• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.393-398
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• 2005

부유된 광물성 미립자는 강, 저수지 그리고 호수의 유속 및 운송력이 감소하는 곳에서 침전되며, 다른 중금속들에 의해 오염된다. 그 실예들이 퇴적물의 준설, 수질오염, 운하 및 수공구조물의 유지관리의 문제이다. 이런 침전 문제들을 다루기 위해선 물에 녹아있는 이온(NaOH, HCl, NaCl)의 첨가 및 밀도의 변화 아래 점착성 퇴적물의 물리-화학적인 특성의 이해가 필요하다. 왜냐하면 미립자인 점착성 퇴적물은 물리-화학적인 영향 때문에 쉽게 응집현상이 일어나며, 다른 특성을 갖게 되기 때문이다. 본 실험은 광물성 미립자(alumina 와 Quartz)를 가지고 담수 및 염분을 함유한 침강수주 안에서 실시되었다. 정수 중에 부유된 미립자의 침강속도는 압력센서(최대 10 mbar)로 측정되었다. 초기 농도 20,000 mg/l)까지 quartz의 침강 속도는 증가하였으며, 그 후 감소하였다. Quartz의 침강 속도는 산성에서 강한 응집현상 때문에 증가하였으며 알칼리성에서는 낮게 측정되었다. 그러나 alumina의 침강 속도는 그 정반대의 현상을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.475-484
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• 2002

새만금 미세점착성 퇴적물의 침강특성을 퇴적물 자체의 물리ㆍ화학적 기본특성과 연계 해석하기 위하여, 퇴적물의 입경분포, 광물질 구성 및 유기물 함량 조사로 구성되는 새만금 퇴적물에 대한 물리ㆍ화학적 특성 조사가 수행되었다. 새만금 퇴적물의 물리ㆍ화학적 특성에 대한 분석 결과, 새만금 퇴적물은 평균입경(52$\mu\textrm{m}$)이 비교적 크고 유기물 함량(2%)이 매우 작으며, 점착력이 비교적 자은 석영이 주된 광물질 구성성분으로 점착력에 의한 침강효과 보다는 중력에 의한 침강효과가 더 큰 퇴적물인 것으로 밝혀졌다. 따라서 이러한 효과로 인하여, 새만금 퇴적물은 응집효과가 침강속도를 증가시키는 응집침강 영역에서 비교적 작은 침강속도를 가지며, 응집효과가 침강속도를 감소시키는 간섭침강 영역에서는 비교적 큰 침강속도를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.955-967
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• 2022

기존의 입자추적모델에서 입자의 연직방향 변위 예측은 정지 수체에서의 최종침강속도를 바탕으로 계산되었다. 그러나 난류 수체에서의 침강속도에 관한 선행 연구들은 난류가 입자의 침강속도에 영향을 미치는 것으로 보고하고 있다. 본 연구에서는 난류에 따른 침강속도의 변화 특성을 규명하고자 개수로 흐름에서 입자의 침강 실험을 수행하였다. 입자의 침강속도와 난류 특성은 각각 PTV, PIV 기법을 통해 측정하였고, 측정된 침강속도 증가율과 입자 및 난류 특성에 따른 난류 수체에서의 침강속도의 변화 특성을 분석하였다. 그 결과, 입자 직경이 Kolmogorov 길이 스케일의 1~2배가 될 때, 침강속도 증가율이 커지기 시작하였다. 본 실험 결과를 선행 연구들과 비교하였을 때, Stokes 수와 침강속도 증가율의 그래프가 입자의 밀도에 따라 각각 최댓값을 보이는 곡선 형태를 가지는 것으로 나타났다. 결론적으로, 입자의 침강속도는 개수로 흐름에서 정지 수체에서보다 빠르기 때문에, 기존의 정지 수체에서의 침강속도를 이용한 입자추적모델은 연직방향으로 바닥에 도달하는 시간을 과대산정하게 될 수 있다. 이러한 측면에서 본 연구의 결과는 입자추적모델의 성능 개선에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.151-159
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• 2006

