본 논문에서는 서해안 폐기물 매립지 하부의 점성토와 고화차수재를 재료로 수행된 확산시험 결과와 현장 조건을 적용하여 오염물이동성에 대한 수치해석을 수행하였다. 무기화합물이 하부 차수재와 원지반퇴적층으로 이동되는 일차원 이동 특성을 대상으로 하였으며 일차원 용질이동해석 프로그램 CDFD(convection-dispersion finite difference)를 현장의 비균질한 지층에 이용할 수 있도록 수정하여 적용하였다. 그 결과 원지반점성토를 통한 용질이동 메카니즘에 확산이 기여하는 정도가 50%로 매우 큰 영향을 갖고 있음을 보여주며 원지반 투수계수가 클수록 인공차수층의 필요성이 증대됨을 알 수 있었다.
균열암반에서 콜로이드를 동반한 방사성 핵종의 이동을 핵종붕괴사슬과 주변암반으로제한적 분자확산을 고려하여 모사하였다. 암반 내 핵종 이동을 모사하기 위한 핵종이동 시스템과 지배 방정식 및 초기/경계 조건을 설정하여 반 해석해를 도출하였으며, 수치적 라플라스 역변환을통하여 반해석해의 검증을 실시하였다. 유사콜로이드의 반응상수가 균열 내에 미치는 영향과 콜로이드의 여과작용이 핵종이동에 미치는 영향 그리고 주변 암반으로 제한적 확산이 핵종이동에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 지하수 내에 존재하는 유사 콜로이드의 양이 많아질수록 균열 내 방사성 핵종이동의 가속현상이 크게 나타났으며 여과 계수가 모든 핵종에 대하여 $10^{-3}$ (m$^{-1}$)보다 클 경우 여과에 의한 핵종 지연을 무시할 수 없었다. 콜로이드 존재로 인한 핵종가속과 더불어, 주변암반으로 방사성핵종의 분자확산이 제한적일 경우에 예측된 핵종가속현상은 확산깊이가 적을수록 더 커지는 것을 알 수 있었고, 이때 가속에 영향을 주는 유효확산깊이가 존재하는 것을 발견할 수 있었다. 또한 주변암반의 저지계수가 클수록 제한적 확산깊이에 따른 핵종들의 가속범위의 증가를 볼 수 있었다.
A simulation of contaminant dispersion in a water reservoir has been done using 2-D finite difference method(FDM). The steady state velocity field of the reservoir was computed using stream function-vorticity formulation of Wavier-Stokes equation and continuity equation. Based on the computed steady state velocity field, the transient convective diffusion equation of the contaminant dispersion was computed. For the 1m$\times$1m reservoir model with inlet and outlet attached, it was shown that the center of circulation located toward right. For the numerical values of v =0.01($\textrm{cm}^2$/s) and D=0.6($\textrm{cm}^2$/s) and the flow of 50($\textrm{cm}^3$/s ), it was determined that the outflow had to be shut down in 18 seconds to prevent from severe pollution. Also the required time was computed to be 6 seconds for the inflow of 100 ($\textrm{cm}^3$/s). The result of this study is considered, hopefully, to be useful for the design of the water reservoir systems that are the subjects to various contamination.
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.
연구목적: 본 연구에서는 토목섬유 연직차수시스템에 사용되는 팽창 지수재를 사용하여 지수재의 팽창에 따른 차수성능을 평가하였다. 연구방법: 토목섬유 연직차수 공법 적용시 연결부에 대한 투수능을 판단하기 위하여 ASTM D5887과 ASTM D6766을 준용하였다. 팽창 지수재를 각 용액에 포화시킨 후 시간경과에 따른 무게, 두께, 부피 변화를 분석하였으며, 토목섬유 연직차수벽 연결부에 팽창지수재를 설치하여 투수 특성을 평가하였다. 연구결과: 염수조건에서 지수재의 팽창반응 시간이 상대적으로 늘어남에 따라 투수능의 저하도 담수에서 보다 작은 감소폭을 나타내었다. 또한 토목섬유 연직차수재료의 결속 방법에 따라 롤 이음방식이 인터록 방식 보다 수두차에 의한 압력저항이 커서 차수성능이 다소 우수하게 나타났다. 결론: 주유소, 유류저장시설 및 산업단지 등 오염물의 유출을 추정할 수 있는 도심지 오염원에서는 오염물질 확산을 방지할 수 있는 사전대응 기술이 피해규모를 현격하게 감소시킬 수 있다.
