을 고려하여 적정모형의 선정 및 수정, 새로운 부모형의 구축을 수행하였다. 구축된 부모형을 통합하여 교통모의실험기를 개발하였으며 구축된 모형의 타당성 및 적용성 검토를 위해 현장자료 및 가상자료를 이용한 검증을 수행하였다. 검증결과 모형의 목적인 교통제어 및 정보제공등의 시스템 대안의 평가에 이용 가능한 것으로 나타났다. 또한 본 논문의 연구결과는 교통제어 및 정보제공전략 대안의 평가뿐만 아니라 차량추종 및 차로변경 등의 미시적 교통모형 연구, 동적기종점 통행량 추정, 동적통행배정의 연구에도 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 본 논문의 연구모형은 현단계에서는 현실의 모사 및 분석을 위한 도구보다는 새로운 대안들간의 비교평가를 위한 도구로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. 이에 따라 현실모사의 정확도를 확보하기 위한 검증 및 개선이 필요할 것이며, 각 부모형들에 대한 계속적인 연구와 새롭게 발표되는 연구결과를 수용한 지속적인 개발이 필요할 것이다.유기적인 연계에 있음을 밝히고 있다. 건설을 위한 정책적 시사점과 동북아 연구개발정보 Portal 및 APEC APGrid 연구망 등의 구체적인 정보인프라 구축방안을 도출하였다.술 주기를 도출하고, 산업 내 평균 권리 청구 항목 수를 이용하여 각 산업의 기술 범위를 비교하였다. 각각의 동적 분석을 통해 시간에 따른 변화 양상이 관찰하였고, ANOVA 분석을 이용하여 통계적 유의성을 검증하였다. 본 연구는 현재의 기술 패러다임 내에서 Pavitt이 제시한 산업 분류의 근거를 보충 설명하였고 특허 정보를 이용하여 기술혁신의 산업별 유형에 대한 폭넓은 분석방법을 제시하였다.별 시간대별 효과분석을 통하여 정책의 시행여부가 결정되어야 할 것이다. 한편, 화물전용차선의 설치로 인한 물류비용의 절감을 보다 효과적으로 달성하기 위해서는 종합류류 전산망의 시급한 구축과 함께 화물차의 적재율을 높이고 공차율을 낮출 수 있는 운송체계의 수립이 필요한 것으로 판단된다. 그라나 이러한 화물전용차선의 효과는 단기적인 치유책일 수밖에 없기 때문에 물류유통 시설의 확충을 위한 사회간접자본의 구축을 서둘러 시행하여야 할 것이다.으로 처리한 Machine oil, Phenthoate EC 및 Trichlorfon WP는 비교적 약효가 낮았다.>$^{\circ}$E/$\leq$30$^{\circ}$NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압주입시험에서도 확인된다.. It was resulted from increase of weight of single cocoon. "Manta"2.5ppm produced 22.2kg of cocoon. It is equal to 9%

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The PC concrete Rainwater Storage Facility development for a prevention of disaster and a water resources re-application (방재 및 수자원 재활용을 위한 PC콘크리트 빗물저류조의 개발)

