• 제목/요약/키워드: Solute transport

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정상 지하수흐름을 갖는 층상대수층에서의 용질이동해석 (Analysis of Solute Transport with Steady State Groundwater Flow in Layered Aquifer)

  • 이승한;정일문
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.23-34
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    • 1997
  • 난지도 매립지는 주변에 오염차감시설을 설치하지 않은 불량매립지로서, 매립지내의 수위가 높고 지층의 심도가 높다. 따라서, 본 연구에서는 층상대수층을 이루고 있는 난지도 매립지에서 정상상태의 지하수 흐름에 대한 용질의 이용을 HST-3D모형을 사용하여 해석하고, 용존오염물의 농도변화를 예측하였다. 모형의 적용 결과, 지하수의 흐름은 제1매립지와 제2매립지를 중심으로 방사상으로 진행되고 있으며, 한강으로 다량이 유출되고 있는 것으로 나타났다. 난지도 매립지내의 용존물질 이송확산을 예측한 결과, 2년후 매립지 경계에서 총용존물질(TDS)의 상대농도는 하부의 풍화대에서 0.25, 하부충적층에서 0.26, 상부충적층에서 0.28로 나타나 현재의 0.29, 0.32. 0.35보다 작으므로 지속적인 기반암의 오염과 한강의 오염이 발생할 것으로 예측되었다.

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Generalized Preferential Flow Model (GPFM)의 개념과 적용사례 연구 (Concept and Application of Generalized Preferential Flow Model (GPFM))

  • 김영진;타모 스테인휴이스;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.33-36
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    • 2007
  • 최근 들어 preferential flow같은 현장조건의 불균질한 매질을 이동하는 지하수 거동해석에 이류 분산 방정식을 적용하는데 많은 문제점들이 제기되어 왔다. 이에 따라 Kim 등(2005)은 최소한의 모형인자로 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 간단한 모형을 개발한 바 있다. Kim 등(2005)이 제시한 Generalized Preferential Flow Model(GPFM)은 토양을 표층주변의 분배 층(distribution layer)과 그 밑의 운반구역(conveyance zone)으로 나누어 거동을 예측하고 있다. 본 연구에서는 GPFM을 간단히 소개하고 기존의 다른 실험결과에 적용한 후 이류분산방정식(CDM)과의 비교를 통해 모형을 검증해 보고자 하였다. 기존에 발표된 두 개의 실험값에 GPFM을 적용해본 결과, GPFM은 세 가지 인자-유효함수비, 유속, 분산계수-를 입력하여 silty 및 sandy loam 토양 내 추적자의 파과곡선을 잘 예측하였다. CDM을 이용한 예측 값과 비교한 결과 GPFM과 CDM 모두 실제 관측된 파과곡선과 일치된 경향을 보였으나, GPFM에 의해 추측된 인자들이 더 현실적으로 가능한 값을 나타내었다. 인용된 두 실험값에 GPFM을 적용할 경우 예측 값에 가장 영향을 끼친 인자는 유효함수비로 나타났는데, 이는 Kim 등(2005)이 같은 종류의 토양에서 유속이 GPFM의 결과에 가장 영향을 끼쳤다고 보고한 것에 비해, 다른 성질의 토양에서는 유효 함수비가 가장 결정적인 인자임을 보여준다. 본 연구를 통해 GPFM이 이용하기가 쉽고 여러 가지 현장조건에 적용성이 높아 preferential flow 경로를 통한 토양지하수의 흐름을 예측할 수 있는 유용한 도구임을 확인하였다.

수직환상주형내 Al-Cu합금의 응고과정 및 냉각속도의 조대편석에 대한 영향 (Solidification Process of an Al-Cu Alloy in a Vertical Annular Mold and Effects of Cooling Rate on Macrosegregation)

  • 유호선
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권7호
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    • pp.1818-1832
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    • 1994
  • Transport process during solidification of an AI-CU alloy in a vertical annular mold of which inner wall is cooled is numerically simulated. A model which can take account of local density dependence on the solute concentration is established and incorperated in the analysis. Results show that thermally and solutally induced convections are developed in sequence, so that there is little interaction between them. Thermal convection effectively removes the initial superheat from the melt and vanishes as solidification proceeds from the cooling wall. On the other hand, solutal convection which is developed later over the meshy and the pure liquid regions leads to large-scale redistribution of the consituents. The degree of the initial superheating hardly affects overall solidification behavior except the early stage of the process, when the cooling rate is kept constant. Macrosegregation is reduced remarkably with increasing cooling rate, because not only the liquidus interface advances so quickly that time available for the solute transport is not enough, but also the interdendritic flow is strongly damped by rapid crystal growth within the mushy region.

