• 제목/요약/키워드: Transport in soil

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녹지 토양내 탄화수소화합물의 분포변화에 관한 모델링 연구 (Model Study of the Fate of Hydrocarbons in the Soil-Plant Environment)

  • Yoon-Young Chang;Kyung-Yub Hwang
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.91-101
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    • 1996
  • 최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

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Model Development for the Nitrification-Denitrification Coupled Process

  • Lee, Mee-Sun;Lee, Kang-Kun
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • Nitrogen pollution in urban and rural groundwater is a common problem and poses a major threat to drinking water supplies based on groundwater. In this work, the kinetics of nitrification-denitrification coupled reactions are modeled and new reaction modules for the RT3D code (Clement, 1997) describing the fate and transport nitrogen species, dissolved oxygen, dissolved organic carbon, and biomass are developed. The proposed nitrogen transformations and transport model showed very good match with results of a conceptual model. However, the model simulation results for the major reactive species should be tested for validation using experimental and field data.

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지진해일에 의한 토사이동 해석을 위한 수리모형장치 제작 및 적용성 평가 (Construction and Application of the Hydraulic Scale Model for the Analysis of Sediment Transport by Tsumani)

  • 염민교;이백근;민병일;이정렬;서경석
    • 방사선산업학회지
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    • 제7권2_3호
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    • pp.201-207
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    • 2013
  • Soil liquefaction by tsunami or wave induced currents can cause serious damages to coastlines and coastal infrastructures. Although liquefaction caused by regular waves over sea beds has been extensively investigated, studies of tsunami-induced liquefaction near coastal area have been relatively rare. In this work, the hydraulic scale model has been designed and constructed to investigate the variations of wave height and sediment transport by tsunami. The distorted hydraulic scale model based on the Froude similarity was adopted to represent hydrodynamics and sediment transport in a coastal area. The scale model was composed of control box, screw axis, wave paddle and rotating coastal structure.

불포화 토양에서 유동하는 가스상 Volatile Organic Compounds의 출현곡선에 대한 고차 Temporal Moment의 분석 (Analysis of Higher Temporal Moments for Breakthrough Curves of Volatile Organic Compounds in Unsaturated Soil)

  • 김헌기
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권6호
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    • pp.60-69
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    • 2007
  • 토양에서 휘발성 유기화합물(VOC, volatile organic compound)의 유동특성을 이해하는 것은 오염물질의 확산을 예측하고 오염의 정도를 평가하며 대책을 수립하는 데 있어서 매우 중요하다. 토양과 같은 다공성매질에서 유동하는 물질의 출현곡선에 대한 모멘트의 분석을 통하여 화학물질의 유동속도, 플룸의 폭 및 비대칭정도를 평가할 수 있다. 본 연구에서는 실험실 규모의 토양 컬럼실험을 사용하여 VOC의 가스상 유동실험을 실시하였으며, 모두 네 가지의 VOC에 대하여 포화도(water saturation)범위 0.04-0.46에서 출현곡선을 측정하였다. 또한 포화도 0.21에서 열한가지의 VOC에 대하여 출현곡선을 측정하였다. 측정된 출현곡선의 중심 2차(central second)및 중심 3차(central third)모멘트는 포화도와 1차 모멘트(또는 지체상수)와 비교 분석되었다. VOC 출현곡선의 모멘트분석 결과 2차 및 3차 모멘트는 1차 모멘트의 2.23제곱 및 3.16제곱 함수로서 증가하였으며, 3차 모멘트가 2차 모멘트에 대하여 보다 민감하게 반응하였다. 이는 VOC가 토양가스상에서 이동할 때, 지체상수에 비례하여 가스 플룸의 폭과 비대칭성이 증가한다는 사실을 나타낸다.

대규모 육지수문모형에서 사용 가능한 지표면 및 지표하 연계 물흐름 모형의 개발: I. 모형설명 (Development of a Conjunctive Surface-Subsurface Flow Model for Use in Land Surface Models at a Large Scale: Part I. Model Description)

  • 최현일
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.59-63
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    • 2008
  • 지표수 흐름은 육지 물수지 계산에 중요한 요소중에 하나이다. 그러나, 기상변화의 예측과 그로 인한 방재대책수립을 위한 대규모의 기상모형과 연계되는 육지수문모형(Land Surface Model, LSM)들은 지표수 흐름을 토양수분수지로부터 간단하게 산정하고 있다. 침투계산에서 지표수 흐름깊이를 무시하는 것은 지표면 및 지표하 물흐름 모두에 계산상 오류를 초래할 수 있다. 그러므로, 육지수문모형에서 종합적인 물과 에너지 순환 예측을 하기 위해, 지표수 흐름을 위한 1차원 확산모형과 지표하 물흐름을 위한 계산망 체적평균 토양수분이송(Volume Averaged Soil-moisture Transport Model, VAST)모형을 연계하는 대규모 지표면 및 지표하 연계 물흐름 모형이 개발되었다. 이 논문에서는, 최첨단 육지수문모형중 하나인 CLM(Common Land Model)내의 지표수리수문 모의를 위한 주요부분을 비롯하여, 지형특성에 따른 지표수 흐름과 공간적 토양수분 분포의 예측개선을 위한 새로운 지표면 및 지표하 연계 물흐름 모형에 대해 기술하였다.