  • Chang, Young-Cheol;Cho, Cheong-Hwi;Kim, Ok-Soo;Oh, Se-Eun;Lee, Jun-Gu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.879-883
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    • 2005
  • 우리나라는 하천유역의 도시화 추세 속에 불투수층의 증가로 빗물의 일시 유출로 인한 홍수발생으로 많은 인명과 재산피해가 발생하고 있어 방재적 차원에서의 수자원관리가 시급한 실정이다. 또한, 초기 빗물과 합류식 하수도의 월류수에 의한 하천, 호소, 및 습지의 수질오염문제도 많이 발생하고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 콘크리트로 제작된 PC 지하식 빗물저류시설로서 상부의 공간은 공원, 운동장, 주차장 등 다양하게 이용하면서 방재와 치수를 가능케 할 수 있다. 또한, PC 콘크리트 빗물저류조는 현장 타설이 아닌 PC콘크리트 블록을 현장에서 조립하여 시공기간이 대폭적으로 단축되고, 작업환경 및 주변환경을 개선시킬 수 있다. 또한, 지하수의 보전, 회복을 위한 빗물저류 침투 시설 역할도 수행하여 비상용수를 확보하고 여름철 홍수 시 빗물을 가두어 재해를 방지하는 등의 다목적 시설로 활용된다. 지하 매립형 빗물저류조는 기존의 암거설계기준을 참조하여 일본의 내진설계 기준을 반영하였으며, 고강도 콘크리트를 사용하여 강도 또한 뛰어나다. 그리고 시공이 간편하고 공기의 단축에 탁월한 효과를 나타내며, 빗물저류조 설치는 다음과 같은 특징이 있다. 1. 지하저류형 빗물저류조 시설로 설계되어 토지의 효과적인 이용이 기대된다. 2. 공사기간이 짧아 경제적이다. 3. 안정된 구조체이다. 4. 부지의 형태에 맞춘 시공이 가능하다. 5. 소규모에서 대규모의 유수지까지 광범위하게 대응이 가능하다. 6. 방재역할 수행 및 빗물이용의 역할을 담당할 수 있다. 7. 불투수층이 증가하고 있는 도시지역에서 적극 활용가능하다.로 판단된다.한 예비방류의 시행과 강우종료 후에도 이수용량에는 손실이 없는 저수지의 관리방안의 지침이 되는데 효율적이라 판단되었다. 방법을 개발하여 개선시킬 필요성이 있다.>$4.3\%$로 가장 근접한 결과를 나타내었으며, 총 유출량에서도 각각 $7.8\%,\;13.2\%$의 오차율을 가지는 것으로 분석되어 타 모형에 비해 실유량과의 차가 가장 적은 것으로 모의되었다. 향후 도시유출을 모의하는 데 가장 근사한 유출량을 산정할 수 있는 근거가 될 것이며, 도시재해 저감대책을 수립하는데 기여할 수 있을 것이라 판단된다.로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.{0.11R(mm)}(r^2=0.69)$로 나타났다. 이는 토양의 투수특성에 따라 강우량 증가에 비례하여 점증하는 침투수와 구분되는 현상이었다. 경사와 토양이 같은 조건에서 나지의 경우 역시 $Ro_{B10}(mm)=20.3e^{0.08R(mm)(r^2=0.84)$로 지수적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 유거수량은 토성별로 양토를 1.0으로 기준할 때 사양토가 0.86으로 가장 작았고, 식양토 1.09, 식토 1.15로 평가되어 침투수에 비해 토성별 차이가 크게 나타났다. 이는 토성이 세립질일 수록 유거수의 저항이 작기 때문으로 생각된다. 경사에 따라서는 경사도가 증가할수록 증가하였으며

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Study on development of constructed wetland for resolve water dispute the region in downstream of Nakdong river (낙동강 하류 지역간 물갈등 해결을 위한 인공습지 개발 연구)

