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논문 상세정보

지하수 검층을 위한 새로운 유전율 추적자 시험법의 개발

A development of new dielectric tracer test method for groundwater logging: laboratory soil column test

초록

다공질매질을 구성하고 있는 다양한 매질들의 전기적 특성 중의 하나인 유전율상수를 이용하여 지하수 유동 및 매질의 구조를 파악하기 위한 새로운 유전율추적자시험법(dielectric tracer test method)을 본 연구에서 제안하였다. 추적자물질로는 비중이 물과 동일한 에탄올혼합액체(ethanol mixing liquid, EML)를 제작하였으며, 각기 다른 공극률을 갖는 포화 표준사 및 강모래 층에 대해 매질의 유전율상수를 측정할 수 있는 FDR system및 측정센서를 적용해 추적자시험을 실시하였다. 또한 이들의 결과와 비교하기 위하여 추적자물질인 염분농도 $3\%$를 갖는 염분수용액의 농도 변화를 electro multi-meter로 측정하여 비교 검토하였다. 두 시험결과에서 EML추적자시험의 경우, 각각의 포화 흙칼럼에서의 EML 농도변화를 명확히 확인할 수 있었으나, 염분수용액을 적용한 시험에서는 이들이 지속적으로 칼럼 내 하단부로 침전되어 염분농도 변화에 의한 물의 침투 이동은 확인할 수 없었다. 이는 염분수용액의 비중이 물보다 무겁기 때문에 포화토 내 물의 이동 속도에 비례하여 지속적으로 하단부로 침전이 이루어지는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 물의 비중과 동일한 EML 추적자물질과 이들의 유전율상수 변화를 측정할 수 있는 FDR system을 적용하여 유전율추적자시험의 적용 가능성을 실내추적자시험을 통하여 확인하였다.

Abstract

This study is suggested a new dielectric tracer test method to understand geological structure of porous media and groundwater flow to use the dielectric constant which is one of electrical special quality of various geological materials. To measure their parameters, tracer material is made an ethanol mixing liquid(EML) having a same specific gravity of water. Also, soil materials are prepared a dielectric tracer test using the FDR system that could measure dielectric constant for saturated standard sand and river sand layers which have different initial porosity. To compare with their results, we discussed with the concentration variation of saline water having a saline concentration $3\%$ which is general tracer material by using the electro multi-meter system in the laboratory or field test. In two tracer experiment results, EML tracer test could confirm definitely EML concentration variation from each saturated soil layer as standard and river sands. However, tracer test of saline water $3\%$ concentration could not confirm permeating movement of water by degree of salinity change because these are settled at lower part column in a whole column area continuously. These causes are that specific gravity of saline water is heavier than water. That is, it could know that deposition of saline water is composed of lower part of soil column continuously independently of the direction of water into saturated soil material.

저자의 다른 논문

참고문헌 (10)

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  5. Nelson, N.T., Q. Hu and M.L. Brusseau, 2003, Characterizing the contribution of diffusive mass transfer to solute transport in sedimentary aquifer systems at laboratory and field scales, Journal of Hydrology, 276, P 275-286 
  6. Holzbecher, E.O., 1998, Modeling density-driven flow in porous media, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Germany, p286 
  7. 한정상, 1998, 지하수환경과 오염, 박영사, p 1071 
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  9. 地盤工I學會, 2002b, 根切ク工事と地下水-調査.設計から 施工まで-現場技術者のたぬの士と基健シリ一ズ,社團法人地盤工學會, p417 
  10. 김관진, 김정실, 김준영, 서인석, 1999, 토질역학/ 형설출판사, p462 

이 논문을 인용한 문헌 (1)

  1. Cho, Jong-Soo 2011. "Partitioning Tracer Analysis with Temporal Moments Equations" 지하수토양환경 = Journal of soil and groundwater environment, 16(3): 3~9 

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