• Title/Summary/Keyword: 확산오염

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Analysis of Shear Flow Dispersion Using Sequential Mixing Model (순차혼합모형에 의한 전단류 분산 해석)

  • Seo, Il-Won;Son, Eun-Woo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.991-995
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    • 2005
  • 본 연구에서는 1차원 이송-분산 과정을 연구하고 전단류 흐름 및 분산거동에 있어 Taylor 이론의 핵심이라 할 수 있는 '종방향 이송과 횡방향 확산의 균형'을 기본 개념으로 하여, 이송과 확산을 분리하여 이 두 과정이 순차적으로 발생한다는 가정에 의거한 순차혼합모형을 제시하였다. 본 모형에서는 가상의 하천을 여러 개의 행과 종방향 거리를 길이가 일정한 구획으로 나누어 연속적인 분산과정을 이산적인 형태로 나타낼 수 있게 하고, 횡방향 유속분포에 따라 각 행에 각기 다른 유속을 할당한다. 오염물질은 하폭방향 선오염원으로 원점에 순간주입되며, 주어진 혼합시간 $t_m$ 동안 각 행의 오염물질들이 각자에 할당된 유속을 따라 진행하고 진행이 끝난 후 횡방향 확산이 순간적으로 이루어진다. 횡방향 확산은 횡방향으로 완전하게 일어남을 가정하여, 횡방향 확산이 끝나면 각 열에서의 농도 평균값이 할당된다. 이러한 혼합시간 $t_m$ 동안의 순차적인 이송-확산 과정이 반복되면서 오염물질의 분산이 일어나며, 농도 분포 그래프를 그릴 수 있게 된다. 순차혼합모형을 가상의 직선하천에 적용하여 종분산계수를 유도하였는데, 본 연구에서 유도된 종분산계순식은 Fischer.가 제안한 식과 유사한 형태로 나타남을 알 수 있었다. 본 모형에서 계산된 농도분포 곡선을 해석해와 비교한 결과,두 곡선이 적절히 일치함을 확인할 수 있었으며 해석해와의 비교를 통해 종분산계수 K가 혼합시간 $t_m$과 선형관계임을 확인할 수 있었다. 수심대하폭비에 따라 각기 다른 유속분포에 적용하여 종분산계수 K가 유속편차강도의 제곱에 비례관계에 있음이 밝힐 수 있었다. 수압은 $4.69kg/cm^2$으로 나타났다. 밸브 개폐도가 $100\%$일 때가 밸브를 $60\%$$80\%$ 개폐시켰을 때보다 $0.3kg/cm^2,\;0.29kg/cm^2$ 낮게 나타나 밸브를 전체 개방 했을 때 관로내의 수압이 상수설계기준에 적합한 수압을 유지함을 알 수 있다. 상수관로 설계 기준에서는 관로내 수압을 $1.5\~4.0kg/cm^2$으로 나타내고 있는데 $6kg/cm^2$보다 과수압을 나타내는 경우가 $100\%$로 밸브를 개방하였을 때보다 $60\%,\;80\%$ 개방하였을 때가 더 빈번히 발생하고 있으므로 대상지역의 밸브 개폐는 $100\%$ 개방하는 것이 선계기준에 적합한 것으로 나타났다. 밸브 개폐에 따른 수압 변화를 모의한 결과 밸브 개폐도를 적절히 유지하여 필요수량의 확보 및 누수방지대책에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.8R(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 $10\% 경사일 때를 기준으로 $Ro(mm)=Ro_{10}{\times}0.797{\times}e^{-0.021s(\%)}$

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Development of Emission Monitoring System Using ITS (ITS를 이용한 대기오염 로니터링 시스템 개발)

  • Park, Jun-Hwan;Lee, Jun;Lee, Young-Ihn
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.22 no.7 s.78
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    • pp.61-67
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    • 2004
  • It is needed for one to design the better models estimating emission and then with the real time data, make the monitoring system simulating emission rate because of having built the basement of accepting real-time traffic information in ITS projects. The objective of the study is to develop the monitoring system visualizing air pollution to a certain place. It is based on the estimated emission from the patterns of individual vehicles and the changes of traffic flow. For constructing simulator, we loaded referring algorithm in actuality program and simulates the traffic flow movement in a microscopic viewpoint. The simulator is able to express not only the movement of each car but also to visualize processing the emission and diffusion of the air pollutant by computer program. Not only expresses the simulation process the angle of vision but it also cutting down environment expenses and improving the traffic impact assessment and the traffic impact assessment.

Advection and Diffusion of Pollutant Inflow of Freshwater in Masan Bay (마산만에서의 담수 유입시 오염물의 이송 및 확산)

  • Yoo, Mim-Wook;Kim, Young-Do;Lyu, Si-Wan;Seo, Il-Won
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2008.02a
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    • pp.795-798
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    • 2008
  • An estuary is very important that the seawater and the freshwater meet and they formed wide foreshore and estuarine which is used as the habitat of various living thing and spawning bed of fish. Masan bay is typical closing bay in Korea. It is located 9 km from the open sea and most inside of Jinhae bay. The width of bay entrance is less than 1 km, where the flow velocity is very low. The large scale industrial complex of Masan bay is located in near Masan and Changwon city whose population is about 100 million. Because of low tidal velocity, the pollutants from the land are accumulated, which makes the water quality worse in Masan bay. The purpose of this study is to analyze the various hydraulic characteristics using RMA-2 model. The advection and diffusion of pollutant is also simulated using RMA-4 model according to the inflow of Changwon-stream and Nam-stream. The hydraulic simulations include the effect of tide which can be characterized by the tide data of Masan bay tide observatory.

