• 제목/요약/키워드: Soil Three Phase Distribution

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Changes in Physical Properties Especially, Three Phases, Bulk Density, Porosity and Correlations under No-tillage Clay Loam Soil with Ridge Cultivation of Rain Proof Plastic House

  • Yang, Seung-Koo;Seo, Youn-Won;Kim, Sun-Kook;Kim, Byeong-Ho;Kim, Hee-Kwon;Kim, Hyun-Woo;Choi, Kyung-Ju;Han, Yeon Soo;Jung, Woo-Jin
    • 한국토양비료학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.225-234
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    • 2014
  • This study was carried out to investigate the sustainable agriculture of no-tillage technique including recycling of the ridge and the furrow of a field for following crops in Korea. No-tillage systems affect soil physical properties such as three phase (solid, liquid, and air phase) and distribution of soil granular. Solid ratio of subsoil in 3-year of no-tillage (NT) treatment was remarkably lower than that in conventional (CT, 2-year of no-tillage + 1-year of tillage) treatment, while air ratio of subsoil in NT remarkably increased. Bulk density of subsoil in NT remarkably decreased. Porosity of subsoil in NT remarkably increased. Deviation of air phase, bulk density, and porosity of top soil and subsoil in NT remarkably decreased in NT compared with CT. Solid phase ratio and liquid phase ratio in NT and CT had positive (+) correlation. Solid phase ratio and air phase ratio in NT and CT had negative (-) correlation, also liquid phase ratio and air ratio had negative (-) correlation. Bulk density and liquid ratio in soil had positive (+) correlation at top soil and subsoil in NT. Bulk density and air ratio in soil had negative (-) correlation in NT and CT. Porosity and liquid phase ratio had negative (-) correlation, r =1), the significant value was lower in NT than in CT. Porosity and air phase ratio had positive (+) correlation (r =1).

두둑을 재활용한 한국형 무경운 농업 II. 시설 무경운 토양의 물리적 특성 : 입단과 용적밀도 및 삼상변화 (No-Tillage Agriculture of Korean-Style on Recycled Ridge II. Changes in Physical Properties : Water-Stable Aggregate, Bulk density, and Three Phase Ratio to Retain Water at Plastic Film Greenhouse Soil in No-Tillage System)

  • 양승구;신길호;김선국;김희권;김현우;정우진
    • 한국유기농업학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.719-733
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    • 2016
  • 본 논문은 앞그루작물 재배 시 형성된 이랑을 재활용하여 다음 뒷그루작물을 무경운으로 재배할 경우 토양의 이화학성과 생육 및 수량에 미치는 영향을 구명하고자 추진한 연구 결과의 일부이다. 토양에서 경운 후 시간의 경과에 따른 토양 입자 크기의 분포를 조사한 결과 관행경운과 무경운 토양 입자는 공히 입상구조(granular structure)를 이루고 있었다. 무경운 토양의 입자 크기 2 mm 이상의 분포는 무경운 토양이 경운 토양에 비하여 표토와 심토 공히 증가 되었다. 그리고 내수성입단 0.25 mm 이상 0.5 mm 이하와 0.5 mm 이상 1 mm 이하, 1 mm 이상의 대입단 분포는 경운과 무경운 1년차 토양에서 유의적인 차이가 없었으나, 무경운 2년차에서는 입단의 크기별로 각각 8.2%, 4.5%, 1.7%로 경운과 무경운 1년차에 비하여 유의적인 증가를 보였다. 관행 경운 토양 표토의 용적밀도 $1.10MG\;m^3$이 무경운 1년차에서 $1.30MG\;m^3$으로 증가 되었으나, 무경운 2년차는 $1.14MG\;m^3$, 무경운 3년차는 $1.03MG\;m^3$으로 용적밀도가 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 따라서 용적밀도와 정(+)의 상관이 있는 고상율은 표토와 심토 공히 무경운 1년차에서 관행 경운 토양에 비하여 증가되었으나, 무경운 2년차와 3년차는 감소되었다. 용적밀도 및 고상율과 부(-)의 상관관계가 있는 공극율은 경운 토양 58.5%가 무경운 1년차는 51%로 8.5% 감소되었으나, 무경운 2년차는 56.9%, 무경운 3년차는 61.2%로 증가되었으며, 심토도 같은 경향이었다. 공극율과 정(+)의 상관관계가 있는 기상율은 관행경운 토양에 비하여 무경운 1년차는 감소되었으나, 무경운 2년차와 3년차에서는 증가되었다. 그리고 기상과 함께 공극율을 결정하는 액상율은 경운 표토 24.2%가 무경운 1년차는 28.3%로 증가되었으나, 무경운 2년차는 23.4%, 무경운 3년차는 18.3%로 현저하게 감소되었으며, 심토도 같은 경향이었으나, 심토의 액상율은 표토에 비하여 증가되었다.

