• 지질공학
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• 제29권3호
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• pp.303-314
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• 2019

얕은 대수층에서 매우 복잡한 함양과정을 거치는 지하수의 함양은 지표와 지하매질의 투수성에 의해 상당한 영향을 받는다. 투수성은 고유투수계수(intrinsic permeability)와 수리전도도(hydraulic conductivity)의 두 가지 개념으로 설명되며 이중 지표매질의 특성만으로 수리전도도를 구하려는 많은 연구가 이루어졌다. 본 연구에서는 경주지역 지하수기초조사에서 수행된 미고결퇴적물의 입도분포곡선과 강우-지하수위 교차상관분석을 토대로 회귀식을 사용하여 강우-지하수위 교차상관분석을 통한 수리전도도 산정식을 제안하고 실제현장에서 수행한 대수성 시험결과와 비교하여 그 적용성을 검토하였다. 그 결과 사질토 기반 충적층대수층에서 Zunker의 경험식에서 산정된 수리전도도와 강우-지하수위 최대 교차상관계수의 상관식이 자연로그형태로 증가하면서 결정계수 0.95 이상으로 매우 큰 상관성을 나타내었고 이 회귀식을 다른 관측공에 적용한 결과 실제 현장에서 수행한 대수성시험 결과와 평균제곱근오차가 2.83%로 나타나 강우-지하수위 모니터링 자료만으로 매우 신뢰할 만한 수리전도도를 추정할 수 있었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.23-32
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• 2010

본 연구는 특별히 물과 관련된 실트질 계열의 경량기포혼합토(기포슬러리밀도 10kN/$m^3$ 대상)의 특성변화를 알아보기 위해 수행되었다. 일축압축강도, 투수계수, 모관상승고 등에 대한 연구가 이루어졌으며, 이들 연구를 뒷받침할 수 있는 경량기포혼합토의 미세구조에 대한 연구도 아울러 진행되었다. 사진을 통한 미세 구조 분석 결과 경량기포혼합토 내의 기포는 다양한 크기로 존재하며, 위치별 기포의 분포는 거의 일정한 것으로 밝혀졌다. 또한 기포 안에 아주 많은 미세한 공극들이 존재하여 물에 의해 경량기포혼합토가 포화상태에 가까이 도달될 수 있음이 밝혀졌다. 이미지를 이용한 간극률 산정도 같이 이루어졌다. 일축압축강도 시험 결과, 물에 의한 극한강도 값의 변화는 없으나 응력-변형거동에는 영향을 주는 것으로 나타났다. 경량기포혼합토의 투수계수는 평균 $4.857{\times}10^{-6}cm/sec$로 점토보다는 약간 큰 값을 갖는 것으로 나타났다. 경량기포혼합토의 모관상승은 시험초기부터 100분 이내에는 가파르게 진행되고, 그 이후 경과시간에 따라 상승속도가 점진적으로 완만하게 진행됨을 알 수 있다. 모관상승은 곧 재료의 단위중량 증가를 유발하므로 경량기포혼합토의 설계와 유지관리 시 각별한 주의가 요구된다.

• 지질공학
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• 제14권1호
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• pp.29-46
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• 2004

