• 제목/요약/키워드: Water Column

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초임계이산화탄소-물-골재 반응을 이용한 폐모르타르와 순환골재의 중성화 처리 (The Neutralization Treatment of Waste Mortar and Recycled Aggregate by Using the scCO2-Water-Aggregate Reaction)

  • 김태형;이진균;정철우;김지현;이민희;김선옥
    • 자원환경지질
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    • 제51권4호
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    • pp.359-370
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    • 2018
  • 기존 연구에서 초임계$CO_2$($scCO_2$)-물-순활골재 반응을 이용한 폐콘크리트 순환골재의 중성화(pH 저감) 처리에서 가장 문제시되었던 오랜 처리시간의 한계(최대 50일)를 최소 3시간까지 단축하는 배치실험과 칼럼실험을 수행하였다. 모르타르(골재를 포함하지 않은 시멘트+모래 혼합체)와 모르타르에 골재를 포함하는 2 종류의 순환골재를 실험에 사용하였다. 입자 크기별로 분류한 세 종류의 폐모르타르 시료에 대하여 $scCO_2$-물-폐모르타르 반응 시간을 1시간부터 24시간까지 다하게 설정하여 반응시킨 후, 폐모르타르의 pH가 지속적으로 9.8 이하로 낮게 유지되는 최소 반응시간을 결정하는 용출 배치실험을 실시하였다. 실제 현장에서 다량의 순환골재를 중성화 처리하는 경우 비평형상태에서 용출이 발생하는데, 이러한 kinetic 효과를 고려한 순환골재의 실제 pH 저감 효율을 측정하고자 대형 칼럼 연속 용출 실험을 실시하였다. 배치실험의 경우, 고압셀 내부에서 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼합한 후 100 bar, $50^{\circ}C$ 조건에서 1시간 ~ 24시간 동안 반응시켜 중성화 처리하였다. 처리 후 건조시킨 폐모르타르 시료 10 g + 증류수 50 ml의 비율(1:5 비율)로 혼합하여 10분 동안 150 rpm으로 교반한 후 정치시키고, 총 15일 동안 용출시간 별로 용출수의 pH를 측정하였다. 중성화 처리 후 순환골재의 광물학적 변화를 확인하기 위하여 처리 전/후 XRD, TG/DTA 등의 분석을 실시하였다. 대형 칼럼(직경 16 cm, 높이 1 m) 용출실험을 위해 순환골재 2 종류를 대상으로 3시간 동안 중성화 처리한 순환골재와 처리하지 않은 순환골재로 칼럼을 충진한 후, 증류수를 칼럼 상부에 설치된 스프링클러를 통하여 일정하게 총 220 L를 주입하였다. 칼럼에 충진된 순환골재를 통과하여 하부로부터 유출되는 유출수의 pH와 $Ca^{2+}$ 농도를 시간별로 측정하였다. 배치실험 결과 폐모르타르 시료(직경 10 ~ 13 mm)의 경우 3시간의 중성화 처리에 의해 용출액의 pH가 법적 허용기준인 9.8이하를 유지하는 것으로 나타났다. $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, TG/DTA 분석 결과, 중성화 처리에 의해 시멘트 모르타르의 주성분인 포틀랜다이트($Ca(OH)_2$) 성분이 감소한 반면 방해석($CaCO_3$)이 2차 광물로 생성됨을 알 수 있었다. 칼럼 실험 결과 중성화 처리한 순환골재의 용출수는 kinetic 효과를 고려한 경우에도 굵은골재와 잔골재 모두 용출수의 pH가 9.8 이하로 유지되어, $scCO_2$를 이용한 순환골재의 3시간 중성화 처리에 의해 건설현장에서 재활용이 가능한 것으로 밝혀졌다.

빈관의 급속한 채움에 의한 관단면의 급축소 부분에서의 수격작용 (Mathmatical Analysis of Water Hamer Generated in an Initially Empty Piping with a Sudden Contraction Subject to Rapid Filling)

  • 우효섭;이삼희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1989년도 수공학논총 제31권
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    • pp.133-143
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    • 1989
  • 단면이 급축소 되는 관에서 액체의 급속한 채움에 의한 수격현상을 연속, 운동량, 그리고 에너지 방정식들을 이용하여 해석적으로 표시하였다. 이러한 관에 기존 수학모형인 "MOC"와 "RCT"를 적용한 결과에 의하면, 이러한 관단면의 급변화에 의하여 수격작용이 예상되는 경우의 부정류해석에는 Rigid Column Method의 사용은 제한 되어야 하며 Method of Characteristics를 사용하여야 한다.teristics를 사용하여야 한다.

