• 한국지구과학회지
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• 제41권5호
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• pp.478-489
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• 2020

대기 압력 변동을 측정하는 인프라사운드 관측 기술을 통하여 원거리 지표폭발 사고를 분석하였다. 2019년 12월 24일 전남 광양시에서 발생한 2차례 폭발 사고에서 발생한 인프라사운드 신호가 151-435 km 거리에 위치하는 12개 음파 관측소에 기록되었다. 당시 인프라사운드는 북북서 방향의 성층권 바람에 의해 약 40 km 고도에서 굴절되어 같은 방향에 분포하는 관측소에 도달하였다. 반면, 약 10 km 고도에서는 강한 서풍의 영향으로 대류권 굴절 신호가 북동 및 동쪽 방향에 위치하는 관측소에 도달하는 등 방향에 따라 상이한 전파 경로를 보였다. 대기 유효음파속도구조와 포물선 방정식 모델링을 통해 전파 경로상의 투과손실을 계산하고 폭발 지점으로부터 기준거리에서의 초과압력을 추정하였다. 추정된 초과압력은 초과압력-폭발량 관계식에 적용함으로써, 두 차례의 폭발은 각각 14, 65 kg TNT 폭발 에너지에 상응하는 것으로 계산되었다. 1차 폭발 당시에 폭발 충격으로 부속물이 대기 중으로 비산하는 현상이 관측되었고, 폭발충격에 의한 파편 운동과 초과압력 간의 관계식으로 1차 폭발의 에너지는 약 49 kg 이하 TNT 폭발에 상응하는 것으로 계산되었다. 본 연구에서 제안한 폭발 에너지 추정 방법은 향후 다양한 원거리 폭발 에너지 계산에 활용이 가능하리라 본다. 향후 계산 결과의 신뢰도를 높이기 위해서는 대기 속도구조 불확실성에 대한 연구와 다양한 발파 자료를 통한 검증 연구가 필요하다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권10호
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• pp.575-580
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• 2017

전 세계적으로 지하수에서 TCE, PCE, BTEX, PAH, TPH, TNT, RDX, HMX가 지속적으로 검출되고 있다. 이러한 오염물질들은 기존의 물리화학적 방법으로 제거시에는 한계가 있으며, 신속한 정화를 요구하는 현장에 적용하기에는 많은 어려움이 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 난분해성 오염물질의 제거를 위해 PUV와 US를 연계하여 적용하고자 하였다. 각 공정은 고 에너지를 주입하는 PUV 공정과 라디칼 생산을 통해 오염물을 제거하는 US 공정의 특징을 이용하였으며, 제거율 향상을 위한 촉매주입도 함께 고려하였다. 연구 결과 PUV-US 하이브리드 시스템의 상승효과는 TCE, PCE, BTEX, TNT, RDX, HMX를 처리하는데는 90% 이상의 제거율을 나타내 적용 가능한, 효과적인 공정으로 판단되었으나 PAHs 제거를 위해서는 추가적인 공정 개선이 필요한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권1호
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• pp.153-160
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• 2005

