• 한국수자원학회논문집
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• 제56권3호
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• pp.173-184
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• 2023

기후 변화로 인하여 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 녹조류 번무 현상이 잦아지면서 유해 녹조의 독성에 대한 위험성이 최근 대두된 바 있다. 대표적인 유해 조류인 남조류는 수온, 체류시간 및 영양염류 이렇게 3가지 요소의 교집합으로 발생한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 내성천 내 영주댐의 완전개방으로 체류시간 감소에 따른 수질 변화 분석을 위해 준3차원 수치모델인 EFDC를 활용하여 수질모의를 수행하였다. 실제 2021년 여름철 영주댐 내 엽록소-a의 농도는 상당하여 과거 조류경보제 기준으로 '조류경보'를 오랜 기간 동안 상회하였다. 반면 댐 수문을 완전 개방한 조건으로 모의를 수행한 결과, 모의기간 동안 엽록소-a 농도가 대부분 '조류경보' 수준 이하로 저감되었다. 내성천의 흐름을 복원하여 체류시간을 감소시키는 것이 영주댐 내 녹조를 즉각적으로 저감시키는 방안임을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-6
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• 2006

폐수처리시설의 응집조를 대상으로 0.392MeV의 감마선을 방출하는 In-113m을 추적자로 이용하여 체류시간분포(RTD; residence time distribution)를 측정하였다. 계측 결과는 CFSTR (constant flow stirred tank reactor) 모델을 바탕으로 구축한 K-RTD 프로그램을 이용하여 수학적으로 분석하였으며, 이를 바탕으로 혼합 특성을 규명하고자 하였다 모델에 의한 시뮬레이션 결과를 계측결과와 맞추는 과정에서 유체 거동의 특성을 표현하는 인자들을 계산하였으며, 이들 인자에 의한 시뮬레이션 결과는 실험결과에 매우 성공적으로 부합하였다. 또한 향후 본 실험에서 관찰된 bypass flow의 성분을 이론적 모델에 포함시키고 이를 분석하며 혼합조의 효율에 영향을 미치는 요소들에 대한 추가 연구의 필요성을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.97-108
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• 2012

하계 남강댐 방류수 유입에 의해 강하게 성층화된 남해 강진만에서 3차원 수치모델과 결합된 라그랑지안 입자추적모델링 실험을 통해 방류수의 거동 특성과 만내 평균 체류시간을 추정했다. 조위와 유속장, 수온장, 염분장에 대해 각각 스킬 분석(skill analysis)을 이용해 검증했고, 그 결과 대부분 85%가 넘는 재현율을 보였다. 방류 초기 투하한 입자는 노량수도와 대방수도를 통해 외해로 유출되었으나, 최대 방류시기에 투하한 입자는 남향하는 강한 밀도류에 의해 사천만, 진주만, 강진만으로 유입되었으며, 지형적 요인과 해수유동 특성상 외해로 유출되지 못하여 체류시간이 증가했다. 투하한 입자 전체의 평균 체류시간은 약 65.9 시간(약 2.75일)이며, 초기 방류시 투하한 입자의 평균 체류시간은 약 55~65 시간, 방류 종료시 투하한 입자는 약 60~70 시간이다. 방류량 최대시 투하한 입자는 약 70~80 시간으로 방류량이 증가하면서 체류시간이 약 10~20 시간 증가하는 양의 상관성(R = 0.81)으로 나타났고, 이는 강진만 생태계가 장기간 지속적으로 저염수에 의한 염분 충격을 받은 것으로 볼 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제15권3호
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• pp.186-197
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• 2012

새만금호 내부개발에 따른 호 내측의 수리특성과 수질환경 영향을 분석하기 위해 EFDC 모형을 이용한 심층적인 수치모의가 수행되었다. 개발이 진행되면서 방수제 및 준설 영향으로 표 저층간의 흐름특성이 변화된다. 특히 관리수위 적용에 따른 제한적인 배수갑문 운영은 기존과 다르게 표 저층간 성층발달을 심화시켜 새만금호 내측의 수질환경을 악화시키는 주요 인자로 확인되었다. 무작위행보에 의한 입자추적방법을 이용한 내부 체류시간 분석을 통해 확인된 특성은 평수시와 홍수시 그 특성이 크게 다르지만, 만경호 북측구역은 일종의 사대로 변화되어 오염물질이 장기간 체류되면서 침적된 저니층의 용출로 인해 수질환경이 악화되는 주요 원인으로 작용할 것으로 추론되었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제17권4호
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• pp.339-343
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• 2011

