• 제목/요약/키워드: Water Infiltration Rate

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하수관거내 오염물질 성상변화 특성 (Characteristics of Transformation Process of Wastewater in Sewer)

  • 이두진;김문일
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권9호
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    • pp.911-916
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    • 2005
  • 본 연구에서는 하수가 관거를 유하하면서 물리, 화학, 생물학적 반응을 통하여 오염물질이 제거되는 특성을 평가하기 위하여 실제 관거를 대상으로 상, 하류수질변화를 분석하고 관거 퇴적물의 입경변화와 오염물함유량을 평가하였다. 상류와 하류가 2.4 km 떨어진 두 지점에서 24시간 연속 채취된 시료에 대한 DOC 분석결과 상하류의 농도차이는 $-5.8{\sim}18.6\;mg/L$의 범위를 보였다. 상류측 평균 DOC농도를 기준으로 8.4%가 감소하였으며, 관거길이당 감소율은 2.3 mg/L/km, 평균체류시간에 의한 감소율은 0.093 mg/L/min으로 나타났다. SS의 경우 상류와 하류간의 수질차는 $-10.5{\sim}34.6\;mg/L$, 평균 SS 농도차는 13.3 mg/L, 상류수질을 기준으로 10.4%정도 감소하였으며 관거길이당 감소율은 5.5 mg/L/km, 평균체류시간에 의한 감소율은 0.22 mg/L/min으로 DOC에 비하여 약 2배 정도 높은 감소율을 나타내었다. 침입수/유입수를 고려하여 DOC, SS의 누적오염부하를 비교한 결과, DOC의 경우 일누적오염부하를 기준으로 상류 1,230 kg/d, 하류 1,167 kg/d으로 5.2%가 감소하였고, SS의 경우 상류 2,371kg/d, 하류는 2,186 kg/d로 7.8% 감소하였다. 이러한 결과는 하수를 처리장까지 수송하튼 관거시스템내에서 오염부하의 일부가 제거되고 있음을 보여주는 것이며, 하수처리장의 설계 및 운영시 관거를 통한 감소영향을 고려하는 것이 필요함을 알 수 있다.

LID 기술 적용 지역 선정에 따른 물순환 개선 연구 -온천천 유역을 대상으로- (A Study on Improvement of Hydrologic Cycle by Selection of LID Technology Application Area -in Oncheon Stream Basin-)

  • 김재문;백종석;신현석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.545-553
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    • 2021
  • 기후변화와 도시화로 인해 도시 내 수재해의 발생 빈도가 지속적으로 증가하고 있다. 이로 인한 수재해 피해를 감소하기 위해, 대처방안에 대한 연구가 수행되고 있다. 도시유역의 정량적인 유출량 예측과 홍수량 저감 연구를 위해 유출량에 영향을 미치는 매개변수 중 하나인 침투성을 기준으로한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 부산의 대표적 도시하천인 온천천 유역을 대상으로 SWAT 모형을 모의하여 수문학적반응단위별로 CN 값을 산정하여 침투성 맵을 작성하였다. 작성한 침투성 맵을 바탕으로 EPA SWMM을 이용해 단기 강우사상에 대해 LID 기술 적용이 유역의 물순환에 미치는 영향을 분석하였다. 대상유역에 적용된 LID 요소기술로는 주거단지지에 옥상녹화, 도로에 투수성포장을 설치하였다. 침투성 맵을 기준으로 선정된 소유역의 토지피복 상태와 LID 기술 적용에 따라 유출량, 첨두유량, 유출율은 감소하였고 침투량은 증가한 것으로 나타나 LID 기술이 도시유역의 물순환에 긍정적인 효과를 내는 것으로 확인하였다.

