• 제목/요약/키워드: Water Balance Method

검색결과 329건 처리시간 0.027초

습지의 수질관리를 위한 연속교반탱크반응기 모델의 적용 (Application of Continuous Stirred Tank Reactor Model for Water Quality Control and Management in Wetland Treatment)

  • 김경섭;안태진;김민수
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.243-249
    • /
    • 2008
  • 본 연구에서는 지표흐름 습지의 수질관리를 위하여 습지 내 오염물질을 적절히 모의할 수 있는 연속교반탱크반응기(CSTR) 모델을 구축하였다. 이 모델은 4차 Runge-Kutta법을 사용하고, 실측치와 계산치의 차이를 최소화 하는 최적화 기법으로 해를 구하며, 미국 EPA 습지 데이터베이스에 수록된 자료중 수질 및 수리자료가 충분하며, 분석이 용이한 하나의 수생대를 갖는 습지를 선택하여, 수질항목중 관심도가 높은 BOD, TSS (Total Suspended Solid)의 모의에 적용하였다. 습지의 체적이 일정할 경우와 체적 및 유량이 일정할 경우 각각에 대해 반응속도상수만을 고려할 경우, 물질흐름양만을 고려할 경우 및 반응속도상수와 물질흐름양 모두를 고려할 경우로 나누어 모의를 실시하였다. 모의 결과 기존의 반응속도상수만을 고려한 경우보다 반응속도상수 및 물질흐름양 모두를 고려하는 것이 실제현상을 잘 나타냈으며, 습지의 TSS 침강속도는 $0.3{\sim}0.4\;m/d$의 값을 나타내는 것으로 파악되었다. 이 모델은 습지의 수질관리에 적절히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

유역 유출과정과 지하수위 변동을 고려한 분포형 지하수 함양량 산정방안 (Estimation of Groundwater Recharge by Considering Runoff Process and Groundwater Level Variation in Watershed)

  • 정일문;김남원;이정우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
    • /
    • 제12권5호
    • /
    • pp.19-32
    • /
    • 2007
  • 우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

원전 운전환경을 고려한 방사성폐기물 내 Co-60 재고량 평가 방안 연구 (Study on the Method of Estimating the Accumulation of Co-60 in Consideration of the Operating History of a NPP)

  • 김태만;황주호
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
    • /
    • pp.145-150
    • /
    • 2005
  • 방사성 폐기물을 처분장에 처분하기 위해서는 처분 안전성을 확보하여야 한다. 본 연구는 간접측정 방법 중 하나인 물질수지 기법을 이용하여 방사성폐기물의 핵종재고량 평가 프로그램을 개발하였다. 개발 기법의 현장 적용평가를 위하여 고리4호기(9차계획예방정비)를 대상으로 선정하였다. 개발한 평가방법의 검증을 위해 정지수화학처리시 정화계통 내 핵종 제거량 평가자료를 바탕으로 비교평가를 수행하였다. 평가대상 핵종은 Co-60이며, 평가결과 상대오차 $1\%$미만으로 나타났다. 이와 같은 평가결과를 바탕으로 상용원전에서 제시하고 있는 해당기간 발생된 폐기물의 직접 측정 결과와 비교하였고, 그 결과 직접측정 방법에 의한 Co-60의 함유량은 본 연구의 개발기법에서 산출한 값보다 약 $50\%$ 작은 것으로 평가 하였다.

  • PDF

복합레진의 초기 동적 체적 중합수축의 실시간 측정 -새로운 측정장치의 개발에 대한 소고- (A NEW METHOD - REAL TIME MEASUREMENT OF THE INITIAL DYNAMIC VOLUMETRIC SHRINKAGE OF COMPOSITE RESINS DURING POLYMERIZATION)