Level I Fugacity Model을 이용한 Biopile 내 유기화합물 5종의 분포 예측 (Prediction of Distribution for Five Organic Contaminants in Biopiles by Level I Fugacity Model)

  • 김계훈;김호진
    • 한국토양비료학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.228-234
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    • 2008
  • 본 연구는 level I fugacity model을 이용하여 유류오염 토양에서 많이 존재하며 생태적 위해성이 큰 다섯가지 유기성오염물질 (anthracene, benzene, benzo[a]pyrene, 1-methylphenanthrene, phenanthrene) 이 기상, 액상, 고상 및 비수용성액체(NAPL)의 네 가지 상(phase)으로 구성된 biopile 내에서 어떻게 분포 하는가를 예측하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 영국 내에서 장기간 유류로 오염된 세 지역으로부터 토양 시료를 채취, 분석하였고 토양 분석 결과와 관련 인자를 level I fugacity model에 입력하여 fugacity 및 오염물질의 토양 중 분포를 구하였다. 다섯 오염물질의 fugacity 간에는 큰 차이가 있었으나 동일 오염물 질은 시료 간 fugacity에서 별다른 차이를 보이지 않았다. 모든 오염물질은 NAPL과 고상에 주로 존재하였으며 토양시료간의 유기탄소함량 차이가 오염물질 의 분배 동태에 큰 영향을 미쳤다. benzene은 기상과 액상에 높은 농도로 존재함으로써 위해성에 근거한 기상과 액상 중 benzene 관리의 중요성을 나타내었다. 반면 다른 오염물질은 기상과 액상에 거의 존재하지않음을 보임으로써 지하수 오염 가능성을 현저하게 감소시켰다. 본 연구의 결과는 위해성이 큰 오염물질과 복원 처리를 토양 내 오염물질 잔류 농도 간에 관련이있음을 보였으며 또한 유류오염 토양의 위해성 평가과정에서 NAPL과 고상을 고려하는 일의 중요성도 나타내었다.

확률 분포 함수의 지수 곡선 접합을 이용한 RVE 적합성 평가 (Evaluation of RVE Suitability Based on Exponential Curve Fitting of a Probability Distribution Function)

  • 정상엽;윤태섭;한동석
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권5A호
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    • pp.425-431
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    • 2010
  • 2가지 이상의 재료로 구성된 다상(multi-phase) 재료는 상 분포에 따라 재료 특성이 다르기 때문에, 상 분포를 묘사할 수 있는 적절한 방법이 필요하다. 본 연구에서는 확률 분포 함수 two-point correlation function과 lineal-path function을 사용하여 재료 내부의 상 분포 상태를 확률적으로 묘사하였다. 수치 계산 방법으로 계산되는 확률 분포 함수를 3개의 매개 변수를 사용한 곡선 접합(curve fitting)을 이용하여 수식으로 표현하고, 적용성을 살펴보기 위하여 2상 합금 미세구조 가상 시편과 지반 모델 시편을 사용하였다. 이를 통해, 확률 분포 함수는 곡선 접합을 이용하여 지수 형태의 수식으로 표현이 가능하며, 이는 시편의 RVE로서의 활용 가능성을 판단하는데 사용될 수 있음을 확인하였다.

3상 거동 상대투수율 선정에 따른 불포화대 및 포화대 내 NAPL 거동 특성 연구 (NAPL Fate and Transport in the Saturated and Unsaturated Zones Dependent on Three-phase Relative Permeability Model)

  • 김태훈;한원식;전현정;양우종;윤원우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권spc호
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    • pp.75-91
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    • 2022
  • Differences in subsurface migration of LNAPL/DNAPL contaminants caused by a selection of 3-phase (aqueous, NAPL, and gas) relative permeability function (RPF) models in numerical modeling were investigated. Several types of RPF models developed from both experimental and theoretical backgrounds were introduced prior to conducting numerical modeling. Among the RPF models, two representative models (Stone I and Parker model) were employed to simulate subsurface LNAPLs/DNAPLs migration through numerical calculation. For each model, the spatiotemporal distribution of individual phases and the mole fractions of 6 NAPL components (4 LNAPL and 2 DNAPL components) were calculated through a multi-phase and multi-component numerical simulator. The simulation results indicated that both spilled LNAPLs and DNAPLs in the unsaturated zone migrated faster and reached the groundwater table sooner for Stone I model than Parker model while LNAPLs migrated faster on the groundwater table under Parker model. This results signified the crucial effect of 3-phase relative permeability on the prediction of NAPL contamination and suggested that RPF models should be carefully selected based on adequate verification processes for proper implementation of numerical models.