경작조건별 농경지 비료성분의 거동특성에 관한 칼럼 연구

  • 최태범;이기철;장윤영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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    • pp.279-281
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    • 2003
  • This study is intended to give information on agricultural nonpoint source pollution and transport related to fertilizer application and irrigation practice. Field-simulated soil columns were set up and leaching studies on fertilizer components such as nitrogen and phosphorus were performed. Nitrogen and phosphorus in the leachate showed different trends in each column and nonpoint source pollution in agricultural areas may be expected to depend on planted crops, soil conditions, and climate as well as irrigation and fertilizing management.

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준설토 이송시 유동효율에 미치는 전자기장 인가 영향에 대한 실험적 고찰 (Test Study about Electro magnetic force effect to apply dredging soil transport)

  • 김유승;이명한;이윤진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2883-2890
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    • 2015
  • 준설토 이송의 효율을 증가시키기 위한 연구로써 전자기력을 배관에 인가하여 유동저항을 줄이고, 윤활 층에서의 유속을 침강 임계속도이상으로 증가시키어 침강으로 인한 폐색을 방지하는 기술을 개발하였으며, 이를 대규모 장거리 송토현장에 적용하기 위하여 송토 거리 500m 규모의 현장에서 그 영향을 검토하는 실험을 진행하였으며, 실험결과 유동효율 증대로 인한 송토 유량이 30% 이상 증가함을 실험을 통해 보였다. 이를 검증하기 위하여 전자기장 인가장치와 계측장비로 초음파 유속 프로파일러를 사용하여 배관 내 유속프로파일을 모니터링 하여 그 데이터를 비교분석하여 효과를 검증하였다.

Grid-Based Soil-Water Erosion and Deposition Modeling sing GIS and RS

  • Kim, Seong-Joon
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2001년도 학술발표회 논문집(I)
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    • pp.25-34
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    • 2001
  • A grid-based KIneMatic wave soil-water EROsion and deposition Model (KIMEROM) that predicts temporal variation and spatial distribution of sediment transport in a watershed was developed. This model uses ASCII-formatted map data supported from the regular gridded map of GRASS (U.S. Army CERL, 1993)-GIS (Geographic Information Systems), and generates the distributed results by ASCIIl-formatted map data. For hydrologic process, the kinematic wave equation and Darcy equation were used to simulate surface and subsurface flow, respectively (Kim, 1798; Kim et al., 1993). For soil erosion process, the physically-based soil erosion concept by Rose and Hairsine (1988) was used to simulate soil-water erosion and deposition. The model adopts sing1e overland flowpath algorithm and simulates surface and subsurface water depth, and sediment concentration at each grid element (or a given time increment. The model was tested to a 162.3 km$^2$ watershed located in the tideland reclaimed area of South Korea. After the hydrologic calibration for two storm events in 1999, the results of sediment transport were presented for the same storm events. The results of temporal variation and spatial distribution of overland flow and sediment areas are shown using GRASS.

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눈 속에서의 용질이동 및 융설의 동위원소변동에 관한 모델개발 (Development of Mathematical Model for Both Solute Transport in Snow and Isotopic Evolution of Snowmelt)

  • 이정훈
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권5호
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    • pp.31-39
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    • 2012
  • Chemical and isotopic variations of snowmelt provide important clues for understanding snowmelt processes and the timing and contribution of snowmelt to catchment or watershed in spring. The newly developed model includes a hydraulic exchange between mobile and immobile water (${\omega}$), and isotopic exchanges between both mobile water and ice ($f_1$) and immobile water and ice ($f_2$). Since the new model is based on the mobile-immobile water conceptualization, which is widely used for describing chemical tracer transport in snow, it allows simultaneous calculations of chemical as well as isotopic variations in snowpack discharge. We compare the model results with a study of solute transport and isotopic evolution of snowmelt in snow, using artificial rain-on-snow experiments with conservative anion ($Br^-$). These observations are used to test the newly developed model and to better understand physical processes in a seasonal snowpack where our model simulates the chemical and isotopic variations.

전기삼투기법에 의한 토양내 유기오염물질의 이동 및 제거 (Transport and Removal of Organic Substances in Soils by Electroosmosis)

  • 정하익
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 1998년도 공동 심포지엄 및 추계학술발표회
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    • pp.48-51
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    • 1998
  • This paper presents the transport and removal of organic substances from the contaminated soft soils and sludges such as marine dredging waste, marine sediments, mine tailing waste, and sewage sludge by electroosmosis. A series of laboratory experiments including variable conditions such as contamination levels, solid contents, and applied voltage rates were peformed with the contaminated soft clay specimen mixed with organic substance. Investigated are specimen density, dewatering rate, outflow rate, and outflow concentration. The test results showed that organic substances in the soils were removed by applied voltages. The results indicated that this process can be used efficiently to clean up the contaminated soil.

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