Polyvinyl Alcohol첨가(添加)에 의한 Zeolite미분(微粉)의 입상화(粒狀化) (Granulation of Fine Zeolite Powder by Adding Polyvinyl Alcohol)

  • 최정;최충열;이동훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.123-129
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    • 1995
  • Zeolite 광석(鑛石)을 일정(一定) 크기의 입제(粒劑)로 제품화(製品化)하는 과정(過程)에서 생성(生成)되는 다량(多量)의 Zeolite 미분(微粉)의 부가가치(附加價値)를 높이기 위(爲)한 방법(方法)으로 Polyvinyl Alcohol(PVA)을 접착제(接着劑)로 이용(利用)하여 입단화(粒團化)시켰다. 이때에 입단화(粒團化)에 필요(必要)한 PVA의 적정농도(適定濃度)와 조제(調製)한 입상(粒狀)의 물리성(物理性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 습식사별법(濕式篩別法)에 의(依)한 내수성(耐水性) 입단(粒團)의 함량(含量)은 PVA 0.3% 처리(處理)로 2.0mm 이상(以上)의 Zeolite 입단(粒團)이 98.0%였으며 0.6% 이상(以上) 처리시(處理時)는 거의 100%였다. PVA농도(濃度)가 증가(增加)할수록 수분침투속도(水分浸透速度)와 최대용수량(最大容水量)은 감소(減少)하였고 경도(硬度)는 증가(增加)하였으나 건조온도(乾燥溫度)에 따른 입단(粒團)의 물리성(物理性)에는 거의 변화(變化)가 없었다. Kaolinite와 Bentonite의 혼합비율(混合比率)이 증가(增加)함에 따라 경도(硬度)는 증가(增加)하였으며 이들은 수분함량(水分含量)이 증가(增加)할수록 경도(硬度)는 급격(急激)히 줄어들었다. Smectite와 Perlite의 혼합비율(混合比率)이 증가(增加)함에 따라 경도(硬度)는 낮아졌으나 수분침투속도(水分浸透速度)와 최대용수량(最大容水量)은 증가(增加)하였다.

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비이온계 계면활성제 혼합물의 처리농도가 상토의 수분 보유 및 고추 플러그묘의 생장에 미치는 영향 (Impact of Application Rate of Non-ionic Surfactant Mixture on Initial Wetting and Water Movement in Root Media and Growth of Hot Pepper Plug Seedlings)

  • 최종명;문병우
    • 원예과학기술지
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    • 제29권1호
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    • pp.16-22
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    • 2011
  • Polyoxyethylene nonylphenyl ether와 polyoxyethylene castor oil을 1:1(v/v)로 혼합하여 조제한 액상 토양습윤제(LWA)가 피트모스 + 펄라이트(7:3) 상토내 잔류성, 혼합상토의 초기 습윤화 및 고추(Capsicum annuum L. 'Knockwang') 플러그묘의 생육에 미치는 영향을 구명하고자 본 연구를 수행하였다. 토양습윤제의 처리량이 증가할수록 상토의 보수량이 뚜렷하게 증가하였고 본 연구에서 제조한 토양습윤제를 $2.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구의 보수량이 AquaGroL을 $3.0mL{\cdot}L^{-1}$을 처리한 +대조구와 유사하였다. 처리된 토양습윤제는 처리 후 1 및 2번째 관수에서 대부분 용탈되었고, 10회 관수할 때까지 서서히 낮아지다가 10회 관수 이후에는 매우 낮은 농도로 분석되었다. 개발된 토양습윤제를 처리한 상토에서 관수한 수분의 수직방향으로 하강 속도를 측정한 결과 0.5, 1.0, 및 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$의 비율로 처리한 구에서 -대조구보다 월등히 빨랐으나, 토양습윤제의 처리비율이 $2.0mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 높아지면 점차 느려지는 경향을 보였다. 습윤제를 처리한 상토를 충분히 관수하고 온실에서 상토의 건조속도를 조사한 결과 무처리구의 건조속도가 가장 빨랐고, 개발된 토양습윤제의 처리비율이 높아질수록 상토의 건조속도가 느렸다. 파종 8주 후에 조사한 고추 플러그 묘의 생육에서 초장은 $0.5mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 22.2cm로 가장 컸고, 줄기직경은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리에서 3.46mm로 가장 굵었으며, 생체중과 건물중은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$ 처리구에서 각각 식물체당 3.08g과 0.861g으로 조사되어 다른 시험구에 비해 유의하게 우수하였다. 그러나 $1.5mL{\cdot}L^{-1}$ 이상으로 토양습윤제의 처리량이 높아지면 점차 생육이 저조하였으며, 적정 처리량은 $1.0mL{\cdot}L^{-1}$라고 판단하였다.

