• 지질공학
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• 제26권3호
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• pp.325-330
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• 2016

현재 경주 중저준위방사성폐기물 처분장(이하 '경주방폐장')에서는 2단계 표층처분시설이 계획중에 있으며, 포화대에 위치한 1단계 처분시설과는 달리 불포화대 상부에 위치하게 된다. 단열을 포함하는 불포화대의 특성상 지하수 및 용질의 대부분이 단열을 통해 이동할 것으로 예상된다. 따라서 불포화 암반 매질에 대한 정밀한 해석을 위하여 단열망 연속체와 암반 매질 연속체를 구분하여 해석하는 TOUGH2 전산코드의 meshmaker 모듈의 MINC 기법을 활용하였다. TOUGH2 MINC 기법의 기존 국내 연구 사례가 미미하여 본 연구에서는 MINC를 이용한 mesh 구성 방법에 대한 절차를 개발하였으며, 단열 연속체와 암반매질 연속체의 k-field를 생성하였다. 이와 같이 생성된 도메인은 향후 이중 연속체를 기반으로 경주방폐장의 지하수 유동 및 오염물질 이동 등에 활용될 뿐만 아니라 단열이 발달한 암반에서 단열-암반매질 연결성을 고려한 단열망 유동 특성을 분석하는데 참고가 될 것으로 기대한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.86-88
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• 2002

The mathematical model was proposed to simulate ozone transport and remediation in unsaturated soils contaminated with phenanthrene. Soil column experiments were also carried out to calibrate the mathematical model. The experimental results successfully matched with the modeling results in various soil conditions. The model proposed nondimensional fraction factor to reveal reactivity between phenanthrene and gas phase ozone and liquid phase ozone. From sensitivity analysis, the fraction factor and stoichiometric coefficient decreased as water content increased. Simulation results showed increased SOM content retarded the ozone transport and the phenanthrene removal due to increased ozone consumption.

• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.87-99
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• 2016

본 연구에서는 단열을 포함하는 불포화 암반에서의 지하수 유동 흐름을 예측하기 위한 2차원 수치 모델링을 수행하였다. 특히, 불연속 단열망 모델링(Dscrete Fractured Network, DFN)을 통하여 도출된 투수계수의 분포를 나타내는 k-field를 모델링 입력변수로 적용하였다. 투수계수 차이는 불포화대에서 지하수의 이동속도 차이를 야기시키는 중요한 인자로 적용되었다. 연구지역의 지표 토양층으로부터 지하 대수층까지의 불포화대 깊이를 적용하여 지하수 유동 모델링의 초기조건을 실제와 유사하게 설정하였다. 강우의 지표 침투율은 인공구조물과 자연 토양층의 침투율 차이를 적용하여 실제 불포화 암반을 거쳐서 포화대까지 지하수의 이동흐름을 해석하고 시각화하였다. 특히, 오염물질의 이동 시작점이 될 수 있는 인공구조물의 하부에 모니터링 지점을 설정하여 실제 오염물질원이 지하수에 용해되어 불포화대를 이동할 때의 경로를 예측 하였으며 중력방향인 직하부로 이동하는 것을 확인되었다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제33권2호
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• pp.141-154
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• 2023

This study investigated the effect of water retention characteristics between aged and fresh Municipal Solid Waste (MSW) on the stability of the landfill. A series of transient numerical modeling for the slope of an MSW landfill was performed considering the variation of water retention characteristics due to leachate circulation. Four different scenarios were considered in this analysis depending on how to obtain hydraulic conductivity and the aging degree of materials. Unsaturated hydraulic properties of the MSW used for the modeling were evaluated through modified hanging column tests. Different water retention properties and various landfill conditions, such as subgrade stiffness, leachate injection frequency, and gas and leachate collection system, were considered to investigate the pore water distribution and slope stability. The stability analyses related to the factor of safety showed that unsaturated properties under those varied conditions significantly impacted the slope stability, where the factor of safety decreased, ranging between 9.4 and 22%. The aged materials resulted in a higher factor of safety than fresh materials; however, after 1000 days, the factor of safety decreased by around 10.6% due to pore pressure buildup. The analysis results indicated that using fresh materials yielded higher factor of safety values. The landfill subgrade was found to have a significant impact on the factor of safety, which resulted in an average of 34% lower factor of safety in soft subgrades. The results also revealed that a failed leachate collection system (e.g., clogging) could result in landfill failure (factor of safety < 1) after around 298 days, while the leachate recirculation frequency has no critical impact on stability. In addition, the accumulation of gas pressure within the waste body resulted in factor of safety reductions as high as 24%. It is essential to consider factors related to the unsaturated hydraulic properties in designing a landfill to prevent landfill instability.