균열을 따른 지하수 유동은 균열 기하양상에 의해 속도와 유동형태가 결정되므로, 암반 내 지하수 유동특성 해석 시 유동경로 역할을 하는 균열의 기하양상을 정확하게 파악하는 것은 중요하다. 그러나, 실제 현장규모에서는 노두의 불연속적 분포와 지표 하 정보의 연속적 획득이 불가능하기 때문에 전체적인 균열 정보를 얻기 어렵다. 따라서, 해석대상 균열 전체양상을 표현할 수 있는 방법의 개발이 요구된다. 이 연구는 퓨리에 변환을 토대로 해석대상 균열의 전체 기하양상을 파악하는 방법을 개발하고자 새로운 접근을 시도하였다. 시추코아로부터 해석대상 균열을 따라 시료를 채취한 후, 각 시료별로 퓨리에 변환을 통해 거칠기 구성성분 중 영향력이 큰 성분을 선택하였다. 그리고, 선정된 성분들을 평균하여 평균 스펙트럼을 구하였다. 평균 스펙트럼은 각 시료의 모든 성분을 포함하고 있으므로, 해석 대상 균열의 거칠기 성분 중 대표성분을 나타낸다. Low pass filtering을 수행한 후, 퓨리에 역변환을 실시하여 평균화 된 전체 균열의 거칠기 형상을 재현하였다. 재현된 거칠기 형상 또한 각 시료의 전체 기하특성을 포함하는 해석대상 지표하 균열의 대표적 거칠기 양상을 나타내는 것이다. 또한, 이는 규모확장을 통한 균열 전체의 거칠기 양상을 의미하는 것이다. 해석대상 균열을 따른 투수계수 특성을 파악하기 위해 재현된 거칠기 양상을 바탕으로 균열모델을 구성하였다. 투수계수는 균열 기하특성을 최대한 반영하여 정확한 투수계수를 구할 수 있는 균질화 해석법을 통해 산정 하였다. 해석결과는 $10^{-4}{\;}and{\;}10^{-3}{\;}cm/sec$ 범위의 투수계수 분포를 보이는데, 이는 큰 규모의 균열을 따른 투수계수 값이라 할 수 있다. 이러한 시도는 전술한 바와 같이 제한된 단속적 균열정보를 이용해 해석대상의 균열전체에 대한 기하양상은 물론 투수계수를 산정 할 수 있는 방법이 될 것이다.도는 매립된 폐기물의 성상과 밀접한 관계를 보이며 해안가를 따라 매립되어 있는 지역의 토양 내 중금속의 용출은 주변 환경에 대한 잠재적인 환경위험을 결정 시 중요한 역할을 한다.로 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 오염 지도에 근거하여 산출된 복원 물량에 대하여 토양세척법을 이용하는 경우 복원 비용을 산출하였으며, 이와 같은 자료는 고로폐광산 주변 오염 토양에 대한 실제 복원 공정의 설계에 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.om the sampling and analytical procedures. There is a cost involved in order to improve the precision of sampling and analytical methods so as to decrease the degree of measurement uncertainty. The economical point of compromise in an investigation planning can be achieved when the allowable degree of uncertainty has been set before-hand. The investigation can then be planned accordingly not to exceed the uncertainty limit. Furthermore, if the measurement uncertainty estimated from the preliminary investigation can be separated into sampling and analytical uncertainties, it can be used as a criterion where the resources for the investigation should be allotted cost-effectively to reinforce the weakest link of

• 상하수도학회지
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• 제9권2호
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• pp.84-96
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• 1995

The dewatering characteristics of the sewage sludge was investigated through the experimental observations and model simulations. The activated sludge and the anaerobically digested sludge were examined for the dewaterability evaluation within the pressure range of $0{\sim}10^6N/m^2$. Modified Buchner funnel test and compression test by the consolidometer were conducted to evaluate average specific resistance, porosity, and moisture percentage of filter cake. Shirato's technique of compression-permeability test was followed for the pressure range lower than about $10^2N/m^2$. The flocculation effects on sludge dewatering was also examined for ferric chloride and polymeric flocculant. The application of hydrated lime which can be used for flue-gas desulfurization showed improved moisture percentage, and was thought to have positive feasibility in combined system of sludge dewatering and incineration. Determined characteristic constants were applied to Tiller's cake filtration model to simulate liquid pressure distribution and porosity distribution in cake. Model simulations showed a sharp drop of the porosity close to the cake-medium interface for the highly compressible material such as the activated sludge and the anaerobically digested sludge.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권4호
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• pp.65-72
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• 2004

건설 골재 수급 문제 및 환경에 대한 관심이 높아지면서 국내에서 동슬래그와 같은 각종 산업폐기물의 재활용과 그에 따른 기술개발에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 연구는 동슬래그의 재료특성, 입도분포와 환경적 안정성의 검토를 통하여 동슬래그의 배수재로 적용성을 검토하였다. 실내시험결과를 통하여 일반적으로 쓰여지는 모래보다 우수한 연직배수효과가 있음을 알 수 있었다. 특히 분사현상에 대한 안정성 및 입자유실에 대한 내적안정성을 검토한 결과, 일반적인 사질토에 비해 한계동수경사가 크게 나타나고 내적안정성이 우수하게 평가되었다. 따라서 동슬래그는 지반조건에 따라 배수기능을 충분히 발휘할 수 있으며 내적으로도 안정한 배수재로서 사용이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.260-263
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• 2005