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An Analysis on Remediation of Soil Contaminted with Cobalt by Solvent Flushing

  • Kim, Gyenam;Kyungsuk Suh;Huijun Won;Joonbo Shim;Wonzin Oh
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제32권4호
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    • pp.342-349
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    • 2000
  • A soil whose texture is silt loam was collected for the study from an area around a nuclear facility in Korea. The equilibrium sorption coefficient between Co$^{2+}$in water and the soil was 1.51/kg, on the other hand, that between Co$^{2+}$ in EDTA and the soil was 0.21/kg. The values calculated by the developed nonequilibrium sorption code corresponded to the experimental values better than those calculated by the existing equilibrium sorption code. When an EDTA solution was used as a solvent to decontaminate Co$^{2+}$ in the soil column, the relative Co$^{2+}$ concentrations of the effluent were higher at 2~10 pore volumes than those of the case using water. The soil in the column was decontaminated by 95.5% of the total amount of Co$^{2+}$ after being flushed with EDTA solution of 20 pore volumes.e volumes.

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파쇄 폐타이어를 이용한 반응벽체에 관한 연구: 폐타이어 내의 MTBE(Methyl tertiary Butyl Ether) 흡착 중심

  • 박상현;이재영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.176-179
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    • 2003
  • Fuel oxygenates, such as Methyl tertiary Butyl Ether (MTBE) is additive in gasoline used to reduce air pollution. Gasoline components and fuel additives can leak form underground storage tanks. MTBE is far more water soluble than gasoline hydrocarbons like BTEX then it travels at essentially the same velocity as groundwater. MTBE in drinking water causes taste and odor problems. Therefore, the purpose of the this study is to examine the ability of ground rubber to sorb MTBE form water. The study consisted of running both batch and column tests to determine the sorption capacity and the flow through utilization efficiency of ground rubber. The result of Column test indicate that ground tire rubber has on the 36% utilization rate. Finally, it is clear that ground rubber present an attractive and relatively inexpensive sorption medium for a MTBE. The Author thought that to determine the economic costs of ground rubber utilization, the cost to sorb a given mass of contaminant by ground rubber will have to be compared to currently accepted sorption media.

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빈관의 급속한 채움에 의한 관단명의 급축소 부분에서의 수격작용 (Mathematical Analysis of Water Hammer Generated in an Initially Empty Piping witha Sudden Contraction Subhect to Rapid Filling)

  • 우효섭;이삼희
    • 물과 미래
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    • 제22권4호
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    • pp.435-440
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    • 1989
  • 단면이 급축소되는 관에서 액체의 급속한 채움에 의한 수격현상을 연속, 운동량, 그리고 에너지 방정식들을 이용하여 해석적으로 표시하였다. 이러한 관에 기존 수학모형인 MOC와 RCT를 적용한 결과에 의하면, 이러한 관단면의 급변화에 의하여 수격작용이 예상되는 경우의 부정류해석에는 Rigid Column Method의 사용은 제한되어야 하며 Method of Characteristic를 사용하여야 한다.

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A Study on the Viscous Damping Effect According to the Shape of the Inclined OWC Chamber Skirt

  • Jung, Hyen-Cheol;Koo, Weoncheol
    • 한국해양공학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.270-279
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    • 2022
  • In this study, numerical analysis and experiments were performed to analyze the viscous damping effect according to the shape of the chamber skirt of the breakwater-linked inclined oscillating water column wave energy converter. Experiments were conducted using a two-dimensional mini wave tank and verified by comparing the results of a computational fluid dynamics numerical analysis. Pointed and rounded skirts were modeled to compare the effect of viscous damping when incident waves enter the chamber, and the difference in the displacement of the water surface in the chamber was compared according to the wave period for the two skirt shapes. The wave elevation in the chamber in the rounded-skirt condition was larger than the pointed-skirt condition in all wave periods, which was approximately 47% greater at 0.9 s of the incident wave period. Therefore, extracting the maximum energy through the optimal orifice is possible while minimizing the energy attenuation in the rounded-skirt condition.

이중층 토양 여과시설을 이용한 도로 강우 유출수 처리성능 평가 (I) - 시설 설계인자 결정을 중심으로 - (Performance Evaluation of a Double Layer Biofilter System to Control Urban Road Runoff (I) - System Design -)

  • 조강우;김태균;이병하;이슬비;송경근;안규홍
    • 상하수도학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.599-608
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    • 2009
  • This manuscript covers the results of field investigation and lab-scale experiments to design a double-layered biofilter system to control urban storm runoff. The biofilter system consisted of a coarse soil layer (CSL) for filtration and fine soil layer (FSL) for adsorption and biological degradation. The variations of flow rate and water quality of runoff from a local expressway were monitored for seven storm events. Laboratory column experiments were performed using seven kinds of soil and mulch to maximize pollutants removal. The site mean concentration (SMC) of storm runoff from the drainage area (runoff coefficient: 0.92) was measured to be 203 mg/L for SS, 307 mg/L for $TCOD_{Cr}$, 12.3 mg/L for TN, 7.3 mg/L for ${NH_4}^+-N$, and 0.79 mg/L for TP, respectively. This study employed a new design concept, to cover the maximum rainfall intensity with one month recurrence interval. Effective storms for last ten years (1998-2007) in seoul suggested the design rainfull intensity to be 8.8 mm/hr Single layer soil column showed the maximum removal rate of pollutants load when the uniformity coefficient of CSL was 1.58 and the silt/clay contents of FSL was virtually 7%. The removal efficiency during operation of double layer soil column was 98% for SS and turbidity, 75% for TCODCr, 56% for ${NH_4}^+-N$, 87% for TP, and 73-91% for heavy metals. The hydraulic conductivity of the soil column, 0.023 cm/sec, suggested that the surface area of the biofilter system should be about 1% of the drainage area to treat the rainfall intensity of one month recurrence interval.

