• 제목/요약/키워드: unsaturated flow

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다공성 매질의 수리특성 추정 (Estimation of Hydraulic Properties in Porous Media)

  • 박재현;박창근;선우중호
    • 물과 미래
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    • 제27권3호
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    • pp.107-113
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    • 1994
  • Richards식을 해석하려면 토양의 수리특성인 물보유함수와 비포화투수계수에 대한 자료가 필요하다. SCS에서 구분한 토양군중 A, B, C에 해당한다고 판단되는 토양시료를 채취하여 각 토양군별로 본 연구에서 개발한 장치를 이용하여 물보유함수를 측정하였고, 또한 정수두법으로 포화투수계수를 측정하였다. 각 토양군을 대표할 수 있는 하나의 물보유함수와 비포화투수계수를 산정하기 위하여 van Genuchten의 물보유함수와 Mualem의 투수계수예측모형을 이용하였다. 각 토양군별로 실측된 자료를 이용하여 van Genuchten식의 매개변수를 추정한 값을 제시하였고, 그와 같은 자료는 미실측지역에서 비포화흐름을 해석하고자할 때 하나의 기준으로 사용될 수 있다.

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수축공극크기분포를 이용한 지반의 수리학적 물성치 산정 (Estimating Hydraulic Properties of Soil from Constriction-pore Size Distribution)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.27-34
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    • 2022
  • 지반내 물의 흐름은 입자 사이의 공극 분포에 의존하므로 입자의 크기를 이용한 수리학적 물성치의 예측은 정확도가 낮다. 본 논문은 Silveria의 방법을 이용하여 입도분포곡선으로부터 수축 공극크기분포를 산정하고, 포화-불포화 수리학적 물성치를 산정하는 방법을 제시하였다. 입도분포가 양호한 흙은 단봉의 공극크기분포를 보이고, 입도분포가 불량한 흙은 쌍봉의 공극크기분포를 보였다. 공극크기분포를 이용한 이론적 포화투수계수 모델식 중에서 Marshall 모델이 실내실험결과와 가장 부합되었다. 불포화토 수리해석에 필요한 함수특성곡선과 불포화투수계수에 대한 모델식을 공극크기분포를 이용하여 제안하였다. 개발된 모델식을 다양한 흙에 적용하여 수리학적 물성치의 예측에 적합한 모델을 선정하는 지속적인 연구가 필요하다.

선행강우가 존재하는 다공성 매질에서 이력현상을 고려한 비포화 흐름 해석 (Analysis of Unsaturated Flow Considering Hysteresis in Porous Media under Antecedent Rainfall)

  • 박창근;선우중호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1137-1143
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    • 1994
  • 비포화 흐름에서 모세관 이력현상의 영향을 살펴보기 위하여 선행강우가 존재하는 지표면 경계조건하에서 이력현상을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대하여 종속변수가 모세관 압력수두인 Richards식을 수치해석하여 습윤전선의 전진 경향, 함수량 재분포현상, 침투율, 누가침투량 등을 비교 검토하였다. 비포화 흐름을 해석할 때 모세관 이력현상의 영향은 무시되어질 수 없고, 보다 정확한 비포화흐름의 해석은 이력현상을 고려함으로써 얻어질 수 있다. 만약 비포화 흐름을 해석할 때 이력현상을 고려할 수 없다면, 주마름곡선보다 주젖음곡선을 사용하는 것이 바람직하다.

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비포화 흐름에서 모세관 이력현상 모형의 고찰 - 모형의 개발 - (Capillary Hysteresis Model in Unsaturated Flow - Development of Model -)

  • 박창근;선우중호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.131-140
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    • 1993
  • 기존의 Mualem의 Model III-1에서 공기가 공극으로 진입할 때 이에 대한 공극들의 방해효과를 설명하는 가중치(加重値) $P_a({\theta})$가 무차원 공극반경과 선형적 관계를 가진다는 가정을 바탕으로 하여 모형의 검정을 위하여 한 개의 주곡선이 필요한 새로운 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 모형의 검정을 위하여 기존에 제시된 바 있는 한 개의 주곡선이 필요한 모형들보다 실측치를 잘 모의하며, 한쌍의 주곡선이 필요한 영역모형중에서 이력현상을 모형화하는 목적에 가장 부합한 Model III-1과의 비교에서 개발된 모형은 거의 같은 정확성을 가지면서 실측자료를 재현하고 있음을 알 수 있었다. 또한 개발된 모형은 비포화 흐름을 해석할 때 효율적으로 적용될 수 있음을 알 수 있었다.

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공기흐름을 고려한 수리-역학적 연동모델에 의한 불포화 토사사면의 안정해석 (Stability Analysis of Unsaturated Soil Slope by Coupled Hydro-mechanical Model Considering Air Flow)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.19-33
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    • 2016
  • 강우의 침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위해 강우의 침투해석을 수행하고 그 결과를 한계평형해석에 적용하는 안정해석 절차가 널리 사용되고 있으나 지반은 흙 입자, 물과 공기로 이루어진 3상의 물질이므로 사면을 통한 강우의 침투를 엄밀하게 해석하기 위해서는 물, 공기의 흐름과 흙의 응력-변형거동이 완전 연관된(fully coupled) 식을 고려해야 한다. 본 연구에서는 공기와 물의 흐름이 사면의 역학적 안정에 미치는 영향을 연구하기 위하여 우리나라에 널리 분포하는 풍화잔류토 사면에 대하여 3상이 연동된 흐름해석을 수행하였다. 강우침투가 사면안정에 미치는 영향을 평가하기 위하여 강도감소법에 의한 사면 안정해석을 수행하였다. 해석결과에 의하면 침투하는 강우가 공기를 밀어내 공기의 흐름이 발생하고 공기압이 증가하였다. 이러한 간극에서의 물과 공기의 상호작용은 사면의 응력-변형거동에 영향을 미쳐 공기의 흐름을 고려하지 않은 흙 입자-물의 연관해석의 결과와는 다른 사면안정 거동을 보였다.

