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추적자 실험을 통한 분산과 확산의 해석 및 실험적 연구
Analytical and Experimental Study on Dispersion and Diffusion by Tracer Test 원문보기

물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future, v.50 no.6, 2017년, pp.58 - 65  

한은진 (인제대학교 환경공학과) ,  김영도 (인제대학교 환경공학과(낙동강유역환경연구센터)) ,  백경오 (한경대학교 토목안전환경공학과) ,  서일원 (서울대학교 건설환경공학부)

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문제 정의

  • 본 연구에서는 분산과 확산의 국내·외 연구동향과 실험을 통한 분산과 확산의 해석에 관한 연구를 소개 하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
추적자 실험은 어떻게 수행했는가? 추적자 실험은 용존성 추적자인 Rhodamine WT와 입자성 추적자인 GPS Floater를 활용하여 실험하였으며, 분산계수 산정을 위해Rhodamine-WT를 3회 점주입하여 농도 데이터를 분석하였으며, 확산계수 산정을 위해 GPS Floater를 2회 점주입하여 데이터를 분석하였다.
오염물질의 해석에 사용되는 두 계수는 무엇인가요? 부자 및 형광물질 등을 이용하여 산정할 수 있다. 두 계수는 유입되는 오염물질의 공간적 범위에 따라 분산계수와 확산계수로 구분되며, 확산계수는 난류 규모의 평균과정에서 유도된다. 분산계수는 공간적인 평균과정(수심평균, 폭평균, 단면평균 등)에서 유도되는 인자로 두 계수 유도에는 차이가 있다(Jeong,2004). 하천으로 유입되는 오염물질 중 용존성 물질의 확산범위를 해석하기 위해서는 분산계수가 사용되어 지며, 수표면 오염물질의 확산 범위 해석은 확산계수가 사용되어 진다. 따라서 두 계수를 구분하여 산정해야 한다.
2000년 ~ 2010년까지 우리나라 하천에서 발생한 수질오염 사고 중 유류 유출로 인한 사고가 차지하는 비율은? 우리나라의 하천에서는 다양한 형태와 규모의 수질오염 사고가 꾸준히 발생하고 있으며, 특히 유류 및 화학물질로 인한 수질오염 사고가 매년 30여건 이상 발생하고 있다. 2000년 ~ 2010년까지 우리나라 하천에서 발생된 수질오염 사고 중 유류 유출로 인한 사고가 전체 수질오염 사고의 40%를 차지하고 있다(환경부, 2011년). 뿐만 아니라 1991년과 2008년 페놀 유출로 인한 취수중단 사태 등에 수질오염 사고가 다양하게 일어나고 있다.
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참고문헌 (15)

  1. 환경부(2011). 환경백서 

  2. 서일원, 백경오, 전태명, 진주하 (2003). 사행하천에서 횡혼합 에 관한 추적자 실험. 한국수자원학회논문집. 한국수자원학회. 36(4) pp. 673-689. 

    원문보기 상세보기

  3. 백경오, 서일원, 정성진 (2005). 사행수로에서 순간 주입된 오염물질의 2차원 혼합: I. 실험연구. 대한토목학회논문집. 대한토목학회. 25(6B) pp. 451-461. 

  4. 김기철, 이종석 (2009). 하천에서 추적자를 이용한 오염물질 거동분석. 한국콘텐츠학회논문지. 한국콘텐츠학회. 9(1) pp. 400-406. 

    원문보기 상세보기

  5. 서일원, 박인환, 김영도, 한은진, 추민호, 문현생 (2013). Lagrangian 입자추적모형을 이용한 부유성 오염물질의 혼합해석. 한국물환경학회논문집. 한국물환경학회. 29(3) pp. 383-392. 

  6. 장주형, 정재훈, 문현생, 김경현, 서일원 (2016). GPS 부자 실험과 수치모델링에 의한 하천에 유입된 유류오염물질의 거동 해석. 한국물환경학회논문집. 한국물환경학회. 32(3) pp. 243-252. 

  7. Dominicis, S., Leuzzi, G., Monti, P., Pinardi, N. and Poulain, P. (2010). Eddy diffusivity derived from drifter data for dispersion model applications, Ocean Dynamics, 62, pp. 1381 - 1398. 

  8. Feuerstein, D. L., and Sellek, R. E. (1963). Fluorescent Tracers for Dispersion Measurements. American Society of Civil Engineers Proceedings, 89(SA4), pp. 1-21. 

  9. Han, E. J. (2016). A Study on Advection-Diffusion of River Pollutants by Tracer Test. Ph.D thesis, Inje University. 

  10. Kilpatrick, F. A. and Wilson, J. F. (1989). Measurement of Time of Travel in Streams by Dye Tracing, Techniques of Water Resources Association Book 3, US Geological Survey. 

  11. Rupolo V. (2007). A Lagrangian-based approach for determining trajectories taxonomy and turbulence regimes. J. Phys Oceanogr. 37(6): pp. 1584-1609 

    상세보기 crossref

  12. Sayre, W. W. and Yeh, T. (1973). Transverse Mixing Characteristics of the Missouri River Downstream from the Cooper Nuclear Station, IAHR Report No. 145, University of Iowa, Iowa City, Iowa. 

  13. Taylor, G. I. (1921). Diffusion by continuous movements. Proc. London Math. Soc., Series 2, 20, pp. 196-212. 

  14. Veneziani, M., Griffa, A., Reynolds. A. M. and Mariano A. J. (2004) Oceanic turbulence and stochastic models from subsurface Lagrangian data for the Northwest Atlantic Ocean. J. Phys Oceanogr. 34(8): pp. 1884-1906 

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  15. Yotsukura, N., Fischer, H. B., and Sayre, W. W. (1970). Measurement of Mixing Characteristics of the Missouri River Between Sioux City Iowa and Plattsmouth Nebraska, Water Supply Paper , No. 1899-G, U.S. Geological Survey. 

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