입경(粒徑)이 다른 모래의 Column 내에서 시용(施用)된 Na-Zeolite의 이동입경별(移動粒徑別) 이동양상(移動樣相) (Differences in Fraction of Na-Zeolite Particles Passed through Sand Columns Filled with Sand Particles in Different Sizes)

  • 강신정;최정
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.240-246
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    • 1985
  • 사질답(砂質畓)의 토양개량제(土壤改良劑)로서 사용(使用)할 Zeolite의 최적(最適) 입도(粒度)를 알아보기 위한 기초실험으로서 입경(粒徑)이 다른 모래의 column에 입경별(粒徑別) Zeolite를 시용(施用)하여 Zeolite 이동(移動)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 0.1mm이상(以上) 크기의 Zeolite입자(粒子)는 96시간(時間) 투수(透水)하여도 수직이동(垂直移動)은 거의 없었다. 0.1mm이하(以下) 크기의 Zeolite입자(粒子)는 96시간(時間) 투수(透水)함으로 2~1, 1~0.5, 0.5~0.25mm sand column에서 각각 85.7, 32.64, 25.50% 이동(移動)하였다. 공극크기 측면만을 고려한 대하천 주위의 사질답(砂質畓)에 적합한 Zeolite입자(粒子)는 0.25~0.1mm fraction으로 추정되었다.

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DOM의 분자량과 크기분포에 따른 입상활성탄 공정의 평가 (Evaluation of Granular Activated Carbon Process Focusing on Molar mass and size distribution of DOM)

  • 채선하;이경혁
    • 상하수도학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.31-38
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    • 2008
  • The primary objective of this study was to evaluate the variation of the molecular size distribution by granular activated carbon (GAC) adsorption. GAC adsorption was assessed by using the rapid small-scale column test (RSSCT) and high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC) was used to analyze the molecular size distribution (MSD) in the effluent of GAC column. RSSCT study suggested that GAC adsorption exhibited excellent interrelationship between dissolved organic carbon (DOC) breakthrough and MSD as function of bed volumes passed. After GAC treatment, the nonadsorbable fraction which was about 25percents of influent DOC corresponded to the hydrophilic (HPI) natural organic carbon (NOM) of NOM fractions and was composed entirely of <300 molecular weight (MW) in the HPSEC at the initial stage of the RSSCT operation. The dominant MW fraction in the source water was 1,000~5,000daltons. At the bed volumes 2,500, MW <500 of GAC treated water was risen rather than it of source water. After the bed volumes 7,300 of operation, the MW 1,000~3,000 fraction was closed to about 80percents of DOC found in the GAC influent. The Number-average molecular weight (Mn) value determined using HPSEC for the effluent of GAC column was gently increased as DOC breakthrough progress. The quotient p(Mw/Mn) can be used to estimate the degree of polydispersity was shown greatest value for the GAC effluent at the initial stage of the RSSCT operation.

OWC 파력발전장치의 공기실 성능예측에 대한 수치적인 연구 (Numerical Prediction of Chamber Performance for OWC Wave Energy Converter)

  • 김길원;현범수;류진;홍기용
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.91-98
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    • 2010
  • 진동수주형 파력발전장치에서 공기실 내의 수면 변화와 덕트 내 유량의 왕복유동은 시스템의 작동 성능을 결정짓는 매우 중요한 요소이다. 공기실 내의 수면 변화를 고찰하기 위하여 상용 CFD 코드인 Fluent 6.2를 이용하여 구현한 수치조파수조를 사용하였다. 수치조파수조의 지배방정식은 연속방정식과 Reynolds 평균 N-S 방정식이고 자유수면은 Two-phase VOF 기법을 이용하여 추적하였다. 공기실 내의 수면 변화와 공기실 윗부분에 설치된 덕트 내의 왕복유량을 계산하여 고찰하였고, 계산의 정확도를 검증하기 위하여 실험결과와 비교 분석을 수행하였다. 또한 동일한 입사파 조건에서 공기실 - 덕트 시스템의 노즐 비율이 시스템이 미치는 영향을 고찰하여 분석을 하였다.