본 연구에서는 EFDC모델과 입자추적모델을 이용하여 마산만의 담수유입에 의한 폐쇄성 내만의 물질체류시간을 산정하였다. 마산만의 해수유동을 재현하고 이를 바탕으로 평균체류시간을 계산하였다. 마산만의 조석에 의한 평균물질체류시간은 만 북측과 돝섬 부근까지가 약 110일이내, 모도 주변 해역이 약 40일, 부도에서 외해까지 약 20일 정도로 산정되었다. 담수유입에 따른 마산만의 4개 소해역별 평균물질체류시간은 I과 II영역에서 약 81일로 감소하였으나, 마산만의 외해측에 위치한 III과 IV영역은 각각 58일과 17일로 증가하였다.

• Journal of the korean society of oceanography
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• 제32권1호
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• pp.17-27
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• 1997

Miami Isopycnic Coordinate Ocean Model is applied to the East Sea to estimate the renewal time of the upper Intermediate Water The model gives about 10 years of renewal time. Extrapolating this result to the whole water mass below, including the upper Intermediate Water, leads to about 81.4 years of renewal time, which is quite comparable to that obtained by Kim and Kim (1997) based on the recent observations. Deep winter mixing occurs in the north of the basin. The areas of the largest water mass conversion, from the upper mixed to the intermediate below, are along the periphery of the deep mixing zone. Large portion of the renewed Intermediate Water then advects along the Korean and Japanese coasts. It is concluded that the high-oxygen content Intermediate Water found off the Korean coast (Kim and Chung, 1984) is in part locally formed but mostly advected from the deep mixing zone.

• 상하수도학회지
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• 제13권1호
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• pp.81-94
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• 1999

This study aims at a proposal of the plan that can improve raw water quality by an experimental study using influent water of Nak-dong river, which has been used as raw water for drinking in U-city, through the establishment of the submerged biofilter process PILOT PLANT of media packing channel method. From the analysis of removal efficiency for each water quality item of the collected sample, following results are obtained. First of all, the removal rate of suspended material, BOD, COD, T-N, TOC, turbidity, and $NH_3$ -N appear 82%, 78%, 42%, 15%, 57%, 43%, 54%, and 55% respectively and it is known that the submerged biofilter process of media packing channel method takes effects on water quality improvement from the above analysis results of water treatment efficiency. And the analyzed results for water temperature, residence time, and activities of microorganism, which can be the factors affect on water quality improvement, are as follows. 1) The removal rate variation of SS, BOD, and COD attendant on water temperature change is examined and it is known that the removal rate increases at $13^{\circ}C$ or above. 2) The removal rate of SS, BOD, and COD attendant on residence time is most active in the range of 0~18hr, 0~1.8hr, 0~2.7hr respectively, so it is found that the removal rate becomes smaller after 2.7hr. 3) From the examination of microorganism activity with the abundance of normal bacteria, it is found that the floating bacteria decrease as the flow distance from raw water inflow point of PILOT PLANT increases, and the adhesive bacteria have no concern with the flow distance. And it its known that the biomass of fine algae decreases as the flow distance from the raw water inflow point of PILOT PLANT increases from the examination with Chl-a.

• 산업기술연구
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• 제6권
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• pp.19-31
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• 1986

The residence time distribution of liquid flow in a 4.0cm diameter column packed with porous $Al_2O_3$ spheres of 0.37cm diameter were measured with pulse injections of a tracer under cocurrent trickling flow conditions. The mean residence time of liquid flow and liquid hold-up calculated by the transient curve of tracer were unaffected by gas flow rates under experimental ranges of liquid flow rates from 2.4 to $4.5(kg/m^2\;sec)$ and gas flow rates from 0 to $0.13(kg/m^2\;sec)$. The axial dispersion coefficient of liquid stream and apparent diffusivity of tracer in a micropore of solid particle were estimated from the response curve of tracer. The calculated Peclet No. were increased in ranges of 68-to 82 with a increasing of liquid mass velocity, and the external effective contacting efficiency between liquid and solid which can be expressed. by $(D_i)_{app}/D_i$ varied in ranges of 0.54 to 0.68 depending on the liquid flow rates. The gas to liquid(water) volumetric mass transfer coefficient were determined from desorption experiments with oxygen at $25^{\circ}C$ and 1 atm. The measured mass transfer coefficients were increased with liquid flow rates and the effect of gas flow rates on the mass transfer coefficient was insignificant.