  • 이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
    • /
    • 제26권2호
    • /
    • pp.134-140
    • /
    • 2001
  • The polymerization shrinkage of composite resins is an important drawback although the composites have many advantages-more esthetic and conservative than metallic restoratives etc. The purposes of this research were to develop a new measurement method and to manufacture an instrument that can measure the initial dynamic volumetric shrinkage of composite resins during polymerization. The instrument was basically an electromagnetic balance that constructed with a force transducer using position sensitive photo detector(PSPD) and a negative feedback servo amplifier of proportional-derivative(PD) controller. The volumetric change of composites during polymerization was detected continuously as buoyancy change in distilled water by means of Archimedes's principle. It was converted to continuous electrical voltage signal in real time. The signal was properly conditioned and filtered and then it was stored in computer by a data acquisition(DAQ) board. By using this electronic instrument. the dynamic patterns of the polymerization shrinkage of eight commercial(Z-100, DenFil, AeliteFil, Z-250, P-60, SureFil, Synergy compact, and Tetric ceram) composite resins were measured and compared. The results were as follows. 1. From this project of developing instrument, the ability has been achieved that can acquire and process data of electrical signal transformed from various physical phenomenon by using temperature, displacement. photo. and force transducer. As a consequence, the instrumentation and measurement system used to analyze the physical characteristics of various dental materials in dental research field can be designed, manufactured and implemented in lab. 2. This instrument has some advantages. It was insensible to temperature change and could measure true dynamic volumetric shrinkage in real time without complicated process. It showed accuracy and high precision results with small standard deviation. 3. The polymerization shrinkage of composites was significantly different between brands and ranged from 2.47% to 3.89%, The order of polymerization shrinkage was as follows, in order of increasing shrinkage, SureFil, P60, Z250, Z100, Synergy compact. DenFil, Tetric ceram, and AeliteFil. 4. The polymerization shrinkage rate per unit time, dVol%/dt, showed that the instrument can provide an indirect research method for polymerization reaction kinetics.

  • PDF

한국 남해 동부 연안 해역에서 홍수기와 갈수기 동안 수질환경 특성과 변동 (Variations and Characters of Water Quality during Flood and Dry Seasons in the Eastern Coast of South Sea, Korea)

  • 정도현;신현호;정승원;임동일
    • 환경생물
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.19-36
    • /
    • 2013
  • 남해 동부해역에서 해수는 계절에 따라 서로 다른 수질환경 특성의 수괴들에 의해 조절되는 것으로 밝혀졌다. 홍수기인 여름철 표층수는 북한한류 기원의 동해 냉수괴 특성의 수괴-A (East Sea Cold Water), 담수의 영향이 강한 연안성 수괴-B (river-dominated coastal water), 연안 염하구성 수괴-C (coastal pseudo-estuarine water)로 구분된다. 특징적으로 높은 영양염과 엽록소 농도를 갖는 저염의 염하구성 수괴-B는 홍수기인 여름철에 해안선에서 수 십 km 떨어진 해역까지 짧은 기간 일시적으로 형성되며, 집중호우 등 몬순(monsoon)기후 특성을 갖는 우리나라 연안역에서 육지-해양간 물질 순환에 상당한 역할을 할 것으로 사료된다. 여름철 저층수는 저온-고염의 냉수인 저층 냉수괴-D(bottom cold water)가 지배적이며, 표층수의 수괴들과 비교하여 전체적으로 수온, pH, 용존 산소량은 낮은 반면, 높은 영양염 농도 특성을 갖는다. 여름철 저층 냉수괴의 높은 영양염 농도는 강한 성층과 낮은 수온으로 인하여 식물플랑크톤 번식이 제한되어 보존-축적된 결과로, 갈수기인 겨울철 영양염의 주요 공급원으로 작용한다. 갈수기인 겨울철 연구해역의 해수환경은 여름철과 다르게 대마난류수 (수괴-E)가 광범위하게 분포하며, 해안선을 따라 연안역의 좁은 범위에 대마난류수가 약간 변질된 연안성 수괴-F가 분포한다. 특히 광양만, 마산만 등의 반폐쇄성 지형의 여러 만(bay)들에 위치하는 연안성 수괴-F에서는 갈수기인 겨울철에도 낮은 수심과 느린 유속 등에 의해 기초생산력이 높으며, 이로인한 겨울철 영양염 고갈(depletion) 현상이 뚜렷하게 나타난다. 또한 남해 연안성 수괴와 대마난류 수괴사이에 연안전선이 발달하며, 이러한 전선은 직간접적으로 남해의 기초생산력을 조절하는 중요 환경요소로 작용할 것으로 예상된다. 결론적으로 연구해역은 계절적으로 다른 특성의 수괴의 수괴가 복합적으로 분포하며, 여름철의 수질환경과 일차 생태계는 크게 연안 염하구성 수괴와 저층의 냉수괴 발달 정도에 따라 변화할 것으로 예상되며, 겨울철에는 외양에서 유입되는 대마난류 수괴의 특성에 따라 지배될 것으로 분석된다. 또한 용존무기인이 잠재적 제한영양염으로 작용하는 서해 연안역과 달리 남해 연안역은 대부분 용존무기질소가 잠재적 제한영양염으로 작용하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 제한영양염의 차이는 서해와 남해 연안역이 서로 다른 환경과 다른 생태계 구조를 갖고 있음을 지시한다.

