• 한국해양공학회지
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• 제31권6호
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• pp.388-396
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• 2017

A Lagrangian approach based computational fluid dynamics (CFD) was used to simulate large and/or sharp deformations and fragmentations of interfaces, including free surfaces, through tracing each particle with physical quantities. According to the concept of the particle-based CFD method, it is possible to apply it to both fluid particles and solid particles such as sand, gravel, and rock. However, the presence of more than two different phases in the same domain can make it complicated to calculate the interaction between different phases. In order to solve multiphase problems, particle interaction models for multiphase problems, including surface tension, buoyancy-correction, and interface boundary condition models, were newly adopted into the moving particle semi-implicit (MPS) method. The newly developed MPS method was used to simulate a typical validation problem involving dam breaking. Because the soil and other particles, excluding the water, may have different viscosities, various viscosity coefficients were applied in the simulations for validation. The newly developed and validated MPS method was used to simulate the mobile beds induced by broken dam flows. The effects of the viscosity on soil particles were also investigated.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.394-398
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• 2004

This study was carried out to plan the prevention of the generation and discharge of acid mine drainage (AMD). Hydraulic characteristics were tested with the disk tension infiltrometer around the waste rock dump of the Imgi abandoned pyrophyllite mine in Busan, Korea. Because the waste rock dump of the Imgi mine have very low infiltration rate, most of rain was expected flowing into adjoined stream through the slope or plane as surface flow rather then throughflow or ground water. But slopes of the waste rock dump have many 'V' type erosion gullies and consist multi-layers. These gullies and multi-layers have coarse clastic particle layer which have very large hydraulic conductivity. So through these coarse clastic particle layers a large part of rain flow into ground. And also these layers could be played a function of aeration path, which induced oxidation of sulfide minerals and generation of AMD continuously.tinuously.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권2호
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• pp.161-167
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• 2011

하이부시 블루베리는 근모가 없는 섬유질 뿌리와 천근적 분포 특성으로 인하여 생장과 생육에 대한 토양수분의 영향이 매우 크다. 특히 국내 토양의 토성과 유기물 함량은 미국과 캐나다 같은 주산지와 크게 다르다. 따라서 안정된 생육과 지속적인 생산성을 확보하기 위해서는 토양수분에 대한 연구가 선행되어야 한다. 따라서 본 연구는, 국내 토양조건에서, 북부형 하이부시 블루베리의 토양수분함량에 따른 생장특성을 구명함으로써 블루베리의 안정생육을 위한 적정 관수점과 최적 토양수분함량을 확립하고자 수행하였다. 본 시험에 사용된 토양의 토성은 양토 (Loam)이며, 피트모스를 30% (v/v)혼합 하였다. 토양수분은 -3,-4,-5,-8,-15 그리고 -22 kPa을 관수개시점으로 설정하여 블루베리의 양분흡수, 수체생장 그리고 과실특성을 조사하였다. 엽중 칼리함량은 토양수분포텐셜의 증가와 같은 경향이었으나, 인산과 마그네슘농도 각각 -5, -22 kPa에서 가장 높았다. 수체생장과 수량은 -4~-8 kPa을 정점으로 정규분포패턴을 나타냈으며, -15 kPa 이상에서는 생육이 크게 하락하였다. 줄기경경과 건물중은 -4 kPa에서, 수폭과 과실비대 및 과실생산량은 -5 kPa에서, 수고와 줄기개수 그리고 줄기장력은 -8 kPa에서 가장 높았다. 과실의 품질 중 당함량은 토양수분포텐셜이 증가할수록 높아지는 경향을 나타냈으나, 산함량, 안토시아닌 그리고 총 페놀함량은 차이가 없었다. 따라서 블루베리의 수체생장과 과실생산을 위한 최적의 토양수분포텐셜은 -4~-8 kPa이었으며, 이를 위한 관수 개시점은 -15 kPa 이하로 사료된다.

• 한국산림과학회지
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• 제88권4호
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• pp.438-445
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• 1999

벌채수준 및 시료 채취시기에 따른 토양수내 이온농도 변화를 알아보기 위해 전라남도 곡성군에 위치한 성숙한 리기다소나무조림지를 대상으로 4개의 벌채처리구(무벌채구, $6m{\times}50m$, $10m{\times}50m$, $20m{\times}50m$ 대상개별처리구)를 설치하고 zero tension lysimeter를 이용하여 98년 6월 20일부터 8월 4일까지 6주동안 3차례 (7월 6일, 7월 30일, 8월 4일) 토양수를 채취하여 분석한 결과, 토양수내 이온농도는 채취 시기별로 뚜렷한 차이를 보였으나 벌채수준이나 채취 깊이별(10cm, 30cm)로는 차이가 나타나지 않았다. 조사기간동안 토양수내 이온농도의 크기는 $NO{_3}^-$ > $Ca^{2+}$ > $Mg^{2+}$ > $NH{_4}^+$ 순이었으며 $NO{_3}^-$의 평균 농도는 3.60mg/L, $Ca^{2+}$ 1.7mg/L, $Mg^{2+}$ 0.5mg/L, $NH{_4}^+$ 0.04mg/L 였다. 토양수내 이온농도는 $NH{_4}^+$를 제외하고는 토양수량과 이온농도 사이에 부의 상관관계(r= -0.31~-0.41)가 있었으며 리기다소나무조림지내 토양수 이온농도의 변화는 벌채처리보다는 강수유입 형태가 보다 더 큰 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.557-568
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• 2012