The effects of internal manifold designs the reactant feed-stream in Polymer Electrolyte Fuel Cells (PEFCs) is studied to figure out mass flow-distribution patterns over an entire fuel cell stack domain. Reactants flows are modeled either laminar or turbulent depending on regions and the open channels in the bipolar plates are simulated by porous media where permeability should be pre-determined for computational analysis. In this work, numerical models for reactant feed-stream in the PEFC manifolds are classified into two major flow patterns: Z-shape and U-shape. Several types of manifold geometries are analyzed to find the optimal manifold configurations. The effect of heat generation in PEFC on the flow distribution is also investigated applying a simplified heat transfer model in the stack level (i.e. multi-cell electrochemical power-generation unit). This modeling technique is well suited for many large scale problems and this scheme can be used not only to account for the manifold flow pattern but also to obtain information on the optimal design and operation of a PEMC system.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권4호
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• pp.288-297
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• 2009

A serpentine channel geometry often used in a fuel cell has a strong pressure gradient between adjacent channels in specific regions. The pressure gradient helps some amount of reactant gas penetrate through a gas diffusion layer(GDL). As a result, the overall serpentine flow structure is slightly different from the intention of a designer. The purpose of this paper is to examine the effect of serpentine flow structure on current density distribution. By using a commercial code, STAR-CD, a numerical simulation is performed to analyze the fuel cell with high aspect ratio of active area. To increase the accuracy of the numerical simulation, GDL permeabilities are measured with various compressive forces. Three-dimensional flow field and current density distribution are calculated. For the verification of the numerical simulation results, water condensation process in the cathode channel is observed through a transparent bipolar plate. The result of this study shows that the region of relatively low current density corresponds that of dropwise condensation in cathode channels.

• 신재생에너지
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• 제1권2호
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• pp.41-52
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• 2005

The effects of internal manifold designs on the reactants feed-stream in Polymer Electrolyte Fuel Cells [PEFCs] is studied to figure out flow and thermal distribution patterns over an entire fuel cell stack. Reactants flows are modeled either laminar of turbulent depending on regions and the open channels in the bipolar plates are simulated by porous media where permeability should be pre-deter-mined for computational analysis. In this work, numerical models for reactants feed-stream In the PEFC manifolds are classified Into two major flow patterns: Z-shape and U-shape. Several types of manifold geometries are analyzed to find the optimal manifold configurations. The effect of heat generation in PEFC on the flow distribution is also Investigated applying a simplified heat transfer model in the stack level (i.e. multi-cell electrochemical power-generation unit). This modeling technique Is well suited for many large scale problems and this scheme can be used not only to account for the manifold flow pattern but also to obtain Information on the optimal design and operation of PEFC systems.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권5호
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• pp.241-249
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• 2006

A mathematical model is described for the prediction of convective upward transport of an organic solvent driven by evaporation at the surface, which is known as the major transport mechanism in the in-situ photolysis of a soil contaminated with 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin(TCDD). A finite-element model was proposed to incorporate the effects of multiphase flow on the distribution of each fluid, gravity as a driving force, and the use of hysteretic models for more accurate description of k-S-p relations. Extensive numerical calculations were performed to study fluid flow through three types of soils under different water table conditions. Predictions of relative permeability-saturation-pressure (k-S-p) relations and fluids distribution for an illustrative soil indicate that hysteresis effects may be quite substantial. This result emphasizes the need to use hysteretic models in performing flow simulations including reversals of flow paths. Results of additional calculations accounting for hysteresis on the one-dimensional unsaturated soil columns show that gravity affects significantly on the flow of each fluid during gravity drainage, solvent injection, and evaporation, especially for highly permeable soils. The rate and duration of solvent injection also have a profound influence on the fluid saturation profile and the amount of evaporated solvent. Key factors influencing water drainage and solvent evaporation in soils also include hydraulic conductivity and water table configuration.

• Computers and Concrete
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• 제5권4호
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• pp.279-293
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• 2008

In the present paper a 3D thermo-hygro-mechanical model for concrete is used to study explosive spalling of concrete cover at high temperature. For a given boundary conditions the distribution of moisture, pore pressure, temperature, stresses and strains are calculated by employing a three-dimensional transient finite element analysis. The used thermo-hygro-mechanical model accounts for the interaction between hygral and thermal properties of concrete. Moreover, these properties are coupled with the mechanical properties of concrete, i.e., it is assumed that the mechanical properties (damage) have an effect on distribution of moisture (pore pressure) and temperature. Stresses in concrete are calculated by employing temperature dependent microplane model. To study explosive spalling of concrete cover, a 3D finite element analysis of a concrete slab, which was locally exposed to high temperature, is performed. It is shown that relatively high pore pressure in concrete can cause explosive spalling. The numerical results indicate that the governing parameter that controls spalling is permeability of concrete. It is also shown that possible buckling of a concrete layer in the spalling zone increases the risk for explosive spalling.