혼합격자의 적용이 가능한 2차원 유한체적모형의 개발 (Development of Two-dimensional Finite Volume Model Applicable to Mixed Meshes)

  • 김병현;한건연;손아롱
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제44권2호
    • /
    • pp.109-123
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 자연하천과 같은 복잡한 지형의 처리에 효율적인 삼각형 및 사각형 혼합격자의 적용이 가능한 2차원 유한체적모형을 개발하였다. 이를 위해 계산격자의 인접격자를 찾는 알고리즘을 제안하고, 제안 기법을 개발모형에 적용하여 계산격자 및 인접격자의 경계면에서의 흐름률을 HLLC 근사 Riemann 해법을 이용하여 계산하였다. 또한 흐름률과 생성항사이의 균형에 중요한 영향을 주는 혼합격자의 하상경사 처리를 위해 삼각형 및 사각형 격자에 대해 각각 다른 하상경사 계산식을 적용하였다. 개발모형을 혼합격자로 구성된 $90^{\circ}$ 만곡이 존재하는 실험하도에 대한 댐 붕괴 해석 및 자연하천인 Malpasset 댐 붕괴 해석에 적용하고, 계산결과를 실험자료 및 현장조사자료와 비교함으로써 본 연구에서 제안한 기법을 실험하도 및 자연하천에 대해 검증하였다.

LARGE-SCALE VERSUS EDDY EFFECTS CONTROLLING THE INTERANNUAL VARIATION OF MIXED LAYER TEMPERATURE OVER THE NINO3 REGION

  • Kim, Seung-Bum;Lee, Tong;Fukumori, Ichiro
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
    • /
    • pp.21-24
    • /
    • 2006
  • Processes controlling the interannual variation of mixed layer temperature (MLT) averaged over the NINO3 domain ($150-90^{\circ}W$, $5^{\circ}N-5^{\circ}S$) are studied using an ocean data assimilation product that covers the period of 1993 to 2003. Advective tendencies are estimated here as the temperature fluxes through the domain's boundaries, with the boundary temperature referenced to the domain-averaged temperature to remove the dependence on temperature scale. The overall balance is such that surface heat flux opposes the MLT change but horizontal advection and subsurface processes assist the change. The zonal advective tendency is caused primarily by large-scale advection of warm-pool water through the western boundary of the domain. The meridional advective tendency is contributed mostly by Ekman current advecting large-scale temperature anomalies though the southern boundary of the domain. Unlike many previous studies, we explicitly evaluate the subsurface processes that consist of vertical mixing and entrainment. In particular, a rigorous method to estimate entrainment allows an exact budget closure. The vertical mixing across the mixed layer (ML) base has a contribution in phase with the MLT change. The entrainment tendency due to temporal change in ML depth is negligible comparing to other subsurface processes. The entrainment tendency by vertical advection across the ML base is dominated by large-scale changes in wind-driven upwelling and temperature of upwelling water. Tropical instability waves (TIWs) result in smaller-scale vertical advection that warms the domain during La Ni? cooling events. When the advective tendencies are evaluated by spatially averaging the conventional local advective tendencies of temperature, the apparent effects of currents with spatial scales smaller than the domain (such as TIWs) become very important as they redistribute heat within the NINO3 domain. However, such internal redistribution of heat does not represent external processes that control the domain-averaged MLT.