런던협약의 영향으로 슬러지 처리의 중요성이 대두되고 있는 실정이므로 본 연구는 슬러지 처리에 대한 개선방안의 제시를 목적으로 유기성 폐수 및 하수처리장 슬러지를 대상으로 JAR test 및 교반장치를 부착한 침강 column을 이용하여 응집효율이 침강특성에 미치는 영향에 대한 실험을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 최적의 침강효율을 얻기 위한 최소의 응집제 투여농도는 200mg/L의 경우로 나타났으며. 200mg/L 이상으로 PAC가 투여될 경우 각각의 임계슬러지 영역의 크기에서는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 따라서 200mg/L로 투여되었을 때의 Clarification Rate(CR)은 임계슬러지 침강높이 비율이 0.4로 나타났으므로 CR = (Ho-Ht) / Ho = 1-0.4=0.6 로 산정되었다. MLSS농도가 높아질수록 슬러지 계면 침강속도는 감소하였으나 MLSS농도가 1,000mg/l 이상으로 증가하면 오히려 침강속도는 증가하는 것으로 나타났다. 이는 슬러지 농도가 1,000mg/l 이상으로 증가하게 되면 압밀침전영역으로 전이되어 상호작용에 의한 응집에 영향을 미치게 됨으로써 오히려 floc 형성에 긍정적인 영향을 미치기 때문이다. 슬러지 응집계면의 침강속도는 유기폐수 활성슬러지의 평균 침강속도 $4.25{\times}10^{-3}/min$보다 하수처리장 슬러지의 평균 침강속도가 $28.66{\times}10^{-3}/min$로 6.7배 높은 것으로 나타났다. 유기성 폐수 활성슬러지는 PAC의 투여량이 200mg/l 이하일 때는 침강속도 증가율보다 CR의 증가율이 더 컸으나 200mg/l 이상일 때는 CR의 증가율보다 침강속도 증가율이 더 커졌음을 알 수 있었다. 그러나 하수슬러지의 경우는 PAC 투여량이 증가함에 따라 CR의 변화율에는 차이가 적었으나 침강속도는 200m/l 이상일 때 차이가 급격히 증가하였다. 따라서 응집제 투여효과는 상등수의 SS제거율 효과보다는 MLSS의 침강속도에 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제13권3호
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• pp.313-324
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• 2023

The vertical distribution of suspended sediments in the mangrove-mud coast is complicated due to the characterization of cohesive sediment properties, and the influence of hydrodynamic factors. In this study, the time-evolution of suspended sediment concentration (SSC) in water depth is simulated by a one-dimensional model. The model applies in-situ data measured in October 2014 at the outer station in Cu Lao Dung coastal areas, Soc Trang, Vietnam. In the model, parameters which have influence on vertical distribution of SSC include the settling velocity Ws and the diffusion coefficient Kz. The settling velocity depends on the cohesive sediment properties, and the diffusion coefficient depends on the wave-current dynamics. The settling velocity is determined by the settling column experiment in the laboratory, which is a constant of 1.8 × 10^-4 ms^-1. Two hydrodynamic conditions are simulated including a strong current condition and a strong wave condition. Both simulations show that the SSC near the bottom is much higher than ones at the surface due to higher turbulence at the bottom. At the bottom layer, the SSC is strongly influenced by the current.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
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• pp.1061-1064
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• 2008