불균질 대수층에서 유선 시뮬레이션을 이용한 다수 오염원의 용질 이동 모사 (Solute Transport Modeling using Streamline Simulation in a Heterogeneous Aquifer with Multiple Contaminant Sources)

  • 정승필;최종근
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권3호
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    • pp.24-31
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    • 2005
  • 2차원 불균질 대수층에서 다수의 오염원이 있음 경우 오염물의 거동을 모사할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법은 유선 시뮬레이션을 기반으로 하며 다차원의 계산을 다수의 일차원으로 분해하여 계산하는 방법으로서 불균질한 매질에서 수두 계산을 한 후, 관심영역에 유선을 분포시키고 그 유선을 띠라 오염물이 전파되는 농도를 계산한다. 개발된 모델을 Visual MODFLOW를 이용하여 검증하였고 시간에 따른 농도 분포나 관측정에서의 용질 도달 곡선이 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 개발된 모델은 시뮬레이션 수행 시간에 대한 효율 면에서 Visual MODFLOW보다 뛰어나 많은 연산을 필요로 하는 대규모 대수층의 용질거동 예측이나 반복 계산을 필요로 하는 역산 모델링에서 효과적으로 사용될 수 있다.

Solute Carrier SLC41A1 'A MINI REVIEW'

  • Basnet Hom Bahadur
    • 한국환경성돌연변이발암원학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.60-65
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    • 2005
  • The human solute carrier, SLC41Al, is a $Mg^{2}+$ transporter that is regulated by extracellular magnesium. Although intracellular magnesium plays a fundamental role in cellular metabolism, little is known about how $Mg^{2}+$ is taken up and controlled by cells. Magnesium plays a fundamental role in cellular metabolism so that its control within the body is critical. Magnesium homeostasis is principally a balance between intestinal absorption of dietary magnesium and renal excretion of urinary magnesium. The kidney, mainly the distal convoluted tubule, controls magnesium reabsorption. Although renal reabsorption is under the influence of many hormones, selective regulation of magnesium transport is due to intrinsic control involving transcriptional processes and synthesis of transport proteins. Using microarray analysis, identification of the genetic elements involved with this transcriptional control has been begun. SLC41A1(GenBank Accession No. AJ514402), comprises 10 putative transmembrane domains, two of which are highly homologous to the integral membrane part of the prokaryote transports $Mg^{2}+$ and other divalent cations $Sr^2+,\;Zn^2+,\;Cu^2+,\;Fe^2+,\;Co^2+,\;Ba^2+,\;and\;Cd^2+,\;but\;not\;Ca^2+,\;Mn^2+,\;and\;Ni^2+.$ Transport of $Mg^{2}+$ by SLC41Al is rheogenic, voltage dependent, and not coupled to Na or Cl. Expressed SLC41Al transports a range of other divalent cations: $Mg^{2+},\;Sr^{2+},\;Zn^{2+},\;Cu^{2+},\;Fe^{2+},\;Co^{2+},\;Ba^{2+},\;and\;Cd^{2+}$. The divalent cations $Ca^{2+},\;Mn^{2+},\;and\;Ni^{2+}$and the trivalent ion $Gd^{3+}$ did not induce currents nor did they inhibit $Mg^{2+}$ transport. The nonselective cation $La^{3+}$ abolishes $Mg^{2+}$ uptake. Computer analysis of the SLC41Al protein structure reveals that it belongs to MgtE protein family & suggested that the human solute carrier, SLC41Al, might be a eukaryotic $Mg^{2+}$ transporter closely related $(60-70\%)$ protein encoded by SLC41A2 is a $Mg^{2}+$ transporter that might be involved in magnesium homeostasis in epithelial cells also transports a range of other divalent cations: $Ba^2,\;Ni^2,\;CO^2,\;Fe^2,\;or\;Mn^2,\;but\;not\;Ca^2,\;Zn^2,\;or\;Cu^{2+}$ that may have related functional properties.

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