• 한국농공학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.83-93
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• 2006

In unsaturated porous media, the air-water interface (AWI) plays an important role in removing of biocolloids such as bacteria, viruses, and protozoan (oo)cysts. In this study, four models related to calculation of specific AWI area are analyzed to determine the appropriate model, and the selected models are verified using the previously reported experimental data. The results indicate that the modified model from Niemet et al. (2002) is the most appropriate tool for calculating the specific AWI area using the van Genuchten (1980) parameters obtained from the water retention curve. Hence, it is expected that this model could be used to quantitatively determine the attachment of biocolloids to AWI in the transport modeling of biocolloids in unsaturated porous media.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권4호
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• pp.462-473
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• 2018

The uranium ore residues from the legacies of past uranium mining and milling activities that resulted from the less stringent environmental standards along with the uranium residues from the existing nuclear power plants continue to be a cause of concern as the final uranium residues are not made safe from radiological and general safety point of view. The deposition of uranium in ponds increases the risk of groundwater getting contaminated as these residues essentially leach through the upper unsaturated geological formation. In this context, a numerical model has been developed in order to forecast the $^{238}U$ and its progenies concentration in an unsaturated soil. The developed numerical model is implemented in a hypothetical uranium tailing pond consisting of sandy soil and silty soil types. The numerical results show that the $^{238}U$ and its progenies are migrating up to the depth of 90 m and 800 m after 10 y in silty and sandy soil, respectively. Essentially, silt may reduce the risk of contamination in the groundwater for longer time span and at the deeper depths. In general, a coupled effect of sorption and hydro-geological parameters (soil type, moisture context and hydraulic conductivity) decides the resultant uranium transport in subsurface environment.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.99-101
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• 2003

Unsaturated hydraulic conductivity models have been widely used for the numerical modeling of water flow and contaminant transport in soils. In this study, a simple hydraulic conductivity model is developed by using information of particle-size distribution from the lognormal distribution model and its results are compared with those from the Kosugi-Mualem (KM) model. The accuracy of the proposed model is verified for observed data chosen from the international UNSODA database. Results showed that the proposed model produces adequate predictions of hydraulic conductivities. Performance of this model is generally better than the KM function.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 1997년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.112-115
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• 1997

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2006년도 학술논문요약집
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• pp.158-159
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• 2006

• 방사성폐기물학회지
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• 제5권1호
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• pp.29-37
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• 2007

특정 구획으로 유입된 오염물질이 해당 구획 내부에 순간적으로 균일하게 분포한다는 구획모델에 대한 기본가정의 한계로 인해, 전통적인 단일구획모델로는 불포화대에서 오염물질의 이동현상을 적절하게 예측할 수 없다. 한편 물리적으로 동일한 불포화대를 여러 개의 구획으로 구분한 다중구획모델링 기법은 실제 불포화대에서의 오염물질 이동 지연효과를 적절하게 설명할 수 있으나, 지금까지 일반적인 해석해가 보고된 바 없으며 고려하는 구획의 개수가 증가할수록 모델링에 많은 시간이 소요되는 등의 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 이류가 지배적인 조건 하에서 불포화대의 오염물질 이동현상에 대한 다중구획모델을 수립하고 이를 해석적인 방법으로 계산할 수 있는 일반해를 유도한 후, 다중구획모델을 단일구획모델로 근사할 수 있는 수학적 제약조건을 도출하였다. 단순화된 근사방법론의 유효성은 가상적인 조건 하에서 간단한 수치해석적 방법을 통해 검증하였다. 물리적으로 동일한 특성을 갖는 불포화대를 단일 구획으로 가정할 경우, 불포화대로부터 포화대로 유입되는 오염물질의 전이율은 상수가 아닌 시간 종속적인 명목전이율로 표현할 수 있음을 증명하였다. 또한 명목전이율은 불포화대 구획간 전이율에 민감하며 오염층으로부터의 전이율에 대한 민감도는 미미한 것으로 나타났다. 이 연구에서 개발된 단순화된 근사방법론은 많은 시간이 요구되는 다중구획 모델링을 통하지 않고 불포화대 오염물질 이동현상을 신속하고 합리적으로 예측하기 위한 목적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.