본 실험은 TNT 오염토양의 효율적 제거를 위한 화학적 처리기술 개발을 목적으로 다양한 Fenton reaction 적용성에 관해 고찰하였다. 기존 Fenton reaction은 낮은 pH 요구성을 가지는 단점이 있고 천연토양은 pH에 대한 buffering capacity를 가지고 있으므로 그 적용성이 미약하였다. 이에 중성 pH에서도 효율적으로 Fenton reaction을 유도할 수 있는 modified Fenton reaction을 본 실험에 적용하였다. 또한, 천연 토양 내 다양한 철광석을 철이온 대신 사용함으로써 철슬러지의 발생의 최소화를 위한 Fenton-like reaction의 적용 가능성에 대하여 검토하여 보았다. 실험결과는 오염토양의 기존 Fenton reaction 제거효율은 약 20시간 후 pH 3에서 93%이며 반면 pH 7에서는 21%임을 보였다. 한편, TNT 오염 수용액 처리에 철이온과 5종의 chelating agent를 투입한 실험에서는 24시간 반응 후 pH 7에서 NTA-Fe의 경우가 87%로 그 효율이 가장 우수하였고 citrate-Fe 46%, EDTA-Fe 71%, oxalate-Fe 64%, acetate-Fe 37%의 각각의 제거효율을 나타내었다. 또한, TNT 오염 수용액 처리에 3종의 철광석으로 Fenton-like reaction을 적용한 경우, pH 3에서 24시간 후 goethite 33%, hematite 40%, magnetite 40%의 처리효율을 보였고, pH 7인 경우 goethite 28%, hematite 34%, magnetite에서는 36%의 처리효율을 보였다. 게다가, 성능이 우수한 chelating agent 3종과 2종의 철광석을 이용한 복합처리 실험에서는 magenetite 경우 pH 7에서 NTA 79%, oxalate 59%, EDTA 14%의 제거효율이 측정되었고, hematite 경우 NTA 73%, oxalate 25% 그리고 EDTA 19%의 처리효율을 얻었다. 결론적으로 철광석과 modified fenton reaction의 복합처리의 경우 처리 기간 등의 운영인자를 확보할 경우 효율적으로 TNT 오염토양에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Advances in Computational Design
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• 제5권4호
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• pp.417-443
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• 2020

Tunnels have been an integral part of human civilization. Due to complexity in its design and structure, the stability of underground structures under extreme loading conditions has utmost importance. Increased terrorism and geo-political conflicts have forced the engineers and researchers to study the response of underground structures, especially tunnels under blast loading. The present study has been carried out to seek the response of tunnel structures under blast load using the finite element technique. The tunnel has been considered in quartzite rock of northern India. The Mohr-Coulomb constitutive model has been adopted for the elastoplastic behaviour of rock. The rock model surrounding the tunnel has dimensions of 30 m x 30 m x 35 m. Both unlined and lined (concrete) tunnel has been studied. Concrete Damage Plasticity model has been considered for the concrete lining. Four different parameters (i.e., tunnel diameter, liners thickness, overburden depth and mass of explosive) have been varied to observe the behaviour under different condition. To carry out blast analysis, Coupled-Eulerian-Lagrangian (CEL) modelling has been adopted for modelling of TNT (Trinitrotoluene) and enclosed air. JWL (Jones-Wilkins-Lee) model has been considered for TNT explosive modelling. The paper concludes that deformations in lined tunnels follow a logarithmic pattern while in unlined tunnels an exponential pattern has been observed. The stability of the tunnel has increased with an increase in overburden depth in both lined and unlined tunnels. Furthermore, the tunnel lining thickness also has a significant effect on the stability of the tunnel, but in smaller diameter tunnel, the increase in tunnel lining thickness has not much significance. The deformations in the rock tunnel have been decreased with an increase in the diameter of the tunnel.

• 분석과학
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• 제30권6호
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• pp.319-328
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• 2017

The identification of explosive residues on specimens obtained from an explosion event is a crucial factor for assessing the cause of the explosion. In order to detect the components of explosives, the explosive residues deposited on surfaces are commonly extracted using swabbing materials pre-wetted with an organic solvent. The residues are then analyzed with analytical instruments such as LC/MS and CE/MS. Most conventionally used swabbing media such as cotton swabs or cotton tip swabs seem unsuitable for extracting explosive residues from the surface of a large area of clothes because the swabbing materials tend to be damaged easily, and because only a relatively small amount of explosives is collected. To overcome these problems, we have introduced a novel wiper ($215{\times}210mm$, single layer, Yuhan-Kimberly, Republic of Korea) as a swabbing material to recover representative organic explosives, namely, TNT, RDX, tetryl, HMX, PETN, and NG, from a large area of clothes. Different sides of the wiper, which was folded in half five times, was used to swab the surface of a clothing. We compared this novel wiper with a cotton swab and a cotton tip swab in terms of the recovery efficiency for the aforementioned organic explosives by pre-wetting with methanol, acetone, and acetonitrile, respectively. We identified that this novel wiper collected a significantly higher amount of organic explosive residues than a cotton swab or a cotton tip swab when using methanol as an extracting solvent.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권12호
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• pp.3659-3664
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• 2013