  • Oh, Jun Oh;Jun, Sang Mi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.469-469
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    • 2021
  • 낙동강을 취수원으로 사용하고 있는 국민들은 과거부터 꾸준히 발생해온 수질사고로 인하여 낙동강 수질에 대한 관심이 매우 높다. 이에 낙동강 본류를 취수원으로 이용하고 있는 중·하류 지방자치단체들은 낙동강 유역 내 댐이나 상류로의 취수원 이전을 요구하고 있다. 이러한 요구들은 지역·지방간의 갈등이 유발되었으며 가장 대표적인 사례가 부산광역시의 취수원 이전 문제이다. 부산광역시는 낙동강 본류 수질 악화와 녹조발생으로 인한 원수에 대한 시민들의 불신, 수질 악화로 인한 정수비용 증가 등의 문제를 제기하였고 이를 해결하고자 남강 상류 또는 낙동강 지류로 취수원 이전하여 시민들에게 상수 공급하기를 원하고 있다. 하지만 타 지방자치단체와의 이해, 경제성 등의 문제로 마찰을 빚고 있다. 지역간의 갈등을 최소화하면서 적정 수량 확보가 가능한 대체 수자원 확보를 위해 강변여과수, 지하수저류지, 인공함양, 인공습지, 해수담수화 같은 방법들이 논의 되었지만 본 연구에서는 낙동강 중·하류에 인공습지 적용이 가능한 지점들을 선정하고 목표 유량 및 수질 확보 가능성을 평가하였다. 기 연구된 경남, 부산권 광역상수도 사업 타당성 조사(2011, 국토교통부)에 의하면 낙동강 하류지역에 안전한 상수원 확보를 위한 원수 대체 필요량은 전체 약 1,330,000 m3/day 이다. 이를 확보하기 위해 강정고령보 상류 ~ 창녕함안보 하류구간 내 21개의 인공습지 후보지를 선정하고 유량확보 가능량, 수질, 오염부하량, 조류, 공간확보 항목에 대하여 평가하였다. 그 결과 21개 후보지에 대해 유량확보, 수질, 조류 항목에 대한 평가 결과 큰 차이가 없었지만 오염부하량과 공간확보 항목에 대한 평가 결과가 인공습지 후보지 선정에 영향을 미치는 것으로 분석 되었다. 향후 낙동강 중·하류에 인공습지를 활용한 취수원 개발을 위해서는 낙동강 본류와 지류에 대한 정확한 수질 조사와 인공습지 후보지에 대한 면적조사, 경제성 평가가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

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A Comparison Study of Alkalinity and Total Carbon Measurements in $CO_2$-rich Water (탄산수의 알칼리도 및 총 탄소 측정방법 비교 연구)

  • Jo, Min-Ki;Chae, Gi-Tak;Koh, Dong-Chan;Yu, Yong-Jae;Choi, Byoung-Young
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.14 no.3
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    • pp.1-13
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    • 2009
  • Alkalinity and total carbon contents were measured by acid neutralizing titration (ANT), back titration (BT), gravitational weighing (GW), non-dispersive infrared-total carbon (NDIR-TC) methods for assessing precision and accuracy of alkalinity and total carbon concentration in $CO_2$-rich water. Artificial $CO_2$-rich water(ACW: pH 6.3, alkalinity 68.8 meq/L, $HCO_3^-$ 2,235 mg/L) was used for comparing the measurements. When alkalinity measured in 0 hr, percent errors of all measurement were 0~12% and coefficient of variation were less than 4%. As the result of post-hoc analysis after repeated measure analysis of variance (RM-AMOVA), the differences between the pair of methods were not significant (within confidence level of 95%), which indicates that the alkalinity measured by any method could be accurate and precise when it measured just in time of sampling. In addition, alkalinity measured by ANT and NDIR-TC were not change after 24 and 48 hours open to atmosphere, which can be explained by conservative nature of alkalinity although $CO_2$ degas from ACW. On the other hand, alkalinity measured by BT and GW increased after 24 and 48 hours open to atmosphere, which was caused by relatively high concentration of measured total carbon and increasing pH. The comparison between geochemical modeling of $CO_2$ degassing and observed data showed that pH of observed ACW was higher than calculated pH. This can be happen when degassed $CO_2$ does not come out from the solution and/or exist in solution as $CO_{2(g)}$ bubble. In that case, $CO_{2(g)}$ bubble doesn't affect the pH and alkalinity. Thus alkalinity measured by ANT and NDIR-TC could not detect the $CO_2$ bubble although measured alkalinity was similar to the calculated alkalinity. Moreover, total carbon measured by ANT and NDIR-TC could be underestimated. Consequently, it is necessary to compare the alkalinity and total carbon data from various kind of methods and interpret very carefully. This study provide technical information of measurement of dissolve $CO_2$ from $CO_2$-rich water which could be natural analogue of geologic sequestration of $CO_2$.

