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        A field study of colloid transport in surface and subsurface flows

        Zhang, Wei,Tang, Xiang-Yu,Xian, Qing-Song,Weisbrod, Noam,Yang, Jae E.,Wang, Hong-Lan Elsevier, etc 2016 Journal of hydrology Vol.542 No.-

        <P><B>Abstract</B></P> <P>Colloids have been recognized to enhance the migration of strongly-sorbing contaminants. However, few field investigations have examined combined colloid transport via surface runoff and subsurface flows. In a headwater catchment of the upper Yangtze River, a 6m (L) by 4m (W) sloping (6°) farmland plot was built by cement walls to form no-flow side boundaries. The plot was monitored in the summer of 2014 for the release and transport of natural colloids via surface runoff and subsurface flows (i.e., the interflow from the soil-mudrock interface and fracture flow from the mudrock-sandstone interface) in response to rain events. The water sources of the subsurface flows were apportioned to individual rain events using a two end-member model (i.e., mobile pre-event soil water extracted by a suction-cup sampler <I>vs</I>. rainwater (event water)) based on <I>δ</I> <SUP>18</SUP>O measurements. For rain events with high preceding soil moisture, mobile pre-event soil water was the main contributor (generally >60%) to the fracture flow. The colloid concentration in the surface runoff was 1–2 orders of magnitude higher than that in the subsurface flows. The lowest colloid concentration was found in the subsurface interflow, which was probably the result of pore-scale colloid straining mechanisms. The rainfall intensity and its temporal variation govern the dynamics of the colloid concentrations in both surface runoff and subsurface flows. The duration of the antecedent dry period affected not only the relative contributions of the rainwater and the mobile pre-event soil water to the subsurface flows but also the peak colloid concentration, particularly in the fracture flow. The <10μm fine colloid size fraction accounted for more than 80% of the total suspended particles in the surface runoff, while the colloid size distributions of both the interflow and the fracture flow shifted towards larger diameters. These results highlight the need to avoid the application of strongly-sorbing agrochemicals (e.g., pesticides, phosphorus fertilizers) immediately before rainfall following a long no-rain period because their transport in association with colloids may occur rapidly over long distances via both surface runoff and subsurface flows with rainfall.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Subsurface flow was apportioned into rainwater and mobile pre-event soil water. </LI> <LI> The duration of no-rain period affects peak colloid concentration. </LI> <LI> Rainfall intensity and its temporal variation govern colloid discharge dynamics. </LI> </UL> </P>

      • 3D 지역 정보 안내 시스템 설계 및 구현

        김성희(Sung-Hee Kim),남민주(Min-Joo Nam),박진영(Jin-Yeong Park),박지숙(Ji-Sook Park),이용건(Yong-Gun Lee),조세홍(Sae-Hong Cho) 한국멀티미디어학회 2009 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2009 No.2

        도시가 성장함과 더불어 건물의 대형화, 복잡화에 따라 안내시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 이와 더불어 위치기반안내, 경로탐색 등에 대한 키오스크(KIOSK)의 관심이 증가하고 있다. 반면에 2D로 확인하는 해야 하는 현재 시스템에서는 제공된 정보 파악의 어려움이 있어 정확한 위치정보와 경로를 파악하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 키오스크(KIOSK)가 제공하는 정보의 적용범위를 확대하여 2D와 3D 모델의 연계를 제시하고자 한다. 더 나아가 건물과 기관별로 구현한 3D 모델간의 경로를 탐색하여 이용자가 원하는 경로를 제시하도록 구축하였다. 마지막으로 연동된 3D 모델을 이용하여 최적 경로분석을 몇 가지 시나리오를 통해 구현하였다.

