• 한국습지학회지
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• 제9권3호
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• pp.35-42
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• 2007

최근 환경부의 환경정책은 수질오염총량관리제도의 전국적인 확대를 앞두고 다양한 토지이용에서 발생되는 비점오염물질의 관리를 추진하고 있다. 이러한 환경정책의 변화와 함께 4대강 수계에 비점오염원 시범사업을 통해 다양한 비점오염저감시설의 효율평가 및 시설의 유지관리에 대하여 모니터링도 수행하고 있다. 따라서 본 연구는 한강수계에 설치된 비점오염 저감시설 중에서 전처리 시설로 설치되어 있는 침강지 또는 침사지 퇴적물의 물리화학적 성상을 연구함으로써 폐기물로써의 퇴적물 관리에 대한 기초자료를 제시하고자 한다. 일반적으로 비점저감시설의 전처리 시설로 사용되는 침강지는 일정한 체류시간을 제공함으로써 강우유출수내의 입자상 물질을 제거함과 동시에 비점저감시설 내의 여과재 및 침투재의 폐색을 예방하고자 설치되는 전처리 시설이다. 침강지 퇴적물의 물리화학적 특성 연구 결과에 의하면, 일반적으로 Zn과 Cd은 $75{\mu}m$이하의 퇴적물 입도분포에서 입자 표면적으로의 흡착농도가 높은 것으로 나타났다. 중금속 부하량을 살펴본 결과, 입자의 크기가 $425-850{\mu}m$범위 일 경우 중금속 농도가 가장 높게 나타났다. 전체 중금속에 대한 분석 결과, Cu, Zn, Pb의 중금속 함량이 입도분포 $425-850{\mu}m$ 사이에서 30% 이상을 나타내었다. 중금속 중에서 다른 항목에 비하여 Cu, Pb 및 Zn의 함량이 높게 나타났는데, 이는 차량의 타이어와 엔진파트에 이러한 중금속이 많이 함유되어 있기 때문이다. 또한 본 연 구결과 침강지는 퇴적물의 퇴적과 함께 다양한 중금속의 제거가 발생하는 것으로 나타났다.

• 한국수산과학회지
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• 제23권4호
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• pp.267-279
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• 1990

한국 남해연안 및 서해남부연안은 겨울철 강한 북서 계절풍과 이에 동반된 냉기류 그리고 조석작용에 의해 수직혼합이 용이하며 이 혼합된 연안냉수는 그 형성 위치로부터 외해로 이동되어짐이 인공위성 열적외선 영상으로부터 쉽게 추적된다. 특히 이들 연안수들은 북서계절풍의 영향을 강하게 받아 서해남부연안수는 혹산도 부근에서 형성된 후 추자도 부근까지 남하하고 때때로 제주해협을 통과하여 남해로 유입된다. 남해 연안수는 주기 적인 북풍에 의하여 외해로 확장하는데, 확장형태에 따라 침강확장과 표류확장으로 구분할 수 있다. 침강확장은 남해연안수가 바람에 의하여 외해로 확장하는 동안 해수면에서 계속 냉각이 될 경우 밀도가 높아져 해저면으로 침강하면서 확장하는 경우이고, 냉각이 일어나지 않을 때는 표층에 떠서 외해로 확장된다. 이러한 확장형태에 따라 침강확장시는 그 연직적인 움직임이 난류수와 반시계방향의 혼합이 일어나고, 표류확장시는 시계방향의 혼합이 일어난다. 또한 남해연안수의 확장은 수온전선에도 영향을 미치는데, 침강확장시는 수온전선의 저층에서 급격한 수온변화가 나타나고 표류확장시는 표층에서 강한 변화가 나타난다. 화장형태에 따른 내부수온구조를 보면 침강확장시는 전층이 평균보다 낮게 나타나지만, 표류확장시는 표층에서만 평균보다 낮게 나타난다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.249-249
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• 2019

하천에서 하상과의 접촉 없이 부유 상태로 이동하는 유사는 부유사로 정의된다. 부유사의 이동은 유사 입자의 침강 속도와 난류의 섭동 성분에 따라 결정된다. 실제 하천에서 부유사는 단일 크기가 아닌 여러 크기의 유사 입자가 혼재된 상태로 존재하는데, 유사의 이동을 보다 정확히 이해하기 위해서는 침강 속도를 결정하는 유사 입자 크기의 분포에 대한 이해가 요구된다. 진흙과 같은 점착성 유사의 경우에는 모래와 같은 비점착성 유사와는 달리 입도 분포를 구성하는 유사 입자의 크기가 끊임없이 변화한다. 이러한 유사의 특성 변화는 유사 알갱이 표면의 전자기적 점착력으로 인한 응집 현상(Flocculation Process)에서 기인한다. 응집 현상으로 인해 점착성 유사는 물과 유사 입자의 덩어리인 플럭(Floc)을 형성하며, 플럭의 특성은 지속적으로 변화한다. 따라서 점착성 유사의 이동을 이해하기 위해서는 흐름 특성 및 입도 분포뿐만 아니라 플럭의 응집 현상에 관한 이해가 함께 이루어져야함을 알 수 있다. 본 연구에서는 플럭의 응집 현상으로 인한 크기 변화와 입도 분포를 이해하기 위한 모형 개발의 방법론을 제시하고자 한다. 입도 분포 모형의 개발을 위해 추계학적 접근법이 이용되며, 추계학적 접근법을 이용하여 수치 실험을 수행하기 위해 몬테-카를로 방법이 적용되었다. 입도 분포 모형과 유사 이동 모형의 결합을 통해 흐름 내 부유 상태로 이동하는 점착성 유사 입도 분포에 관한 수치 모형 개발이 가능하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.307-307
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• 2020