The purpose of this study is to evaluate the efficacy of multizone simulation that enables to grasp of details about microbial contaminant problem in an multistoried apartment. We used actual indoor test data to figure up microbial contaminant level as initial value for the multizone simulation and estimated the various effects of indoor occupant infected with germs such as bacteria and fungus and the performance of air sterilization by using multizone simulation in substitute for infeasible experimental approach. The results show that natural ventilation make ourselves generally useful for removing indoor microbial contaminants. The results also show that the performance of air sterilization reach the maximum in the case of using mechanical ventilation and UVGI air sterilizer. The conclusion is that this multizone simulation is useful tool for actual design method for immune building systems.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제20권5호
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pp.45-57
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1996
Flow characteristics and contamination behavior in a three-dimensional room with the desk-type obstacle have been investigated numerically by the k-${\varepsilon}$ two equation turbulence model. The room model has one supply opening on the ceiling and two exhaust openings on the side walls. Thirty six sets of calculation have been performed for twelve contamination sources of $1{\times}10^{-4}kg_c/(m^3{\cdot}s)$ strength at different inlet velocities(0.1, 1, 10m/s). This study can conclude that the source points of contaminant are located near the obstacle edge of Z-axis, at which the maximum contaminant diffusion fields are occured.
본 연구는 대수층과 저투수층이 존재하는 단일시스템에서 trichloroethylene (TCE)과 tetrachloroethylene (PCE)의 거동에 대해 1차원 확산 해석해를 사용하여 저투수층의 농도 분포, 대수층과 저투수층의 경계면에서 확산 선속, 그리고 역확산에 의한 대수층의 오염 지속성을 모델링하였다. 모델링에 사용된 해석해는 이전 연구에서 많이 사용되었던 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해와 본 연구에서 제시한 저투수층의 두께가 유한한 조건을 고려한 해석해를 모두 사용하였다. 제시된 해석해의 타당성을 평가하기 위해 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해와 Yang et al.(2015)이 개발한 1차원 확산 해석해의 결과를 Nash-Sutcliffe 유효계수(NSE)로 비교하였다. 저투수층의 농도 분포, 확산 선속, 그리고 대수층의 오염 지속성 등 모든 결과에서 무한한 조건의 해석해를 이용하였을 때 과소평가되는 결과를 나타내었다. 그리고 본 연구에서 제시한 해석해의 결과와 Yang et al. (2015)이 개발한 해석해의 결과는 높은 일치성(NSE = 0.99)을 보였다. 본 연구에서 제시한 해석해를 실제 오염된 부지에 효율적으로 적용하기 위해 유효확산계수, 저투수층의 두께, 그리고 확산된 시간을 이용하여 확산 거리(Zd)라는 용어를 소개하였다. 확산 거리가 0.7 보다 작은 경우 저투수층의 두께가 무한한 조건의 해석해를 사용할 수 있으며, 확산 거리가 0.7 보다 큰 경우 저투수층의 두께가 유한한 확산 해석해를 사용하여야 모델링의 신뢰성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
Natural attenuation has been actively studied and often selected as final clean-up process in remediation of contaminated ground-water and soil for the last decade. Accordingly, understanding of natural processes affecting the fate and transport of contaminants in the subsurface becomes important for a success of implementation of the natural remediation strategy, Contaminant advection and diffusion processes in the unsaturated zone are naturally related to environmental changes in the atmosphere. The atmospheric pressure changes affecting the transport of contaminants in the subsurface are investigated in this study. Moisture content, trichloroethylene (TCE) concentration, temperature, and pressure variations in the subsurface were measured for the July, August, November, and December 2001 at Picatinny Arsenal, New Jersey. These data were used for a one-phase flow and one-component transport model in simulating the soil-gas flow and accordingly the TCE transport in the subsurface in accordance with the atmosphere pressure variations at the surface. The soil-gas velocities during the sampling periods varied with a magnitude of $10^{-6}\;to\;10^{-7}\;m\;s^{-1}$ at land surface. The TCE advection fluxes at land surface were several orders of magnitude smaller than the TCE diffusion fluxes. A sensitivy analysis indicated that advection fluxes were more sensitive to changes in geo-environmental conditions compared to diffusion fluxes. Of all the parameters investigated in this study, moisture content has the most significant effect on TCE advection and diffusion fluxes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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