PEST를 이용한 임하호유역 HSPF 수문 보정 (Hydrologic Calibration of HSPF Model using Parameter Estimation (PEST) Program at Imha Watershed)

  • 전지홍;김태일;최동혁;임경재;김태동
    • 한국물환경학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.802-809
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    • 2010
  • An automatic calibration tool of Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF), Parameter Estimation (PEST) program, was applied at the Imha lake watershed to get optimal hydrological parameters of HSPF. Calibration of HSPF parameters was performed during 2004 ~ 2008 by PEST and validation was carried out to examine the model's ability by using another data set of 1999 ~ 2003. The calibrated HSPF parameters had tendencies to minimize water loss to soil layer by infiltration and deep percolation and to atmosphere by evapotranspiration and maximize runoff rate. The results of calibration indicated that the PEST program could calibrate the hydrological parameters of HSPF with showing 0.83 and 0.97 Nash-Sutcliffe coefficient (NS) for daily and monthly stream flow and -3% of relative error for yearly stream flow. The validation results also represented high model efficiency with showing 0.88 and 0.95, -10% relative error for daily, monthly, and yearly stream flow. These statistical values of daily, monthly, and yearly stream flow for calibration and validation show a 'very good' agreement between observed and simulated values. Overall, the PEST program was useful for automatic calibration of HSPF, and reduced numerous time and effort for model calibration, and improved model setup.

다공성 매체내 유기용매(DNAPL)의 용해현상 시각화 및 정량화 연구 (Visualization and Quantification of Dissolution of Dense Nonaqueous Phase Liquid Entrapped in Porous Media)

  • 주병규;정승우
    • 유기물자원화
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    • 제16권1호
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    • pp.46-52
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    • 2008
  • 자연계로 유출된 유류 및 유기용매 등 비수용성액체는 토양공극사이에 존재하며 서서히 용해되면서 지속적인 수질오염원으로 작용한다. 본 연구는 유리로 제작된 다공성매체 실험장치를 이용하여 토양 공극사이에 위치한 비수용성액체의 용해현상을 시각화하였고, 이미지 분석기술을 이용하여 용해속도를 정량화하였다. 다공성매체 공극사이 TCE는 물의 유량을 빠르게 할수록 용해속도가 증가하는 것으로 나타났다. 이는 TCE로 오염된 지역의 강우량이 많거나, 지하수 유속이 빠른 지역일 경우 토양내 TCE 제거는 용이하게 일어날 수 있지만, 용해된 TCE의 지하수 유입으로 증가한다는 점을 시사한다. 다공성매체 공극사이 TCE의 현미경 이미지 관측결과, 물의 유량이 빠른 경우 역시 TCE blob 수가 급격히 감소함을 확인하였다. 물의 흐름이 용이한 우선흐름경로에 존재하고 있는 TCE는 물과의 용이한 접촉으로 용해가 빠르게 진행되었다. 반면 정체구역에 존재하는 TCE의 용해속도는 매우 느리게 나타났다. 현장 토양에서도 동일한 현상이 일어날 것이므로 지하수 조사결과 TCE의 검출이 계속된다면, 토양 공극사이에 여전히 TCE가 존재하고 있음을 암시하므로 이에 대한 대책이 강구되어야 한다.

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LID 기술의 효율성 검증을 위한 강우-유출 모의장치 개발 및 검증실험에 관한 연구 (The Study on Development and Verification of Rainfall-Runoff Simulator for LID Technology Verification)