산림사면에서 수문학적 과정을 이해하는데, 증발산 중 토양증발을 구분하여 규명하고 정량화하는 것은 도전적이지만 중요한 연구 주제이다. 본 연구에서는 2009년 5월 22일부터 31일까지 총 10일 동안에 습윤한 산림사면에서 세 지점에서 깊이별 토양수분을 집중 측정하고, 분석하여 토양증발과 관련 기작에 대해 연구하였다. 토양증발을 평가하는 방법은 토양수분자료의 물질수지($E_{SM}$), Penman식(1948) 그리고 수정된 Penman식(Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$))이다. $E_{SM}$을 계산하기 위해서는 지표면의 에너지 균형식을 이용하여 토양내의 증발깊이(DSL, dry surface layer)를 평가하였다. 그 결과, 각 지점(A, B, C)의 2시간별 10일 동안의 누적 증발량($E_{SM}$)은 약 2.09, 1.80 그리고 2.88mm으로 평가되었다. Penman식(1948), Staple (1974), Konukcu (2007), 평형증발($E_{equili}$)의 누적 증발값은 각각 4.91, 8.80, 8.63 그리고 3.28mm으로 $E_{SM}$보다 높은 값들을 보여주고 있다. 산림 내 토양증발은 직접적인 복사량과 바람의 영향보다는 낙엽층과 DSL으로 인해 토양 내의온도상승과 대기와의 상호작용을 통해서 일어난다. 이는 $E_{SM}$는 복사량의 변화보다 2~4시간 정도의 시간적 지체(time lag)가 보이기 때문이다. DSL과 지표저항($r_s$)은 토양수분이 감소함에 따라 선형적으로 증가하였다. 관측된 장력 및 토양수분의 수직적 분포를 분석함으로써 확보되는 DSL 값은 에너지 방정식에 의해서 추정된 값과 유사하게 나타났다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권2호
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• pp.102-108
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• 1991

나지상태(裸地狀態)에서 관수량(灌水量)에 따른 양분(養分)의 수직이동(垂直移動) 양상(樣相)을 구명하기 위하여 본량사양토(本良砂壤土)(Typic Udifluvents)의 작토층(作土層)을 공시토양(供試土壤)으로 하여 microplot(지름 20cm, 길이 85cm)시험(試驗)을 수행하였다. 시비량(施肥量)를 기준으로 하여 각(各) 성분(成分)이 (각(各) 토층(土層)으로 이동(移動)된 양(量))/(시비량(施肥量))${\times}$(시비지점에서 각(各) 토층(土層) 중심점까지의 거리)의 화(和)를 평균(平均) 이동(移動)거리라 했을때, 평균이동(平均移動)거리는 관수량(灌水量)과 수직적(直線的)인 관계가 있었다. 1 pore volume(piston front 10cm)물의 이동(移動)에 대한 각(各) 성분(成分)의 평균(平均) 이동(移動)거리는(cm)는 Cl, 7.52>무기태(無機態) N, 6.03>K, 3.50>Mg, 2.69>Ca, 1.19>유효인산(有效燐酸), 0.29순이었다. 여러 성분중(成分中) Cl이 가장 활발하게 하향이동(下向移動)되어 물의 piston front 이동(移動)거리의 75%가 되었고, 인산(燐酸)은 거의 이동(移動)되지 않아 물의 piston front 이동(移動)거리의 3%에 불과하였다. 양분이동(養分移動)의 결과 토양 pH는 관수량(灌水量)이 많아질수록 표층(表層)에서 낮아지고 심층(深層)에서 높아지는 경향인데 토양(土壤)깊이별 pH변화는 치환성(置換性) Ca과 Mg보다는 $NH_4-N$의 함량변화와 같은 경향을 보였다.

• 한국광물학회지
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• 제9권1호
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• pp.17-25
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• 1996

Usual experimental adsorption isotherms as a function of relative humidity were constructed from adsorbed water contents in soils, which were kept more than 2 days in vacuum desiccators with constant humidities controlled by sulfuric acids of various concentrations. From the experimental data, the adsorption surface areas were calculated on the basis of the existing adsorption theory, such as Langmuir, BET, and Aranovich. Based on the Gibbs function describing chemical potential of perfect gas, the relative humidities in the desiccators were transformed into their chemical potentials, which were assumed to be the same as the potentials of equilibratedly adsorbed water in soils. Moreover, the water potentials were again transformed into the equivalent capillary pressures, heads of capillary rise, and equivalent radius of capillary pores, on the basis of Laplace equation for surface tension pressure of spherical bubbles in water. Adsorption quantity distributions were calculated on the profile of chemical potentials of the adsorbed water, equivalent adsorption and/or capillary pressures, and equivalent capillary radius. The suggested theories were proved through its application for the prediction of temperature rise of sulfuric acid due to hydration heat. Adsorption heat calculated on the basis of the potential difference was dependant on various factors, such as surface area, equilibrium constants in Langumuir, BET, etc.