The Development of Optimal Path Model for Transport of Hazardous Materials (위험물 소송을 위한 최적경로모형 개발)

  • 조용성;오세창
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10b
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    • pp.508-508
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    • 1998
  • 위험물 차량사고는 일반차량의 교통사고시 발생하는 인명피해, 재산피해, 교통지체 외에 부가적으로 환경적 영향에 의한 엄청난 인명 및 재산손실을 유발시킬 수 있다. 따라서 이러한 위험물차량사고를 예방하고 피해를 최소로 줄이기 위해서는 위험물수송경로의 신중하고 체계적인 결정이 필수적이라 할 수 있다. 외국의 경우, 위험물의 방출이 미치는 환경적 영향에 대한 인식이 확대되면서 위험물 수송시 응급처리에 관한 연구, 위험물 수송에 따른 위험도 평가에 관한 연구, 위험물 수송시 고려해야할 여러 조건에 관한 연구, 위험물 수송경로 설정에 관한 연구 등이 진행되고 있다. 반면에 우리 나라는 위험물차량관리와 사고처리에 대해 실시간적인 관리를 목표로 하는 국가차원의 계획을 수립하고는 있지만, 현재 이와 관련된 연구는 거의 없는 실정이다. 앞으로 산업발달에 따른 위험물수송량의 증가와 환경의식의 변화에 따라 위험물수송 및 사고처리 등에 관한 연구가 필요할 것이다. 따라서, 본 연구는 위험물차량의 운송경로를 결정할 때 고려해야 할 여러 가지의 기준 및 목표에 따라 위험물수송경로를 설정하는 모형을 제시함으로써 위험물수송에 수반되는 위험을 최소화하면서 위험물차량의 통행시간, 거리, 비용 등을 최적화하여 위험물수송의 안전 및 운영효율성을 향상시키고자 한다. 먼저, 위험물 수송경로의 기준지표로 사용될 위험도를 산정하기 위해 링크 주변노출인구, 밀도 등을 변수로 하는 모형식을 제안하고, 두 번째로 산정된 위험도를 기반으로 최적경로를 결정하는 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 가상 네트웍에 본 연구에서 제안된 모형을 적용하고 현재 일반적으로 사용되는 최단경로와 비교·분석하였다.것은 운송거리와 운송비용이 각각 주요한 변수라는 것이다. 모형의 타당성을 검증하기 위해서는 logilikelihood 값을 구하여 $\rho$^2분석을 시행하였다. 여기서는 각 품목별로 $\rho$^2값이 약 0.15~0.3의 비교적 높은 수치를 보여주고 있으므로 모형의 설명력이 어느 정도 있다는 것이 아울러 증명이 되었다. 상관관계에 대한 분석에서는 영업용 차량간의 상관관계가 높게 나타났으며, 이는 곧 영업용 화물차량을 적재중량별로 구분하는 것이 별 의미가 없음을 의미한다. 다시 말하면 자가용 차량을 보유하고 있지 않은 회사는 다른 운송전문업체에 화물운송을 의뢰하게 되므로 출하중량에 따라 화물차량을 구분하는 것에 대해서 그다지 큰 고려를 하지 않는 것으로 해석할 수가 있다.적합함을 재확인함. 6. 혼잡초기를 제외한 혼잡기간 중 대기행렬길이는 밀도데이터 없이도 혼잡 상류부의 도착교통량과 병목지점 본선통과교통량만을 이용하여 추정이 가능함. 7. 이상에 연구한 결과를 토대로, 고속도로 대기행렬길이를 산정할 수 있는 기초적인 도형을 제시함.벌레를 대상으로 처리한 Phenthoate EC가 96.38%의 방제가로 약효가 가장 우수하였고 3월중순 및 4월중순 월동후 암컷을 대상으로 처리한 Machine oil, Phenthoate EC 및 Trichlorfon WP는 비교적 약효가 낮았다.>$^{\circ}$E/$\leq$30$^{\circ}$NW 단열군이 연구지역 내에서 지하수 유동성이 가장 높은 단열군으로 추정된다. 이러한 사실은 3개 시추공을 대상으로 실시한 시추공 내 물리검층과 정압

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Development of Analytic Hierarchy Process or Solving Dependence Relation between Multicriteria (다기준 평가항목간 중복도를 반영한 AHP 기법 개발)