  • PDF

Effect of Ethanol on the Protolytic Properties of the Vitamins B Group

  • Ghasemi, J.;Shiri, F.
    • 대한화학회지
    • /
    • 제51권1호
    • /
    • pp.21-30
    • /
    • 2007
  • 다중파장 분광광도법 적정을 사용하여 25 oC에서 0.1M NaNO3를 함유한 에탄올-물 이성분 혼합 용매 중에서 네 가지 수용성 비타민인 엽산(비타민 B9 또는 B10), 티아민(비타민 B1), 리보플라빈(비타민 B2) 및 피리독살(비타민 B6)의 양성자이전상수를 조사하였다. 인자분석모형으로 pH-흡광도 데이터를 적절한 질량균형방정식에 곡선맞추기 (curve fitting)하여 양성자이전 평형상수, 스펙트럼, 농도 도표와 성분 수를 계산하였다. DATAN 프로그램으로 산도상수를, SPECFIT 프로그램으로 표준편차와 부분상관계수를 계산하였다. Gran 도시에 바탕을 둔 4-파라미터 식, pH = α + SpcH + JH+[H+] + JOH-Kw/[H+]에 의거한 유리전극 보정과정을 사용하여 pH값을 농도 척도(pcH)로 읽었으며, 용매가 양성자이전상수에 미치는 영향을 고찰하였다.

화학축냉용 무기염들의 수화반응 및 열 및 물질전달 향상방안 (Study of Hydration Reaction Characteristics of Inorganic Salts for Chemical Cold Storage and Method of Enhancement of Heat and Mass Transfer)

  • 김상욱;한종훈;황용준;이건홍
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국에너지공학회 1999년도 춘계 학술발표회 논문집
    • /
    • pp.185-191
    • /
    • 1999
  • An air-conditioning system based on the chemical heat storage principle was considered. $H_2O$ was chosen as the reaction gas and the working fluid as well. Na$_2$S, CaCl$_2$, MnCl$_2$, BaCl$_2$, MgCl$_2$, Fe$_2$(SO$_4$)$_3$ and MnSO$_4$ were tested as the solid reactants by using Cahn pressure balance. Na$_2$S was superior to other salts in respect of high capability of absorption of water gas, 5 moles of $H_2O$ per unit mole of Na$_2$S, and adequate temperature of adsorption, $65^{\circ}C$ at 7torr, and of desorption, 13$0^{\circ}C$ at 76torr. Clausius-Clapeyron diagram of Na$_2$S was obtained via adsorption experiments at several vapor pressures of water gas. To enhance heat and mass transfer characteristics, usually below 1W/m K, of the reactor bed of general adsorption systems, expanded graphite block was adapted as the support of Na$_2$S salt. Expanded graphite blocks had thermal conductivity values of 20~80W/mK with respect to 100~400kg/㎥ of block bulk density. Permeability values of expanded graphite blocks were 10$^{-13}$ ~ 10$^{-14}$ $m^2$ with respect to 100~300kg/㎥ of block bulk density showing highly decreasing values of permeability, below 10$^{-l4}$$m^2$, in the range of above 150kg/㎥ of block bulk density.y.

  • PDF

위성 영상을 활용한 두 가지 현열 플럭스 추정 방법 간의 비교 (Comparison of Two Methodsto Estimate Urban Sensible Heat Flux by Using Satellite Images)

  • 김상혁;이동근
    • 환경영향평가
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.63-74
    • /
    • 2022
  • 도시 지역의 열 환경을 파악하기 위해 열 플럭스를 추정하고자 하는 연구들이 많이 진행되어 왔다. 현재 다양한 방법을 통해 현열 플럭스가 추정되고 있으나 각 방법 간의 차이를 비교하는 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 대표적인 두 가지 현열 플럭스 추정 방법을 통해 동일한 대상지의 현열 플럭스를 추정하고 그 결과를 비교하여 방법 간의 의의와 한계를 확인하고자 하였다. 연구 결과 열수지 방정식 방법을 통해 현열 플럭스를 추정할 경우 해상도면에서 큰 장점을 가지나 도시 지역의 특징 중 하나인 인공열을 반영하지 못해 현열이 과소추정될 수 있음을 확인할 수 있었다. 물리식을 기반으로 추정할 경우 상대적으로 오차가 작고 인공열의 반영이 가능하나, 시간 및 공간 해상도에 있어 한계가 있음을 확인하였다. 두 방법은 인공열이 많이 발생하는 공업지역에서 가장 큰 차이를 나타냈으며 그 차이는 평균 약 135 W/m2, 최대 400 W/m2로 나타났다. 반면 녹지 및 수변공간은 약 20 W/m2로 두 방법 간의 차이가 매우 작은 것을 확인할 수 있었다. 두 방법 간의 결과가 도시 지역에서 유의미한 차이를 보이는 만큼 향후 연구 목적에 맞는 방법을 선택할 필요가 있다.