  • 장영수;김미은;백종석;신현석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권6호
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    • pp.513-522
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    • 2014
  • 최근 도시화 및 기후변화에 의한 홍수피해의 증가로 인하여 이에 대응하는 방안으로 저영향개발(LID) 요소기술에 관하여 다양하게 개발이 되고 있다. 하지만 이러한 요소기술에 대한 효율을 검증할 수 있는 표준화된 검증방법 및 기기는 부재한 실정이다. 본 연구에서는 LID 기법에 대한 물순환의 효율성 검증이 가능한 강우-유출 모의장치를 개발하였다. 소유역 내 강우가 균등하게 분사될 수 있도록 강우공간분포실험 및 유입유량-유효우량 관계 실험을 통하여 강우를 검증하고 유입되는 강우와 이로 인해 발생되는 침투 및 지표유출 관계 실험을 실시하였다. 그 결과 노즐의 종류에 따른 적정유량범위와 RPM의 관계를 정리하였으며 강우-유출 모의장치를 이용한 실험을 통해 투수면과 불투수면에서의 강우 시의 수문학적 물순환(지표유출, 중간유출, 침투량)의 관계를 정량적으로 검증하였다.

Effect of rainfall patterns on the response of water pressure and slope stability within a small catchment: A case study in Jinbu-Myeon, South Korea

  • Viet, Tran The;Lee, Giha
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.202-202
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    • 2016
  • Despite the potentially major influence of rainstorm patterns on the prediction of shallow landslides, this relationship has not yet received significant attention. In this study, five typical temporal rainstorm patterns with the same cumulative amount and intensity components comprising Advanced (A1 and A2), Centralized (C), and Delayed (D1 and D2) were designed based on a historical rainstorm event occurred in 2006 in Mt. Jinbu area. The patterns were incorporated as the hydrological conditions into the Transient Rainfall Infiltration and Grid-based Regional Slope-stability Model (TRIGRS), in order to assess their influences on pore pressure variation and changes in the stability of the covering soil layer in the study area. The results revealed that not only the cumulative rainfall thresholds necessary to initiate landslides, but also the rate at which the factor of safety (FS) decreases and the time required to reach the critical state, are governed by rainstorm pattern. The sooner the peak rainfall intensity occurs, the smaller the cumulative rainfall threshold, and the shorter the time until landslide occurrence. Left-skewed rainfall patterns were found to have a greater effect on landslide initiation. More specifically, among the five different patterns, the Advanced storm pattern (A1) produced the most critical state, as it resulted in the highest pore pressure across the entire area for the shortest duration; the severity of response was then followed by patterns A2, C, D1, and D2. Thus, it can be concluded that rainfall patterns have a significant effect on the cumulative rainfall threshold, the build-up of pore pressure, and the occurrence of shallow landslides, both in space and time.

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지리산국립공원 내 조릿대 임분의 수원함양기능 분석 (Analysis of Water Retention Capacity at Sasa borealis Stands in Jirisan National Park)

  • 지형우;박재현
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • Although landslides were frequently occurred under Tripterygium regelii and Rubus sp. vegetations, the damage of landslide was not observed in sasa (Sasa borealis) stands. These phenomena may be affected by forest vegetation types. This result suggested that the landslide occurred in Jirisan (Mt.) National Park may be closely related to water retention capacity at Sasa borealis stands. This study compared and analyzed the water retention capacity of each soil horizon of sasa, larch (Larix leptolepis) and mongolian oak (Quercus mongorica) stands. Soil bulk density in A horizon was lower in sasa (0.776g/$cm^3$) than in mongolian oak (0.828g/$cm^3$) and in larch stands (1.282g/$cm^3$). Water permeability in A horizon was 0.02055cm/sec for sasa, 0.00575cm/sec for mongolian oak, and 0.0007cm/sec for larch stands, respectively. The water permeability of sasa stand was about 3.6 times and about 29 times higher than in mongolian oak and in larch stands, respectively. This result indicates that water infiltration of soil surface during a rain event is more rapid in sasa than in other two stands. Soil organic matter content in B horizon was lower in larch (0.7%) than in mongolian oak (6.5%) and in Sasa (3.3%) stands. The solid ratio in A horizon was highest in larch among three stands, but that of mongolian oak and larch stands showed a similar rate. Pore space rates was 70.7% for A horizon and 70.6% for B horizon of sasa, 68.9% for A horizon and 70.6% for B horizon of sasa, 68.9% for A horizon and 70.6% for B horizon of mongolian oak forests and 51.7% for A horizon and 49.2% for B horizon of larch forests, respectively. According to pore space rates, the water retention capacity may be poor in larch stand compared with other two stands. Soil strength in sasa and mongolian stands was over 25kgf/$cm^2$ from 40cm depth, while the strength was over 25kgf/$cm^2$ from 25cm depth in larch stand. The result indicates that tree growth and water permeability in larch stand could be limited due to high soil strength. Larch stand was poor for soil pore space development to be offered to the water retention capacity, but water retention capacity of A horizon soil in sasa stand was high than that of other two stands. Therefore, establishment of sasa stand under larch stand could help to prevent landslides.