하천에서 하상과의 접촉 없이 부유 상태로 이동하는 유사는 부유사로 정의된다. 부유사의 이동은 유사 입자의 침강 속도와 난류의 섭동 성분에 따라 결정된다. 실제 하천에서 부유사는 단일 크기가 아닌 여러 크기의 유사 입자가 혼재된 상태로 존재하는데, 유사의 이동을 보다 정확히 이해하기 위해서는 침강 속도를 결정하는 유사 입자 크기의 분포에 대한 이해가 요구된다. 진흙과 같은 점착성 유사의 경우에는 모래와 같은 비점착성 유사와는 달리 입도 분포를 구성하는 유사 입자의 크기가 끊임없이 변화한다. 이러한 유사의 특성 변화는 유사 알갱이 표면의 전자기적 점착력으로 인한 응집 현상(Flocculation Process)에서 기인한다. 응집 현상으로 인해 점착성 유사는 물과 유사 입자의 덩어리인 플럭(Floc)을 형성하며, 플럭의 특성은 지속적으로 변화한다. 따라서 점착성 유사의 이동을 이해하기 위해서는 흐름 특성 및 입도 분포뿐만 아니라 플럭의 응집 현상에 관한 이해가 함께 이루어져야함을 알 수 있다. 본 연구에서는 플럭의 응집 현상으로 인한 크기 변화와 입도 분포를 이해하기 위한 모형 개발의 방법론을 제시하고자 한다. 입도 분포 모형의 개발을 위해 추계학적 접근법이 이용되며, 추계학적 접근법을 이용하여 수치 실험을 수행하기 위해 몬테-카를로 방법이 적용되었다. 입도 분포 모형과 유사 이동 모형의 결합을 통해 흐름 내 부유 상태로 이동하는 점착성 유사 입도 분포에 관한 수치 모형 개발이 가능하다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권12호
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• pp.1143-1150
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• 2009

본 연구는 고분자 응집제를 이용하여 단시간에 입상형태의 슬러지를 제조한 후 연속회분식 장치에 주입하여 호기성 입상화를 시도하였다. 연속회분식 반응조에서 호기성 입자의 형성에 따른 입자의 크기, 침강속도, 표면전하, 비산소 소비율 등의 물리 화학적인 특성을 조사하였다. 입상형태의 슬러지를 연속회분식 장치에 주입하여 COD 부하량 $5.4kg{\cdot}COD/m^3{\cdot}d$로 운전한 결과 운전경과 20일만에 2.6 mm 내외의 호기성 입자를 형성하였으며, 최종형성된 호기성 입자의 침강속도, 비산소 소비율, 표면전하, 다당류/단백질비는 각각 1.7 cm/s, $346mg{\cdot}O_2/g{\cdot}MLVSS{\cdot}hr,\;(-)0.26{\cdot}meq/g{\cdot}MLVSS$, 2.06 mg/mg을 나타내었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.155-165
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• 2003

본 연구는 고함수비의 액상준설토의 체적변화 및 퇴적특성을 파악하기 위해 일련의 실린더침강시험, 침투압밀시험과 2차원퇴적모형실험이 실시되었다. 그리고 실험결과는 실제 준설매립현장의 퇴적상태와 비교됨으로써 설계시에 필요한 침강에 의한 체적변화량을 구할 수 있도록 하였으며, 퇴적후의 세립토의 분포와 함수비 변화 등이 함에 조사되었다. 따라서 1차원 침강시는 실질토량이 증가 할 수록 퇴적고는 선형적으로 증가하며, 자중압밀개시시 및 완료시의 계면고도 또한 실질토량에 비례하여 증가되고 있다. 한편 2차원 퇴적모형실험에 의해 함수비의 분포와 세립토의 퇴적상태를 제시하였으며, 퇴적층의 함수비는 #200체의 통과량에 따라 다르며 최소 30%에서 최대 180%까지 폭넓게 분포되고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.475-475
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• 2023