토양내 총 NAPL과 공기접촉 NAPL의 측정을 위한 분별 NAPL 분배 추적자 기술의 개발

  • 최경민;김헌기
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.29-32
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    • 2004
  • Gaseous partitioning tracer test has been used for determining the volume and spatial distribution of residual non-aqueous phase liquid (NAPL) in the unsaturated soils. In this study, an experimental method for measuring the content of gas-exposed NAPL as well as that of total NAPL in a sand during air sparging was developed. Two different gaseous phase NAPL-partitioning tracers were used; n-pentane, with very low water solubility, was used as the tracer that partitions into NAPL that is only in contact with the mobile gas, and chloroform, with fairly good water solubility, was selected for detecting total NAPL content in the sand. Helium and difluromethanewere used as the non- reactive tracer and water-partitioning tracers, respectively. Using n-decane as a model NAPL (NAPL saturation of 0.018), 25.6% of total NAPL was detected by n-pentane at the water saturation of 0.68. Oniy 9.1% of total NAPL was detected by n-pentane at the water saturation of 0.84. This result implies that the quantity of gas-exposed NAPL increased about three times when the water saturation decreased from 0.84 to 0.68. At the water saturation of 0.68, more than 90% of total NAPL was detected by chloroform while 65.8% of total NAPL was detected by chloroform at the water saturation of 0.84. Considering that the removal rate of NAPL during air sparging for NAPL-contaminated aquifer is expected to be greatly dependent upon the spatial arrangement of NAPL phase with respect to the mobile gas, this new approach may provide useful information for investigating the mass transfer process during air-driven remedial processes fer NAPL-contaminated subsurface environment.

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투수성 잔디블록 포장 하부 토양의 물리성 (Physical Properties of Soils under the Grass Block Porous Pavements)

  • 한승호;김원태;강진형
    • 한국조경학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.96-104
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    • 2006
  • Impervious pavement is primary contributor to the malfunctioning of the urban water circulation system. The aim of this research is to provide basic information and data for new pavement materials and paving technology which could enhance the urban water circulation system. For the study purposes, physical properties of soils sampled from 16 stations were analyzed. The sampling spots were paved with grass block porous pavement material. The findings from the analysis are as follows. The hardness of soils under the pavement was $17{\sim}22mm$ for thoroughfare and $6{\sim}32mm$ for parking areas. The bulk density was $1.42{\sim}1.81g/cm^{3}$ for thoroughfare and $1.38{\sim}1.75g/cm^{3}$ for parking area. The solid phase ration was $46.9{\sim}62.5m^{3}/m^{3}$ for thoroughfare and $45.6{\sim}61.3m^{3}/m^{3}$ for parking area. The porosity was $37.5{\sim}53.1m^{3}/m^{3}$ for thoroughfare and $38.7{\sim}54.4m^{3}/m^{3}$ for parking area. The saturated hydraulic conductivity was $8{\sim}164mm/hr$ for thoroughfare and $14{\sim}201mm/hr$ for parking area. The saturated hydraulic conductivity of the H sample area (the area was completed three months ago) and that of the other area were compared. There was up to 80% decreases of the saturated hydraulic conductivity within one year after the completion of pavement. After the first year, decrease in the saturated hydraulic conductivity was modest. Also there are changes in both surface and under soil physical properties of the grass block porous pavement depending on compaction. The extent of change depends on the degree of compaction. All these factors are combined to influence the permeability of the soil under the pavements. The results of this suggest that it is required to develop a new pavement technology which ensures both the durability and porosity of the pavement to improve the water circulation system by applying Ecological Area Rate.

현장시험에 의한 고조파 해석용 등가회로 모델링에 관한 연구 (A Study on the Equivalent Circuit Modeling for Harmonics Analysis by Field Tests)

  • 김경철;최종기;백승현;김종욱
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.60-67
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    • 2004
  • 비선형 부하의 증가로 3상 4선식 배전계통을 채용하는 중성선에는 많은 중성선 고조파 전류가 관측되고 있다. 또한 접지 임피던스는 고주파가 있는 중성선 전류에 영향 끼친다고 알려져 있다. 현장에서 실측한 고조파 전압과 전류, 그리고 대지 고유 저항률과 접지 저항을 토대로 고조파 해석용 등가 회로를 구성하였다. MATLAB과 CDEGS 프로그램으로 시뮬레이션 하여 수치와 파형으로 적절한 결과를 도출하였다.

