• 제목/요약/키워드: CORMIX model

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해양방류시스템 최적설계를 위한 확산해석 (Diffusion Analysis for Optimal Design of Ocean Outfall System)

  • 정태성;강시환
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.124-132
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    • 2009
  • 하수의 해양방류시스템의 형식과 방류위치 결정을 위해 해수유동모의, 근해역 희석률 모의 그리고 원해역 확산모의가 수행되었다. 방류 후보지점 주변의 조위와 조류는 관측조위 및 조류를 잘 재현하는 2차원 유한요소모형에 의해 수행되었으며, 계산된 조위 및 조류 모의결과에 기초하여 방류 후보지점이 결정되었다. 방류시스템으로는 단일확산관과 다공확산관이 고려되었다. 단일확산관과 다공확산관을 통한 하수 방류의 근역 확산이 CORMIX모형에 의해 검토되었으며, 원역 확산이 2차원 Random-walk 확산모형에 의해 실시되었다. 모의결과로부터 수심, 조류, 방류위치, 방류속도, 확산관 길이 등이 확산범위와 희석률에 미치는 영향이 다각도로 검토되었다.

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연안지역의 정체수역에서 방류되는 하$\cdot$폐수의 근역거동 수치모의 (Numerical Simulation for Near Field-Behavior of Wastewater Discharged into Stagnant Ambient in Coastal Region)

  • 권석재;서일원
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.166-177
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    • 2005
  • 본 연구에서는 정체수역에서 유입이론과 일부 형상계수의 조정을 통해 근역에서의 하$\cdot$폐수 혼합거동을 해석할 수 있는 근역제트적분모형을 개발하기위해 총 6개의 상미분 보존방정식에 6개의 미지수를 가지는 문제를 수치적으로 풀기 위한 4차의 Runge-Kutta기법을 사용하였다. 또한, LIF 시스템을 이용하여 검정과정을 통해서 단일수평부력제트의 수리실험을 수행하였다. 그리고 기존의 모형 CORMIX 1, WSJET,그리고 본 모형의 계산결과를 수리실험결과와 서로 비교하였다. VISJET모형에 의해 예측된 중심선 제적이 운동량과 부력이 지배적인 구간에서는 실험결과와 근접한 반면에 본 제트적분모형에 의해 예측된 결과는 천이영역에서 측정된 궤적과 잘 일치하였다. 중심선희석률에 있어서 운동량과 부력이 지배적인 구간에서 CORMIX1 모형의 결과와 잘 일치하는 반면에 초기영역과 천이 영역에서 본 모형의 결과와 대체로 잘 일치하는 경향을 보였다.

도시 하수의 해양방류 및 근역혼합특성 분석 (Analyses of Ocean Discharges Municipal Water and its Near-Field Mixing Characteristics)

  • 김강만;김지연;이중우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 1999년도 추계학술대회논문집
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    • pp.243-252
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    • 1999
  • Recently several research groups using CORMIX, approved by EPA, have been working on the hydrodynamic mixing processes due to the ocean discharges. It provides a useful tool for analyzing near field mixing characteristics through the outfall system. This paper applies CORMIX 1 & 2 to the Pusan Jungang Effluent Outfall System, which is planned to be in the Gamchun harbour and will be completed in 2011. This model output shows the trajectoral variation of dilution and concentration for three cases of outfall system. Dilution differences have been simulated and found the highest dilution condition under the different displacement of outfall system. On the basis of these outputs it will be proposed the optimum outfall system type and location. This approach might contribute on protecting the serious water quality problem due to the ocean discharge.

마산ㆍ창원 하수종말 처리장의 해양방류 처리수에 대한 초기ㆍ근역 희석연구(I) (A Study on Initial and Near-Field Dilution at the Ocean Outfall of Masan-Changwon Municipal Wastewater Treatment Plant)

  • 강시환;유승협;오병철
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.60-69
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    • 1999
  • 본 논문에서는 국내 최초로 수중확산관을 통해 하ㆍ폐수 1차 처리수를 해양방류하고 있는 마산ㆍ창원 하수종말처리장의 해양방류수에 대한 초기ㆍ근역 희석률을 현장관측과 CORMIX 모형계산을 통해 비교 검토하였다. 수심 15m 내외의 방류수역에서 수온약층이 수심 4m~6m에서 형성된 1998년 하계에 관측된 염분도로부터 희석률을 구하였으며, 또한 해수밀도의 수직 분포와 해류자료를 입력하여 모형으로부터 하 폐수 플륨의 이동확산 양상과 초기희석률을 계산하였다. 방류지점의 관측된 염분도 분포로부터 구한 희석률은 32~48이며, 모형에 의해 계산된 초기ㆍ근역 희석률은 29~43으로 두 결과 모두 매우 낮은 하계 소조시의 희석률을 보이고 있다. 이는 조류가 약한 소조기의 정체 시에는 방류수에 포함된 오염물질로 인해 해양방류수역의 수질오염이 더욱 가중될 수 있음을 보여준다.