직경 5 mm 이하의 미세플라스틱은 인류 활동에 의해 생산되어 하수처리장 처리수, 우수토구, 도로 분진 등 다양한 경로를 통해 하천에 유입되고 있다. 하천에 유입된 미세플라스틱은 하천흐름을 따라 하류로 이동하여 해양환경에까지 이른다. 미세플라스틱은 수체를 따라 이동할 뿐 아니라 수생생물에 의해 섭식되기도 하여 인체 위해성이 우려되는 상황이다. 특히 서울과 경기도의 주요 상수원인 팔당호는 북한강, 남한강, 경안천이 유입되어 형성되기 때문에 미세플라스틱의 유입에 따른 이송-분산 거동 평가가 중요한 영역이다. 본 연구에서는 준3차원 입자추적기법을 이용한 미세플라스틱 거동해석 모형, MPT-Q3D를 개발하였으며 팔당호 내 미세플라스틱의 거동 특성을 분석하였다. MPT-Q3D 모형은 2차원 흐름해석모형과 연계한 입자의 준3차원 거동해석을 위해 step-by-step computation method를 적용하였으며, 전단류에 의한 입자의 수평거동과 난류확산에 및 침강속도에 의한 연직거동 두 단계 계산과정에 따라 입자의 거동을 해석했다. 전단류는 2차원 흐름해석결과로부터 유속의 연직분포식을 적용하여 생성하였으며, 생성된 전단류에 의해 각 연직층 별 유속이 계산되고 𝚫t 이후 입자의 종, 횡 방향 이동거리를 계산한다. 또한 난류확산에 의한 무작위적 거동 계산을 위해 Gaussian 분포를 따른 난수 생성을 통해 무작위적 거동을 계산했다. 각 연직층에 위치한 미세플라스틱 입자의 종, 횡 방향 거동을 계산한 후 입자의 연직거동을 계산한다. 입자의 연직 위치는 난류확산과 침강속도에 따라 계산되며 침강속도는 미세플라스틱의 밀도 및 직경에 따라 결정된다. 현장 샘플링 결과에 따라 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 폴리스틸렌(PS), 폴리에틸렌(PE), 폴리에스테르(Polyester)가 있으므로, 세 종류의 미세플라스틱을 동시에 주입하여 팔당호 내 거동을 분석했다. 남한강, 북한강, 경안천의 유량 차이로 인해 팔당호로 유입되는 미세플라스틱은 대체로 남한강과 북한강의 흐름특성에 영향을 받았다. 경안천의 경우 유량이 낮아 팔당호로 유입되지 못하고 좌안을 따라 하류로 이동됐다. 남한강과 북한강에서 유입된 미세플라스틱은 주로 팔당호 내 소내섬을 거쳐 팔당댐 쪽으로 이동했다. 또한 팔당댐 인근에서는 PP, PE, Polyester 순으로 많은 양이 유입되는 결과가 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제29권5C호
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• pp.217-228
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• 2009

실제 폐기물 매립지의 누출 복원을 위해 전기영동기법을 적용할 경우, 핵심적으로 우선 고려해야 할 사항은 실제 침출수 전해질 환경에서 전기영동력에 의한 입자의 이동 및 누출구 복원 가능성을 판단하는 것이다. 하지만 침출수의 다양한 화학적 성분과 점토 입자와의 상호작용에 의한 점토입자들의 응집현상은 전기영동기법의 적용시키는데 큰 문제를 유발시킨다. 이에 따라 본 연구에서는 점토 입자의 응집에 영향을 미치는 침출수내 화학종과 그 범위를 파악하고자 1차원 중력침강실험과 전기영동 실험을 수행하였다. 또한 각각의 침강속도와 제타포텐셜, 전기영동적 이동속도 개념을 적용하여 침출수의 화학종과 그 농도에 따른 입자 거동 특성을 분석하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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• pp.582-584
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• 2003

본 논문은 수중에서 유동하는 입자의 움직임을 추적하고 유체의 흐름에 따라 분산되는 입자의 분산정도 그리고 입자의 침강패턴을 분석하기 위한 계산형 3차원 시스템을 제안한다. 이러한 계산형 시스템은 물과 같은 공간에서 움직이는 입자들을 고려하고 있는데, 물의 흐름을 위해 운동량방정식과 연속방정식을 일반화하여 흐름을 제어하고 있다. 또한 물이라는 공간 특성을 고려하여, 입자간에 작용하는 부력, 침강력등의 물리적인 힘을 적용시키고 있다. 이렇게 제안된 시스템을 통해 다양한 외부적 요인에 따라 움직임을 달리하는 유동 입자들은 실제 울에서와 같이 유사하게 가시화되도록 한다. 이렇게 가시화된 유동 입자의 움직임을 추적하여 입자들의 침전패턴까지도 미1리 예측해 낼 수 있게 된다.

• 한국해양공학회지
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• 제16권5호
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• pp.41-48
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• 2002

Numerical experiments are conducted using a three-dimensional baroclinic equation model and a Lagrangian method for clarifying the effect of th settling velocity on the suspended solids diffusion caused by the dredging and the reclamination works. Diffusion characteristics of the neutral particles and the weighting particles is experimented by the Lagrangian particles trajectory model, The results show that the diffusion characteristics of the suspended solids is effected by the settling velocity classified by the particles size in the density layered semi-closed bay. To estimate exactly the diffusion characteristics of the suspended solids and the contaminant with weight the three-dimensional baroclinic equation model and the three-dimensional Lagrangian particles trajectory model considering the settling velocity of the particle in the density layered semi-closed bay must be used.