      • KCI등재

        3차원 파워흐름유한요소법을 이용한 인접한 두 실내에서의 진동음향 해석

        김성희(Kim, Sung-Hee),홍석윤(Hong, Suk-Yoon),길현권(Kil, Hyun-Gwon),송지훈(Song, Jee-Hun) 한국소음진동공학회 2010 한국소음진동공학회 논문집 Vol.20 No.1

        Power flow analysis(PFA) methods have shown many advantages in noise predictions and vibration analysis in medium-to-high frequency ranges. Applying the finite element technique to PFA has produced power flow finite element method(PFFEM) that can be effectively used for analysis of vibration of complicated structures. PFADS(power flow analysis design system) based on PFFEM as the vibration analysis program has been developed for vibration predictions and analysis of coupled structural systems. In this paper, to improve the function of vibro-acoustic coupled analysis in PFADS, the PFFEM has been extended for analysis of the interior noise problems in the vibro-acoustic fully coupled systems. The vibro-acoustic fully coupled PFFEM formulation based on energy coupled relations is extended to structural system model by using appropriate modifications to structural-structural, structural-acoustic and acoustic-acoustic joint matrices. It has been applied to prediction of the interior noise in two room model coupled with panels, and the PFFEM results are compared to those of statistical energy analysis(SEA).

      • 응용 웹 지리정보시스템 구축을 위한 프레임워크 설계 및 구현

        김재홍,김성희,배해영,Kim, Jae-Hong,Kim, Sung-Hee,Bae, Hae-Young 한국공간정보학회 2000 개방형지리정보시스템학회 논문지 = Journal of the Korea Open Geogr Vol.2 No.1

        지리정보시스템은 다양한 학문 분야와 여러 전문 기술을 필요로 하는 복합적인 소프트웨어 시스템이므로 일반적인 시스템에 비하여 개발 과정의 복잡도가 높고, 개발된 시스템의 사용자 인터페이스나 수행 연산을 이후에 변경하기가 쉽지 않다. 그러므로 이미 개발된 지리정보시스템이 존재하여도 상이한 응용 분야에 사용될 목적으로 다른 지리정보시스템을 구축하고자 할 경우 이의 대부분을 재개발하여야 하는 경우가 많다. 즉, 이미 개발된 지리정보시스템에 대한 이후의 재사용이 용이하지 않다. 따라서 개발된 기존 지리정보시스템의 기능을 재사용할 수 있도록 하여 이를 바탕으로 다양한 응용 분야의 지리정보시스템을 용이하게 구축하고자 하는 연구의 필요성이 제기된다. 본 논문은 클라이언트 중심 웹 지리정보시스템의 구조를 기반으로 하여, 응용 웹 지리정보시스템의 구축을 용이하게 할 목적으로 웹 지리정보시스템 프레임워크를 설계하고 구현한다. 프레임워크는 클래스(class), 객체, 모듈 등과 같이 재사용 가능한 단위로 이루어진 소프트웨어 라이브러리를 의미한다. 제안하는 웹 지리정보시스템 프레임워크는 기본적인 웹 지리정보시스템의 기능과 수행 구조를 제공하여 웹 지리정보시스템 개발자로 하여금 응용 분야에 필요한 연산과 사용자 인터페이스만을 추가하여 다양한 응용 분야의 요구 조건을 만족하는 응용 웹 지리정보시스템을 용이하게 구축할 수 있도록 한다. 이는 또한 웹 브라우저가 지원하는 기존의 개발 환경을 통하여 이루어지므로 기존의 웹 어플리케이션 개발 도구를 그대로 사용할 수 있다. Because the complexity in the development phase of geographic information system, its hard to change its operation or user interface after the development. So we should develop most part of the applied GIS even though previous GIS is almost exist. In other words, reusing the previous system is not easy. Therefore, its required to research reusable GIS for easy construction of applied GIS. This thesis describes design and implementation of web GIS framework which makes applied web GIS development more easy. Framework is software library composed of reusable units such like classes and objects. Proposed web GIS framework Provides basic web GIS functionalities and execution design to web GIS developers. They could extend the framework to build applied web GIS with applied operation and user interface. The development of applied web GIS could be archived by various tools used for general web application development.