풍화계열 사면의 불포화 함수특성곡선 이력이 강우 침투에 미치는 영향 (Effect of Hysteresis on Soil-Water Characteristic Curve in Weathered Granite and Gneiss Soil Slopes during Rainfall Infiltration)

  • 신길호;박성완
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.28-33
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    • 2006
  • Shallow failures of slopes in weathered soils are caused by infiltration due to prolonged rainfall. These failures are mainly triggered by the deepening of the wetting band accompanied by a decrease in suction induced by the water infiltration. In this paper, hysteresis on soil-water characteristic curve(SWCC) of granite and gneiss weathered soils are investigated using transient flow analysis respectively. Each case was subjected to artificial rainfall intensities and time duration depending on the laboratory-based drying and wetting processes. The results show that the unsaturated seepage on weathered slopes are very much affected by the initial suction of soils and unsaturated permeability of the soils. In addition, a granite weathered soil has a lower air-entry value, residual matric suction, and wetting front suction and less hysteresis loop than a gneiss weathered soil.

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불포화 토양내에서 가스상 오존 측정을 위한 광섬유센서의 적용

  • 정해룡;최희철
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2003년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.111-114
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    • 2003
  • A new monitoring system has been developed for in-situ and realtime measurement of ozone transport in unsaturated porous media using a fiber optic sensor. The calibration of the fiber optic transflection dip probe (FOTDP) system was successfully carried out at various ozone concentrations using a column with length of 30 cm and diameter of 5 cm packed with glass beads, which don't react with gaseous ozone. The breakthrough curves (BTCs) of ozone was obtained by converting the normalized intensity into ozone concentration. The FOTDP system reflected the ideal transport phenomena of gas phase ozone at various flow rates. The FOTDP system worked well for in-situ monitoring of gas phase ozone at various water saturations and in presence of SOM. However, the FOTDP system did not measure the ozone concentration at more than 70% water saturation.

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THE PHYSICALLY-BASED SOIL MOISTURE BALANCE MODEL DEVELOPMENT AND APPLICATIONS ON PADDY FIELDS

  • Park, Jae-Young;Lee, Jae-Hyoung
    • Water Engineering Research
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    • 제1권3호
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    • pp.243-256
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    • 2000
  • This physically-based hydrologic model is developed to calculate the soil-moisture balance on paddy fields. This model consists of three modules; the first is the unsaturated module, the second is the rice evapotranspiration module with SPAC(soil-plant-atmospheric-continuum), and the third is the groundwater and open channel flows based upon the interrehtionship module. The model simulates the hydrlogical processes of infiltration, soil water storage, deep perocolation or echarge to the shallow water table, transpiration and evaporation from the soil surface and also the interrelationship of the groundwater and river flow exchange. To verify the applicability of the developed model, it was applied to the Kimjae Plains, located in the center of the Dongjin river basin in Korea, during the most serious drought season of 1994. The result shows that the estimated water net requirement was 757mm and the water deficit was about 5.9% in this area in 1994. This model can easily evaluate the irrigated water quantity and visualize the common crop demands and soil moisture conditions.

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포화층및 불포화층에 대한 토양수분흐름의 모델링 (Modeling saturated-unsaturated moisture flow in soils)

  • 정상옥
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1988년도 제30회 수공학연구발표회논문초록집
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    • pp.85-92
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    • 1988
  • A model for the transient one-dimensional moisture movement in the saturated-unsaturated zone using a finite difference method is developed. Hysteresis in the soil water retention is incorporated. The model considers layered geologic formations. Monte Carlo simulation, together with the nearest neighbor model is used. Outputs of the model include pressure head, water content, and the water table elevation. Two Monte Carlo simulations of 100 realizations each are made for a 12-day simulation period with different input values. The simulation results show that the S.D. of the outputs increases with an increase in the input, the S.D. of the log K$$. The model is applied to predict a long term water table fluctuation, and the predicted water table agress well with the observed one.

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연속발진 도파형 이산화탄소 레이저의 이득계수 및 포화출력 측정 (Measurement of Gain Coefficient and Saturation Power of CW Waveguide CO_2$$ Laser)

  • 이승걸;김현태;박대윤
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.162-168
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    • 1990
  • 내경이 2.1mm인 Pyrex 모세관을 사용하여 길이가 150mm인 도파형 이산화탄소 레이저를 제작하였으며, 공진기내에 임의의 손실을 가할 수 있는 ZnSe 손실판을 설치하여 공진기의 내부손실에 따른 출력변화를 여러 방전조건에 대해 측정하였다. 본 실험에 Rigrod 이론을 적용하여 내부손실에 따른 출력변화를 예측했으며 실험치로부터 포화출력 및 불포화 이득계수를 구할 수 있었다. 방전전류와 혼합기체의 유입률이 증가함에 따라 포화출력은 증가하며, 불포화 이득계수는 감소하는 경향을 볼 수 있었다.

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