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Sampling and Analysis of Soil Pore Water for Predicting the Diffusion and Behavior of Soil Pollutant Using Soil Lysimeter (토양라이시미터를 이용한 토양오염확산.거동 예측을 위한 토양공극수 채취와 분석)

  • Ko, Il-Won;Lee, Se-Yong;Kim, Kyoung-Woong;Lee, Jin-Soo
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.40 no.5
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    • pp.551-561
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    • 2007
  • This case study is about the sampling and interpretation of soil pore water in order to understand and to predict the diffusion and behavior of soil pollution. For the measurement of polycyclic aromatic hydrocarbons(PAHs) in two representative hydrocarbon-contaminated sites, the extraction system of the soil pore water was set up with respect to soil depths and the behavior of contaminants was interpreted. The soil solution extraction system consisted of peristaltic pump, and extraction and sampling compartment, and can measure simultaneously the soil water pressure. The concentration of PAHs with respect to extraction pressure and time decreased due to dilution through soil pore water. Particularly, the concentration of PAHs was more reduced under the unsaturated oxic condition than saturated anoxic condition. Therefore, the soil solution extraction with respect to soil water pressure can interpret the extent of equilibrium between porewater and soil surface.

Application of an Automated Time Domain Reflectometry to Solute Transport Study at Field Scale: Transport Concept (시간영역 광전자파 분석기 (Automatic TDR System)를 이용한 오염물질의 거동에 관한 연구: 오염물질 운송개념)

  • Kim, Dong-Ju
    • Economic and Environmental Geology
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    • v.29 no.6
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    • pp.713-724
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    • 1996
  • The time-series resident solute concentrations, monitored at two field plots using the automated 144-channel TDR system by Kim (this issue), are used to investigate the dominant transport mechanism at field scale. Two models, based on contradictory assumptions for describing the solute transport in the vadose zone, are fitted to the measured mean breakthrough curves (BTCs): the deterministic one-dimensional convection-dispersion model (CDE) and the stochastic-convective lognormal transfer function model (CLT). In addition, moment analysis has been performed using the probability density functions (pdfs) of the travel time of resident concentration. Results of moment analysis have shown that the first and second time moments of resident pdf are larger than those of flux pdf. Based on the time moments, expressed in function of model parameters, variance and dispersion of resident solute travel times are derived. The relationship between variance or dispersion of solute travel time and depth has been found to be identical for both the time-series flux and resident concentrations. Based on these relationships, the two models have been tested. However, due to the significant variations of transport properties across depth, the test has led to unreliable results. Consequently, the model performance has been evaluated based on predictability of the time-series resident BTCs at other depths after calibration at the first depth. The evaluation of model predictability has resulted in a clear conclusion that for both experimental sites the CLT model gives more accurate prediction than the CDE model. This suggests that solute transport at natural field soils is more likely governed by a stream tube model concept with correlated flow than a complete mixing model. Poor prediction of CDE model is attributed to the underestimation of solute spreading and thus resulting in an overprediction of peak concentration.

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Reverse Flow and Diffusion by Tide at Downstream of Han River (한강 하류부에서의 조석에 의한 역류 및 확산)

  • Song, Chang-Geun;Seo, Il-Won;Lee, Myung-Eun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.418-422
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    • 2007
  • 한강 하구역은 국내 4대강 가운데 유일하게 하구둑이 설치되어 있지 않아 조수의 출입이 자유롭고 민간인의 접근이 통제되어 자연적인 하천지형과 기수역 생태계가 잘 보전된 지역이다. 본 연구에서는 신곡수중보 직하류부터 한강의 법적 하류단인 유도까지 총 36.8 km에 이르는 구간에 SMS 모형을 적용하여 조위에 의한 역류 및 이에 의한 확산거동을 살펴보았다. 조위곡선이 변곡점인 국부최저치를 지나 국부최고치로 향해 가는 중간지점의 시간부터 역방향 흐름이 유도지점에서 생기게 되고 이 반대방향 흐름이 상류로 계속 전파되어 최대 32.9 km인 장항 IC까지 전달되었다. 곡릉천에서 연속주입의 형태로 유입된 오염물질의 확산양상을 RMA-4로 분석한 결과 조위에 의해 모의기간 동안 총 5회 상류측으로의 확산을 관찰할 수 있었으며 이로 인해 곡릉천 일대의 생태계에 큰 영향을 미칠 수 있다는 것을 밝혔다.