• Ocean Systems Engineering
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• 제4권3호
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• pp.215-241
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• 2014

Steel catenary riser (SCR) is a popular/economical solution for the oil/gas production in deep and ultra-deep water. The behavioral characteristics of SCR have a high correlation with the motion of floating production facility at its survival and operational environments. When large motions of surface floaters occur, such as FPSO in 100-yr storm case, they can cause unacceptable negative tension on SCR near TDZ (touch down zone) and the corresponding elastic deflection can be large due to local dynamic buckling. The generation, propagation, and decay of the elastic wave are also affected by SCR and seabed soil interaction effects. The temporary local dynamic buckling vanishes with the recovery of tension on SCR with the upheaval motion of surface floater. Unlike larger-scale, an-order-of-magnitude longer period global buckling driven by heat and pressure variations in subsea pipelines, the sub-critical local dynamic buckling of SCR is motion-driven and short cycled, which, however, can lead to permanent structural damage when the resulting stress is greatly amplified beyond the elastic limit. The phenomenon is extensively investigated in this paper by using the vessel-mooring-riser coupled dynamic analysis program. It is found that the moment of large downward heave motion at the farthest-horizontal-offset position is the most dangerous for the local dynamic buckling.

• 미생물학회지
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• 제33권3호
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• pp.187-192
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• 1997

토양으로부터 biosurfactant를 생산하는 미생물을 분리하여 Tsukamurella sp. 26A로 동정하였다. Biosurfactant 생산을 위한 최적 배지 조성은 n-hexadecane 7%, $NaNO_{3}$ 0.2%, $K_2HPO_4$ 0.001%, $MgSO_{4}$ center dot $7H_{2}O$ 0.02%, $CaCl_2$ center dot $2H_{2}O$ 0.02%, yeast extract 0.02%(pH 6.8-7.0, 30^{\circ}C.$ )이었으며 배양액의 최저 표면장력과 계면장력은 각각 30mN/m, 1.5mN/m였다. 유화기질로서 hydrocarbon류, edible oil류, 그리고 petroleum oil등에 작용시켰을 경우 비교적 높은 유화활성과 유화 안정도를 나타내었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제27권4호
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• pp.255-262
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• 1994

밭 작물(作物) 재배시(栽培時) 토양(土壤)에 시용(施用)한 Ca, Mg 및 K가 토양(土壤)의 수분조건(水分條件)을 달리하였을 때, 작물(作物) 재배시기별(栽培時期別)로 어떻게 이동(移動)하는가를 구명(究明)하기 위하여 본양사양토(本良砂壤土)에서 Ladino clover를 재배하면서 microplot(지름 20cm, 길이 85cm) 시험(試驗)을 축행(逐行)하였다. 소석회(消石灰)를 시용(施用)했을 때 Ca은 거의 전량(全量)이 치환태(置換態)로 침출되었다. Ca은 토양수(土壤水)에 녹는 양(量)이 적어 대부분이 시비지점(施肥地點)에 분포(分布)되었고, 소석회(消石灰)가 토양수(土壤水)에 녹으면 비교적 빨리 하향이동(下向移動)되기 때문에 20~30cm 깊이의 토양(土壤)에서 Ca 함량이 가장 낮았으며 하층부(下層部)로 내려갈수록 그 함량(含量)이 다시 증가(增加)되었다. Mg도 Ca과 비슷한 이동양상(移動樣相)을 보였으나 토양수(土壤水)에 녹아 20cm 이하 토층(土層)으로 내려가면 그 아래 토층(土層)으로의 이동(移動)은 Ca보나 비교적 빨리 이루어졌으며, 생육후기(生育後期)에는 토양수분(土壤水分)이 좋을수록 microplot 외부로 용탈(溶脫)되는 양(量)이 많아지고 식물체(植物體)에 의한 흡수량(吸收量)도 많아졌다. K의 하향이동(下向移動)은 Ca과 Mg보다 빠르게 일어났다. 토양수분(土壤水分) 조건(條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 K의 흡수량이 증가(增加)하는 한편 하향이동(下向移動)이 많이 일어나 microplot 외부(外部)로의 용탈량(溶脫量)이 증가하였다. 토양(土壤) 수분조건(水分條件)이 좋을수록 식물체(植物體)에 의한 양분(養分)의 흡수량이 많아져 무관수구(無灌水區)에서의 Ca, Mg, K의 흡수량 0.49, 0.21, 1.90g/microplot에 비하여 관수점(灌水點) 0.2bar 처리구에서는 각각 55, 71, 76%가 증가하였다. 이들 양분(養分)의 토양중(土壤中) 분포(分布)는 Mg의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)가 69%나 되어 영향(影響)이 컸으며, K의 경우 식물체(植物體)에 의한 흡수(吸收)와 하향이동(下向移勳)이, Ca의 경우 토양내(土壤內)에서의 이동(移動)이 영향(影響)을 주었다고 생각된다.