  • 송기한;홍상연;정성봉;전경수
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.20 no.7
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    • pp.15-22
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    • 2002
  • Transportation project appraisal should be precise in order to increase the social welfare and efficiency, and it has been evaluated by only a single criterion analysis such as benefit/cost analysis. However, this method cannot assess some qualitative items, and cannot get a proper solution for the clash of interests among various groups. Therefore, the multi-criteria analysis, which can control these problems, is needed, and then Saaty has developed one of these methods, AHP(Analytic Hierarchy Process) method. In AHP, the project is evaluated through weighted score of the criteria and the alternatives, which is surveyed by a questionnaire of specialists. It is based on some strict suppositions such as reciprocal comparison, homogeneity, expectation, independence relationship between multi-criteria, but supposing that each criterion has independence relation with others is too difficult in two reasons. First, in real situation, there cannot be perfect independence relationship between standards. Second, individuals, even though they are specialists of that area, do not feel the degree of independence relation as same as others. This paper develops a modified AHP method for solving this dependence relationship between multi-criteria. First of all. in this method, the degree of dependence relationship between multi-criteria that the specialist feels is surveyed and included to the weighted score of multi-criteria This study supposes three methods to implement this idea. The first model products the degree of dependence relationship in the first step for calculating the weighted score, and the others adjust the result of weighted score from the basic AHP method to the dependence relationship. One of the second methods distributes the cross weighted score to each standard by constant ratio, and the other splits them using Fuzzy measure such as Bel and Pl. Finally, in order to validate these methods, this paper applies them to evaluate the alternatives which can control public resentments against Korean rail path in a city area.

Evaluation of 1,1,2-trichloroethylene Removal Efficiency Using Composites of Nano-ZnO Photocatalyst and Various Organic Supports (다양한 유기계 지지체와 광촉매 Nano-ZnO 복합체를 활용한 1,1,2-trichloroethylene 제거 효율 평가)

  • Jang, Dae Gyu;Ahn, Hosang;Kim, Jeong Yeon;Ahn, Chang Hyuk;Lee, Saeromi;Kim, Jong Kyu;Joo, Jin Chul
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.36 no.11
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    • pp.771-780
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    • 2014
  • In this study, the various organic supports (i.e., silicone, acrylonitrile-butadiene-styrene, epoxy, and, butadiene rubber) with great sorption capacity of organic contaminants were chosen to develop nano-ZnO/organic composites (NZOCs) and to prevent the detachment of nano-ZnO particles. The water resistance of the developed NZOCs were evaluated, and the feasibility of the developed NZOCs were investigated by evaluating the removal efficiency of 1,1,2-trichloroethylene (TCE) in the aqueous phase. Based on the results from water-resistance experiments, long-term water treatment usage of all NZOCs was found to be feasible. According to the FE-SEM, EDX, and imaging analysis, nano-ZnO/butadiene rubber composite (NZBC) with various sizes and types of porosity and crack was measured to be coated with relatively homogeneously-distributed nano-ZnO particles whereas nano-ZnO/silicone composite (NZSC), nano-ZnO/ABS composite (NZAC), and nano-ZnO/epoxy composite (NZEC) with poorly-developed porosity and crack were measured to be coated with relatively heterogeneously-distributed nano-ZnO particles. The sorption capacity of NZBC was close to 60% relative to the initial concentration, and this result was mainly attributed to the amorphous structure of NZBC, hence the hydrophobic partitioning of TCE to the amorphous structure of NZBC intensively occurred. The removal efficiency of TCE in aqueous phase using NZBC was close to 99% relative to the initial concentration, and the removal efficiency of TCE was improved as the amount of NZBC increased. These results stemmed from the synergistic mechanisms with great sorption capability of butadiene rubber and superior photocatalytic activities of nano-ZnO. Finally, the removal efficiency of TCE in aqueous phase using NZBC was well represented by linear model ($R^2{\geq}0.936$), and the $K_{app}$ values of NZBC were from 2.64 to 3.85 times greater than those of $K_{photolysis}$, indicating that butadiene rubber was found to be the suitable organic supporting materials with enhanced sorption capacity and without inhibition of photocatalytic activities of nano-ZnO.