A completion of settling process takes a lot of time for dredged materials of high moisture content, such as contaminated sludge, in landfill site. In general, additives (e.g. flocculants) are used for reducing settling time of such colloidal material, which results in the increase of sludge volume, and hence much space is required in landfill site. This study is to suggest alternative method in order to enhance the settling process of cohesive clayey soils. A number of gravitational sedimentation tests as well as electrokinetic experiments were conducted to investigate the variation of initial moisture content on the settling behaviour of clay slurry. Surface settlement, electric current and local voltage gradient were monitored during the experiment, and moisture content and soil pH were measured after the experiment. From the results, the application of electrokinetics was found to be effective in volume reduction (i.e. increase of settling velocity and decrease of final moisture content) by comparison with gravitational settling process.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.2396-2400
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• 2008

The motion of small heavy particles in homogeneous isotropic turbulence in the present of gravity is investigated using Direct Numerical Simulations (DNS) at moderate Reynolds number. The Lagrangian velocity and acceleration statistics of particles and of flow for a wide range of Stokes number, defined as the ratio of the particle response time to Kolmogorov time scale of turbulence, were obtained for the direction of the gravity and normal direction, respectively. It is found that particles lose their correction faster than the case without gravity. Then, a significant increase in the average settling velocity was observed for a certain range of Stokes number. Our focus is placed on gravitational effect on very small particles. Our simulations show that as the Stokes number reduces to zero, their mean settling velocity approaches the terminal velocity in still fluid.

• 공업화학
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• 제19권6호
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• pp.609-616
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• 2008

본 연구는 크기가 다른 두 종류의 입자를 가진 비(非)콜로이드성 현탁액의 평균 침강 속도를 예측하는 수치적 방법을 제공한다. 이 방법은 무수히 많은 입자들이 유체에 불규칙적으로 분포된 현탁액 시스템의 유체 속도, 온도 등의 물리량을 앙상블 평균의 개념을 사용해서 표현하는 유효 매체 이론에 기초한다. 본 연구에서는 Acrivos와 Chang[1]이 단일(單一) 입도 현탁액에 대해 제안한 모델을 이중(二重) 입도 현탁액에 응용한다. 구체적으로 방사 분포 함수(radial distribution function)에 대한 계산과 stream function을 이용하여 침강 속도를 계산하고 그 결과를 Davis와 Birdsell[2]과 Cheung 등[3]의 실험 결과와 비교하였다. 그 결과 본 연구의 모델에 의한 예측이 실험 결과와 일치하는 것으로 나타났다.

• 환경영향평가
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• 제2권1호
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• pp.57-63
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• 1993

An analysis for particle settling effects via of plume centerline tilted exponentially under the influence of panicle settling velocity is carried out for particle of $30{\mu}m$ diameter with $1g/cm^3$ density and 0.02m/s settling velocity corresponding to its particle characteristic according to various wind speeds, atmospheric stabilities. Characteristic analysis of surface concentration distribution simulated by Lagrangian model also are carried out under the influence of plume centerline tilted exponentially at 10m stack height emitted 200 particles per second. This study reveals that plume centerline at the nearby source is sharply tilted exponentially under the condition of stable, weakly wind speed, therefore the lower concentration at the nearby source, the higher concentration at the downwind distance far away from source than actual one is brought out, if not apply the effect of plume centerline tilted exponentially to diffusion Model.

• 한국환경과학회지
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• 제20권12호
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• pp.1533-1540
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• 2011

This study was conducted to identify the sedimentation quantity and settling velocity, sediment fundamental data that an important position of water quality management of Seston, POC, PP and PN in Nakdong river basin using a sediment traps to collect suspended material pollutants. Nakdong river basin is that average sedimentation quantity of seston, POC, PP and PN were 124~1,125 g/$m^2$/d, 2,963~25,072, 26~347, 445~2,184 mg/$m^2$/d, respectively. Settling velocity of Seston, POC, PP and PN were 17.0, 35.5, 8.7, 2.4 m/d. It was appeared that various results according to the river flow, weather and other environmental factors. There was no significant correlation, each suspended material pollutants. Sedimentation rates are likely to be overestimated because the flow is not considered to resuspended materials. Therefore diversification through continued monitoring is needed to be analyzed.