경사도변화 계측을 통한 백제 송산리 고분군의 지하 벽체거동특성과 안정성 (Characteristics of Subsurface Movement and Safety of the Songsanri Tomb Site of the Baekje Dynasty using Tiltmeter System)

  • 서만철;박은주
    • 지질공학
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    • 제7권3호
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    • pp.191-205
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    • 1997
  • 백제 시대의 대표적인 문화재들이 다수 출토된 무령왕릉을 포함한 송산리 고분군에 대한 고분벽체의 거동을 장기적으로 계측하여 분석하였다. 본 연구는 송산리 고분군의 안정성을 판단하여 보존대착을 수립하기위한 목적으로 이루어졌으며, 각 고분의 중요지점에 총 11개의 2축 경사변화측정센서를 설치하고 매 20분마다 자동계측하여 약 15개월 동안 (1996년 7월 14일~1997년 9월 30일) 관측을 실시하였다. 무령왕릉의 벽체거동은 연도입구의 호벽이 최대거동을 보여 직각변위(N-S Tilt) 성분이 2.3mm/m/yr로 남쪽방향인 전실쪽으로 거동하고 있는 것으로 밝혀졌다. 무령왕릉 현실 서측벽의 남쪽 등 상감 상부의 벽돌이 1971년 발굴 이후 남쪽으로 기울어진 병형을 보이며 고분구조가 남쪽 방향으로 거동함을 증명하고 있다. 현실 동측벽의 거동 또한 1.523mm/m/yr로 현실 내부로의 거동이 심한편이다. 더구나 우기에는 그 변위가 약 2배에 달하는 것으로 판단되어 고분군 주위의 지반이 침투수에 노출되는 우기에는 고분의 구조안전에 심각한 문제가 있는 것으로 판단된다. 5호분은 전체적으로 벽체의 전후방향 거동이 벽체의 전단방향 변위보다 크게 나타난다. 또한 틸트의 급격한 불연속은 없고 일정한 방향으로 계속적인 미약한 변동을 보이고 있다. 6호분 역시 건기의 최대 거동 수치가 8.8mm/m/yr로써 다른 고분의 우기시의 거동수치를 훨씬 초과한다. 고분벽체의 대.소의 변형 사건은 강수 및 온도변화와 밀접한 관련성이 있는 것으로 밝혀졌다. 온도변화에 의한 벽체거동의 영향은 고분내의 온도가 급격히 상승할 때는 온도가 일정하게 유지될 때보다 거동 비율이 훨씬 크다. 상승했던 온도가 다시 하강되면 벽체는 온도가 상승하기 전의 상태로는 돌아가지 않고 잔여변형을 발생시켜 영구변형으로 남게 되는 이력현상을 보이고 있다. 또한, 무령왕릉 주변의 지하수위 관측 결과 현재 고분축조부지의 배수체계가 원지반보다 불량함을 의미하여, 불량한 배수체계는 고분의 구조안전에 영향을 미치는 것으로 판단된다. 이와같이 고분군에 발생한 모든 변위들은 발굴 후 인위적인 환경변화와 지속적인 강우침투의 영향과 배수불랴으로 인한 주변지반 및 내벽의 물성치의 저하로 인하여 고분의 내벽에 상당량의 변위가 발생한 것으로 판단된다. 무령왕릉 벽체거동 특성 분석 결과 무엇보다 강우침투 및 지아수유입을 막는 차수대책이 시급하며, 고분내에 있는 제습기에 의한 상승효과흐 제거하여야 할 것으로 판단된다.

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