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마산.창원 하수종말처리장 증설에 따른 근역희석률변화 예측 (Prediction of Near-Field Dilution Changes Due to Treatment Capacity Expansion of Masan-Changwon Municipal Wastewater Treatment Plant)

  • 유승협
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.53-69
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    • 2000
  • 수중다공확산관을 통해 1차 처리수를 마산만에 방류하고 있는 마산·창원 하수종말처리장의 증설계획에 따른 하수방류량의 증가시 현재의 해양방류시설을 그대로 사용하였을 경우 방류하수의 희석률 변화를 예측하였다 하수처리시설 증설후 방류량의 증가에 따라 희석률은 큰 폭으로 감소하였다 이에 대한 개선방안 도출을 위해 현 위치에서 확산관의 배치와 길이를 변경해서 희석률의 개선효과를 CORMIX 모형을 사용하여 조사하였다. 확산관의 길이가 연장되고 확산관축을 해류방향에 대해 평행보다는 직각이 되게 배치했을 경우 희석률은 다소 증가하였으나 소조기의 약한 해류에서는 희석률의 변화가 거의 없어 현위치에서의 한계성을 보였다 하수처리장의 2단계와 3단계의 증설에 대비한 새로운 방류위치선정과 확산관의 최적배치로 희석률을 크게 높일수 있는 대안을 모형 모의 결과로부터 제시하였다.

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마산ㆍ창원 하수종말 처리장의 해양방류 처리수에 대한 초기ㆍ근역 희석연구(II) (Initial and Near-field Dilution at the Ocean Outfall of Masan-Changwon Municipal Wastewater Treatment Plant(II))

  • 강시환;유승협;오병철;박광순
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.35-44
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    • 2000
  • 1999년 2월에 관측한 수온 및 염분도 분포로부터 마산ㆍ창원 하수종말처리장의 해양 수중방류수에 대한 동계의 근역희석률을 산정하였다. 소조기의 약한 주변유속과 수온약층에 의해 하수플륨이 포착되어 희석률이 30~40정도로 저조했던 하계의 경우와는 달리 동계 소조기의 경우에는 주변해수의 수직적 등밀도혼합이 전 층에서 형성되어 하수플륨이 수표면까지 상승하며 희석률도 90~130정도로 훨씬 큰 것으로 나타났다. CORMIX2 모형의 모의결과에서도 소조기의 약한 유속(Ua=6.0cm/s)의 경우 동계 희석률이 하계 희석률보다 약 3배 정도 증가하였으며 대조기의 강한 유속(Ua=15.5cm/s)의 경우에는 두 계절의 희석률 차이가 30%정도로 미미하였다. 이는 수중방류 하수의 근역희석 및 혼합과정이 주변해수의 밀도성층 효과보다는 유동성분에 더 큰 영향을 받기 때문인 것으로 사료된다.

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Near-Field Mixing Characteristics of Submerged Effluent Discharges into Masan Bay

  • Kang, See-Whan;You, Seung-Hyup;Na, Jung-Yul
    • Ocean and Polar Research
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    • 제22권1호
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    • pp.45-56
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    • 2000
  • Hydrodynamic mixing characteristics of submerged effluent discharges into Masan Bay were investigated by both field observations and numerical model simulations. CORMIX model, a length-scale mixing model, was adopted to obtain the near-field dilution and wastefield characteristics of the effluent discharges into Masan Bay. Model predictions of the near-field dilution rates were in a good agreement with field observations in summer and winter seasons. Seasonal variations in the dilution rates showed that the highest dilution rate was obtained in winter while the lowest dilution rate was in summer. As the effluent discharges are increased with the treatment capacity expansion to be completed by 2011, the dilution rates are expected to be much reduced and the near-field stability of the wastefields will become unstable due to the increased effluent discharges.

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방류관 설계인자에 대한 민감도 분석 (Sensitivity Analysis to the Design Factor of Ocean Outfall System)

  • 김지연;이중우
    • 한국항만학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.361-371
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    • 2000
  • A demand of marine outfall system has been much increased for the effective disposal of the wastewater due to population and industrial development at the coastal areas. The outfall system discharges primary or secondary treated effluent into the coastline, or at the deep water, or between these two. The discharge is carried out by constructing a pipeline on the sea bed with a diffuser or with a tunnel, risers and appropriate. The effluent, which has a density similar to that of fresh water, rises to the sea surface forming plume or jet, together with entraining the surrounding salt water and becomes very dilute. Thus there have been growing interests about plume behaviour around the outfall system. Plume or jet discharged from single-port or multi-port diffuser might cause certain impacts on coastal environment. Near field mixing characteristics of discharged water field using CORMIX model have been studied for effective outfall design various conditions on ambient current, depth, flow rate, effluent concentration, diffuser specification, port specification etc.. This kind of analysis is necessary to deal with water quality problems caused by the ocean discharge. The analyzed result was applied to the Pusan Jungang effluent outfall system plan.

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해양방류에 관한 모형의 비교연구 (Comparison of Model Predictions on Ocean Ouffalls)

  • 정용태;조익준;장영률;박치홍
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권5호
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    • pp.613-620
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    • 1998
  • 샌프란시스코 해양방류의 근영역거동에 대한 현장 및 실험연구는 유량조건과 해양조건을 만족하는 것으로 다공확산관에 의한 해양방류의 전형적인 유형이라 할 수 있다. 특히 실험자료들은 현장시험을 모의한 밀도층을 갖는 견인수조로부터 얻어진 것이다. 이들 자료를 이용한 폐수영역거동의 모형연구는 최소희석률, 회종희석높이 및 희석두께를 수리 및 수학적 모형인 UM모형, UDKHDEN모형, RSB모형과 CORMIX 모형을 이용한 예측치와 실측치를 비교 분석하였다. 수리모형연구는 현장에서 관측된 주요현상들을 재현할 수 있었다. 또한 현장시범이나 수학적모형으로부터 얻을 수 없는 다공확산관의 혼합기능을 관찰 할 수 있다.

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