Size Distribution Characteristics of Particulate Mass and Ion Components at Gosan, Korea from 2002 to 2003

  • Han J.S.;Moon K.J.;Lee S.J.;Kim J.E.;Kim Y.J.
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제21권E1호
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    • pp.23-35
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    • 2005
  • Size distribution of particulate water-soluble ion components was measured at Gosan, Korea using a micro-orifice uniform deposit impactor (MOUDI). Sulfate, ammonium, and nitrate showed peaks in three size ranges; Sulfate and ammonium were of dominant species measured in the fine mode ($D_{p} < 1.8 {\mu}m$). One peak was observed in the condensation mode ($0.218\sim0.532{\mu}m$), and the other peak was obtained in the droplet mode ($0.532\sim1.8{\mu}m$). Considering the fact that the equivalent ratios of ammonium to sulfate ranged from 0.5 to 1.0 in these size ranges, it is inferred that they formed sufficiently neutralized compounds such as ($NH_{4})_{2}SO_{4} and (NH_{4})_{3}H(SO_{4})_{2}$ during the long-range transport of anthropogenic pollutants. On the other hand, nitrate was distributed mainly in the coarse mode ($3.1\sim6.2{\mu}m$) combined with soil and sea salt. Two sets of MOUDI samples were collected in each season. One sample was collected when the concentrations of criteria air pollutants were relatively high, but the other represented relatively clean air quality. The concentrations of sulfate and ammonium particles in droplet mode were the highest in winter and the lowest in summer. When the air quality was bad, the increase of nitrate was observed in the condensation mode ($0.218\sim0.282{\mu}m$). It thus suggests that the nitrate particles were produced through gas phase reaction of nitric acid with ammonia. Chloride depletion was remarkably high in summer due to the high temperature and relative humidity.

인공강우에 의한 alachlor, ethalfluralin, ethoprophos 및 pendimethalin의 토양표면 유출 (Runoff and Erosion of Alachlor, Ethalfluralin, Ethoprophos and Pendimethalin by Rainfall Simulation)

  • 김찬섭;임양빈;이영득;오병렬
    • 한국환경농학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.306-315
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    • 2006
  • 강우에 의한 경사지 토양으로부터의 농약 유출양상을 파악하고 그에 대한 농약의 특성, 환경적 요인 및 영농방법 등의 영향 정도를 평가하기 위하여 토양흡착실험과 인공강우유출실험을 수행하였다. 흡착실험을 수행하여 농약의 이동 가능성과 이동형태를 파악하고 인공강우시설을 이용한 유출실험으로 강우양상 및 경사도의 영향 정도를 파악하여 농약의 표면유출에 의한 유실 수준을 평가하고자 하였다. 각 농약의 Freundlich 흡착계수 K는 ethoprophos $1.2{\sim}2.2$, alachlor $1.5{\sim}2.6$, ethalfluralin $56{\sim}94$ 및 pendimethalin $104{\sim}189$ 순이었다. 일반적인 흡착실험 방법인 용액에 존재하는 농약을 토양에 흡착시키는 방법보다 농약을 토양에 혼화처리한 후 탈착시키는 방법에서 흡착계수 값이 높았고, Freundlich 등온흡착식의 직선성을 나타내는 1/n 값은 탈착방법의 경우 $0.96{\sim}1.02$이었고 흡착방법의 경우는 $0.87{\sim}1.02$로 나타나 탈착방법에 의한 흡착계수 측정방법이 물질의 처리농도에 의하여 영향을 적게 받는 것으로 확인되었다. 영국 SSLRC의 이동성 분류기준으로 판단하면 alachlor와 ethoprophos는 moderately mobile$(75{\leq}Koc<500)$ 등급에 해당하였으며, ethalfluralin 및 pendimethalin은 Koc 4000을 초과하여 non-mobile 등급에 속하였다. 인공강우 처리구의 유출수 및 유실토양에 의한 농약 유실율은 각각 alachlor $1.0{\sim}6.4%$$0.3{\sim}1.2%,\;ethalfluralin\;1.0{\sim}2.5%$$1.7{\sim}10.1%,\;pendimethalin\;1.3{\sim}2.9%$$3.8{\sim}10.8%,\;ethoprophos\;0.6{\sim}2.7%$$0.1{\sim}0.3%$이었다. 인공강우실험 후 공약의 토심별 분포를 살펴 본 결과 alachlor와 ethopropho는 토심 $10{\sim}15cm$까지 이동하였고, ethalfluralin과 pendimethalin는 대부분 토심 5 cm 이내에 잔류하였다. 경사도 30%의 경우가 10%에 비하여 각 농약의 유실량이 $0.2{\sim}1.9$ 배 증가하였는데 유출수에 의한 농약의 유실량 차이는 유출수 중 농도 차이로 판단되며, 유실토양에 의한 농약 유실량 차이는 토양 유실량과 관계되는 것으로 생각되었다. 농약의 강우에 의한 유실은 복잡하게 작용하는 많은 환경적 요인에 의하여 영향을 받지만 정교하게 구성된 환경 시나리오에 의하여 예측 가능할 것으로 판단되었다.