Eight representative explosives (ammonium perchlorate (AP), ammonium nitrate (AN), trinitrotoluene (TNT), 2,4-dinitrotoluene (DNT), cyclonite (RDX), cyclotetramethylenetetranitramine (HMX), pentaerythritol tetranitrate (PETN), and hexanitrostilbene (HNS)) were comprehensively analyzed with an ion trap mass spectrometer in negative ion mode using direct infusion electrospray ionization. MS/MS experiments were performed to generate fragment ions from the major parent ion of each explosive. Explosives in salt forms such as AP or AN provided cluster parent ions with their own anions. Explosives with an aromatic ring were observed as either $[M-H]^-$ for TNT and DNT or $[M]^{{\cdot}-}$ for HNS, while explosives without an aromatic ring such as RDX, HMX, and PETN were detected as an adduct ion with a formate anion, i.e., $[M+HCOO]^-$. These findings provide a guideline for the rapid and accurate detection of explosives once portable MS instruments become more readily available.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권6호
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• pp.828-832
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• 2013

In this paper, numerical analysis was performed about whether the flash fire of loaded shells breaks out in the virtual combat vehicle according to sorts of the kinetic energy ammunition as the preceding research for vulnerability analysis inside the combat system by an external threaty ammunition. In this simulation, Autodyn program was used and the Lee-Tarver ignition and growth model was used to determine the flash fire outbreak. In this study, the kinetic energy ammunition was set of type A and type B in two kinds and the loaded shells was set of COMPB, TNT, PBX9404 and ANB. As a result, TNT and PBX9404 have much higher flash fire probability than COMPB in high explosive, ANB has very low flash fire probability.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권6호
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• pp.19-27
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• 2015

Permissible soil concentrations for explosives (i.e., TNT and RDX) and heavy metals (i.e., Cu, Zn, Pb, and As) heve been derived from human risk and ecotoxicity, respectively. For TNT and RDX, human risk based-permissible soil concentrations were determined as 460 mg-TNT/kg-soil and 260 mg-RDX/kg-soil. Ecotoxicity based-permissible soil concentrations for Cu and Zn were determined from species sensitivity distribution (SSD) and uncertainty factor of 1 to 5, yielding 18.0-40.0 mg-Cu/kg-soil and 46.0-100 mg-Zn/kg-soil. For Pb and As, ecotoxicity data were not enough to establish SSD so that a deterministic method was used, generating 13.8-30.8 mg-Pb/kg-soil and 2.10-4.60 mg-As/kg-soil. It is worth noting that the methodology used to derive permissible concentrations in soil can differ depending on ecotoxicity data availability and socio-economic situations, which results in different permissible concentrations. The permissible concentrations presented in this study have been derived from conservative assumptions for exposure parameters, and thus should be considered as soil standards. In the light of remediation and pollution management of a site of interest, the site-specific and receptor-specific permissible soil concentrations should be derived considering potential receptors, current and future land use, background concentrations, and socio-economic consultation.

• 터널과지하공간
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• 제32권2호
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• pp.160-172
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• 2022

현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출 압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제18권1호
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• pp.78-84
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• 2013

This study was conducted in order to evaluate the removal process for long-term contamination sources including chlorinated hydrocarbons (TCE and PCE) and explosive compounds (TNT, RDX, and HMX) in underground water using a pulsed-UV system. Crystallized cells containing the contaminants were placed 10, 20, and 40 cm away from a lamp that emits pulsed-UV rays in order to examine how the removal efficiency is influenced by the distance between the source of the light and the compounds. Chlorinated hydrocarbons were completely removed in 30 minutes with a distance of 10 cm, while PCE was completely removed even with a distance of 20 cm. In the case of explosive compounds, removal efficiencies slightly varied depending on the compounds. The majority of the compounds were perfectly removed with a contact time of 10 minutes. In particular, for RDX, the results showed that complete removal was obtained within one minute, regardless of the distance from the UV source. The amount of light energy is in inverse proportion to the distance, and thus the energy reaching the compounds severely diminishes as the distance increases. Therefore, the removal efficiency decreased with increasing distance in the system.