• 자원환경지질
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• 제33권6호
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• pp.491-504
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• 2000

Environmental isotope $^{18}O$, $^{2}H$, $^{3}H$,$^{13}C$, $^{34}S$and $^{87}Sr/^{86}Sr$) studies on ${CO_2}$-rich waters in the Kangwon Province were carried out to elucidate the origin, residence time, water-rock interaction and mixing process of their. ${\delta}^{18}O$ and ${\delta}D$ data indicate that ${CO_2}$-rich waters were derived from the local meteoric water. It also shows that each type of ${CO_2}$-rich water has distinct isotopic composition and Na-${HCO_3}$ type water (-10.8 to -12.1${\textperthousand}$, ${\delta}^{18}O$ ) is lighter than other type waters. These depleted isotopic values supposedly indicate that, considering the altitude effect of isotope in Korea, the recharge area of Na-${HCO_3}$ type water can be estimated to be relatively higher in elevation than those of Ca-${HCO_3}$ and Ca-Na-${HCO_3}$ type waters. Tritium contents close to zero are observed in the Na-${HCO_3}$ type water, confirming a long residence time and the possibility of a ${CO_2}$ inflow into the aquifer at great depth. These isotope data also show that the Ca-${HCO_3}$ type water has undergone mixing process with surface water during ascending at depth, whereas Na-${HCO_3}$ type water was less mixed with surface waters. The carbon isotope data (-8.8 to ＋0.8 ${\textperthousand}$ ${\delta}^{13}C$) indicate that dissolved carbon in the ${CO_2}$-rich waters was possibly derived from deep seated ${CO_2}$ gas. The high ${\delta}^{34}S$ values (up to 38.1${\textperthousand}$) of dissolved sulfates suggest that sulfate reduction by microbial activity had occurred at depth. Strontium isotopic data ($^{87}Sr/^{86}Sr$) of ${CO_2}$-rich waters indicate that the chemistry of the ${CO_2}$-rich waters is determined by water-rock (granite) interaction.

• 한국수산과학회지
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• 제29권3호
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• pp.332-344
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• 1996

본 연구는 대마난류의 주류역인 동해 남부해역의 포항 연안의 6개 정점에서 1994년 4월 26일부터 29일까지 수층별로 채수하고, 이 해역에서 $^{210}Po$와 $^{234}Th$의 제거속도 혹은 체류시간과 제거과정을 알아보았다. $^{210}Po$는 대체적으로 연안쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 낮고 수온약층을 포함한 하부층에서 다소 높지만, 바깥쪽 정점들에서는 표면혼합층에서 오히려 높아지는 경향을 보였다. 그러나 $^{210}Pb$는 수심이 깊어짐에 따라 점차 감소하는 경향을 보였다. 또한, 표면 혼합층에서는 대체적으로 $^{210}Po$가 어미핵종보다 부족량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 어미핵종과 거의 방사평형된 농도를 보이거나 약간의 과잉량을 보였다. $^{210}Pb$는 표면혼합층에서는 어미핵종인 $^{226}Ra$보다 과잉량을 보이나, 수온약층을 포함한 하부층에서는 약간 부족량을 보이거나 혹은 거의 방사평형된 농도를 보인다. $^{234}Th$는 표면혼합층과 수온약층이 그 하부층보다 현저히 낮다. $^{210}Po$의 체류시간은 $1\~4$년의 범위로 비교적 연안쪽의 정점들 (E3, E4, E5)이 바깥쪽에 위치한 정점들(E6, E7)보다 짧았다. 그러나 정점 E8에서는 약 10년으로 매우 길었으며, 이는 다른 정점들에 비해 표면혼합층이 두꺼운 관계로 하부 표면혼합층에서 재순환된 $^{210}Po$가 수직혼합되었기 때문일 것이다. 한편, $^{234}Th$의 체류시간은 $52\~74$일의 범위로 정점별 차이가 그다지 크지 않았으며, $^{210}Po$의 체류시간에 비해서 훨씬 짧았다. 표면혼합층 내에서 해수중 $^{234}Th$는 용존태의 수층별 제거속도상수가 총부유물질과 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 비생물기원의 무기입자에 흡착되어 제거되고 있는 반면에, $^{210}Po$는 용존태의 제거 속도상수가 클로로필 $^{210}Po$와 정의 상관성을 나타내는 것으로 보아 주로 생물체 (주로 동${\cdot}$식물플랑크톤)에 흡수되어 제거되고 입자물질 농도에는 크게 영향을 받지 않는 것 같다.