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A Study of Staged Swirling Combustion of Natural gas (천연가스 다단연소기술 연구)

  • 이진홍;목영일
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.115-125
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    • 1995
  • 본“천연가스 다단연소기술 연구”는, 공업적으로 널리 쓰이는 선회확산 방식으로 천연가스를 연소시킬 때 그 연소 특성과 발생되는 환경오염물질인 일산화탄소(CO)와 질소산화물(NOX)의 저감에 대한 연구로서, 천연가스의 난류확산화염과 선회확산화염의 유동장, 온도장, 농도장을 실험과 수치해석을 통하여 분석하여 각각 연소방식의 화염구조와 특성을 규명하고 해석하였다. 그리고 그 결과를 토대로하여 다단확산 연소실험 장치를 제작 다단확산연소의 중요한 인자인 1차당량비, 2차공기주입위치, 유속, 선회도 등을 변화시켜 질소산화물 저감과 높은 연소효율을 얻을 수 있는 최적의 연소조건을 찾아 내었다. 본고에서는 실험부분만을 간추려 발표하고 수치해석 부분은 다음 기회로 미루고자 한다.

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The Change in Geotechnical Properties of Clay Liner and the Contamination Behavior of Groundwater Due to Contaminant (오염물질에 의한 점토 차수재의 역학적 특성변화 및 지하수 오염거동)

  • Ha, Kwang-Hyun;Lee, Sang-Eun;Chung, Sung-Rae;Chun, Byung-Sik
    • Journal of Soil and Groundwater Environment
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    • v.13 no.1
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    • pp.13-23
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    • 2008
  • The triaxial compression tests and consolidation tests using NaCl solution and leachates as substitute pore (or saturated) water in samples were carried out to find out the behavior characteristics of strength, deformation and permeability coefficient of contaminated clay. Also, the chemical property analysis on the clay samples using scanning electron microscope and energy dispersive x-ray spectrometer were involved. The magnitudes of composition ratio were shown in the order of O, C, Si, Al, and Fe as a result of chemical composition analysis for clay samples. Besides, as the results of triaxial compression tests and consolidation tests, the shear strength, compression and permeability properties were increased with increasing in the concentration of contaminant (NaCl). It may be considered that these circumstances be caused by the changes of soil structure to flocculent structure due to the decrease in the thickness of diffuse double layer with increasing in the concentration of electrolyte. MT3D model was also using to grasp the procedures that the groundwater may be contaminated by the leachates permeated through the clay liner. The results of contaminant transport analysis showed a tendency that the predicted concentration of groundwater was higher with increasing in the initial concentration of $Cl^-$ ion and increased as a nonlinear curves with time. The transportation distance calculated by the use of regression equation between the distance from contaminant source and the concentration of $Cl^-$ ion was increased with increasing the initial concentration.

Study of Hazardous Air Pollutants (HAPs) Emission Characteristics from Environmental Fundamental Facilities (환경기초시설에서 유해대기오염물질의 배출 특성 연구)

  • 동종인;강경희;이종길;최은선;정봉진;홍지형;석광설
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.265-266
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    • 2003
  • 유해대기오염물질 (HAPs)은 그간 비기준 오염물질로 분류되어 관심이 소홀했었지만, 독성, 발암성, 생체 축적과 대기중 지속성, 확산 등의 특성으로 인해 대기 중에 오랜 기간 체류하면서 오존 또는 광화학 산화물 등 2차 오염물질을 생성하고 악취의 원인 물질로도 작용하며 미량으로 건강과 환경에 악영향을 미칠 수 있어 그 중요성이 커지고 있다. 국내에서는 현재까지 환경기준항목을 중심으로 한 규제대상 물질에 대하여 배출원 조사와 배출계수 도출을 위한 기초 연구 등에 주안점을 두어 왔다. 그러나 실제적으로 인체에 미치는 영향을 감안한다면 유해대기오염물질(국내에서는 주로 특정대기유해물질로 규정되어 있음)에 의한 위해도는 매우 중요한 역할을 한다고 판단된다. (중략)

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폐중석광산의 광미와 오염된 토양에 대한 중금속 존재형태 연구

  • 강민주;이평구;최상훈;신성천
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.299-301
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    • 2003
  • 광미와 오염된 토양에 함유되어 있는 중금속 원소는 존재형태에 따라서 환경에 미치는 영향의 차이가 있다. 그러므로 중금속 원소의 존재형태를 규명하여 물리화학적 환경변화에 따른 중금속의 거동을 예측하고자 Tessier et al. (1979)의 방법을 이용하여 연속추출을 수행하였다. 청양광산과 서보광산의 광미를 비교하면, As와 Co는 두 광산 모두 잔류형태로 안정화되었다. Cd과 Zn은 서보광산의 광미가 청양광산의 광미보다 잔류형태가 더 우세하였다. Pb는 서보광산의 광미가 양이온교환형태로 존재하는 함량이 높고 청양광산의 광미도 양이온교환과 탄산염광물의 형태로 존재하는 함량이 높아 오염 확산의 우려가 있다. 서보광산의 오염된 토양의 경우, As, Co, Cd, Cu및 Zn는 대체로 안정한 형태였으나, Pb는 산화환경에서 불안정한 형태로 존재하였다.

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