      • KCI등재

        학교 현장에 적용 가능한 '샤를의 법칙' 실험방법의 분석 및 개발

        민정숙,김성희,정대홍,Min, Jung-Sook,Kim, Sung-Hee,Jeong, Dae-Hong 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.2

        본 연구에서는 학교 현장에 적용 가능한 ‘샤를의 법칙’ 실험방법을 개발하였다. 교과서 및 문헌 분석을 통하여 실험 장치 및 방법을 구성하는데 필요한 요소를 분석하였다. 전체 부피를 결정하는 부분 으로 단순 구조인 주사기를 사용할 때 보다 바이알과 부피 변화를 관찰하는 부분으로 유리관을 연결한 구조를 사용하였을 때 온도 변화에 따른 기체의 부피 변화를 쉽게 측정할 수 있었고, 비커 같은 큰 부피 의 물중탕 기구 보다 눈금실린더를 이용한 물중탕 방법이 냉각 시간에 있어서 이점을 보여주었다. 부피 변화 부분에서 저항이 최소화된 형태로 액체 마개 형태가 이용되었다. 액체 마개로 물방울을 사용할 경 우 측정 초반에 증발에 의해 기체 부피변화에 큰 영향을 주는데, 글리세롤을 사용할 경우 이 같은 영향 은 거의 없었다. 제안된 실험방법으로 대략 1 시간 이내의 실험 시간을 소요하여 높은 선형 상관계수($R^2$ = 0.999)를 갖는 결과를 얻을 수 있었고, 부피가 0이 되는 온도가 $-216.7\;{^{\circ}C}$로 예측되는 정도로 매우 정확 한 결과를 보여주었다. 본 연구를 통해 개발된 샤를의 법칙 실험은 학교 급별 교육과정에 따라 수준을 조절하여 실시할 수 있을 것으로 예상한다. In this study, we developed an experimental method of the Charles' law applicable to school. Science textbooks and literatures on this principle were analyzed to extract factors utilized in organizing the experimental setup and method. A combined structure such as with a vial and a glass tube, the former of which is for deciding the total volume and the latter of which is for easy measurement of volume, was better in measurement of volume with temperature rather than a simple structure such as syringe. Use of graduated cylinder as a water bath to control the temperature showed advantage in cooling time than using other bath of larger volume such as a beaker. A liquid drop was used as a plug in the glass tube. This plug has little resistance with the glass wall when the gas volume changes. Water as a liquid drop in the glass tube had a significant effect in volume change of gas due to evaporation, especially in the beginning of the measurement. Glycerol showing negligible effect in volume change was used. This method took about one hour and produced a good linear relationship between the temperature and volume of gas with $R^2$ = 0.999 and absolute zero temperature = $-216.7\;{^{\circ}C}$. The Charles' law experiment developed in this study can be performed with appropriate adjustment of procedure considering the purpose of the curriculum of science and chemistry subject at each school level.

      • 응용 웹 지리정보시스템 구축을 위한 프레임워크 설계 및 구현

        김재홍(Jae Hong Kim),김성희(Sung Hee Kim),배해영(Hae Young Bae) 대한공간정보학회 2000 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.2 No.1

        Because the complexity in the development phase of geographic information system, its hard to change its operation or user interface after the development. So we should develop most part of the applied GIS even though previous GIS is almost exist. In other words, reusing the precious system is not easy. Therefore, its required to research reusable GIS for easy construction of applied GIS. This thesis describes design and implementation of web GIS framework which makes applied web GIS development more easy, Framework is software library composed of reusable units such like classes and objects. Proposed web GIS framework provides basic web GIS functionalities and execution design to web GIS developers. They could extend the framework to build applied web GIS with applied operation and user interface. The development of applied web GIS could be archived by carious tools used for general web application development.

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