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김성범,이경재,정동호,박대효,Kim, Seongbeom,Lee, Kyungjae,Jung, Dongho,Park, Taehyo 대한토목학회 2014 대한토목학회논문집 Vol.34 No.1
In recent years, the structural shock response to UNDEX (UNDerwater EXplosion) has been studied as much, or more, through numerical simulations than through testing for several reasons. Very high costs and sensitive environmental concerns have kept destructive underwater explosion testing to a minimum. Increase of simulation capabilities and sophisticated simulation tools has made numerical simulations more efficient analysis methods as well as more reliable testing aids. In this study, the main issue is the fluid-structure interaction. Here, appropriate relations between the acoustic pressure on the fluid surface and displacements on the structure surface are formed internally. The analysis was carried out using ABAQUS/Explicit and the results have been visualized in ABAQUS CAE. The shock loading history, acoustic pressure, stress of stand-off point, the velocity and strain energy time histories were presented. 최근 수중폭발로 인한 구조물의 충격응답에 대한 연구는 매우 높은 비용과 소요시간, 민감한 환경문제 등으로 인하여 실제 시험보다는 컴퓨터를 통한 수치해석적 연구가 활발히 진행되어 왔다. 또한 시뮬레이션의 기술 향상과 더욱 정교해진 기능들로 수치 시뮬레이션의 효율성이 증가되었을 뿐 아니라 그 신뢰성까지 증가하였다. 본 연구에서는 유체 표면의 Acoustic Pressure와 구조물 표면 변위의 적절한 관계를 다루는 구조-유체 상호작용(FSI : Fluid-Structure Interaction), 수중폭파 형태를 결정하는 유체의 깊이와 폭발물과 구조물 사이의 거리에 대한 파라미터를 상용 유한요소 프로그램인 ABAQUS에 적용한 시뮬레이션 값과 실험적 이론 값 비교에 중점을 두었다. 수중폭발로 인한 파이프의 충격테스트 응답 분석은 ABAQUS/Explicit을 사용하여 수행되었고, 시간이력에 따른 충격하중, Acoustic Pressure, 타격지점의 응력, 속도, 변형에너지 등 ABAQUS CAE에서 결과를 나타내었다.
김성범 ( Kim Seongbeom ),한주은 ( Han Jooeun ),이원태 ( Lee Wontae ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
최근 수계의 수질보전을 위해 생활하수나 산업폐수를 처리하고 관리하고 있으나 여전히 발생되는 점오염원 및 비점오원의 영양염류로 인해 하천, 호소 등에서 녹조현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 녹조현상의 원인인 남조류는 우리나라의 계절적 특성 및 기후 변화 등으로 가속화되고 있다. 이에 본 연구에서는 남조류의 대표 종인 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria를 배양하여 화학 및 무기응집제를 이용한 제거 실험을 Jar test 방법으로 진행하였다. Microcystis는 PACl 주입 시 80% 이상의 제거율이 나타났으며 Loess를 주입 시에는 40% 이하의 낮은 제거율이 나타났다. Anabaena와 Oscillatoria도 PACl 주입 시 가장 효과적인 제거효율을 보였으며 Loess 주입 시에는 최대 제거율이 70% 이상 나타나 Microcystis 보다 제거가 잘 되는 것으로 나타났다.
김성범(Seongbeom Kim),이원태(Wontae Lee) 大韓環境工學會 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.4
건물의 우수관에 연결하여 초기빗물의 부유물질을 처리할 수 있는 장치를 개발하기 위하여 건물옥상 유출 빗물의 수질특성 변화를 파악하고 다양한 여재를 활용해 초기빗물의 부유물질 제거를 연구하였다. 건물옥상 유출빗물의 입자성 물질은 대부분 10~30 μm의 크기로, 부유물질 농도는 강우시 초기 10~20분까지 높았고 점진적으로 감소하였다. 옥상유출빗물의 용존성 유기물과 무기물의 농도도 유출 초기에 높게 나타났다. Anthracite (AC), Polyurethane (PU), Polypropylene (PP) 여재로 여과시 초기에 50%의 부유물질을 제거할 수 있었으나 20분 이상 여과시 제거율이 급격히 낮아졌다. 세척후 반복여과를 고려하면 AC 여재만 9회까지 재사용가능하였다. 여재층의 높이가 높을수록, 통과유량이 적을수록 시간에 따른 SS 제거율 감소폭은 적었고, 여재층 30 cm, 유량 12 L/min 이하로 운전할 경우 초기빗물(SS = 450 mg/L)의 SS 제거율 50%를 달성할 수 있었다. We analyzed the water quality of first flush and rainfall runoff from a building rooftop, and investigated the removal of suspended solids (SS) in first flush using various media to develop a first flush filtration system. Particle size distribution exhibited most of particles in first flush from the rooftop ranged from 10 to 30 μm. SS concentrations maxed in 10~20 min and decreased afterwards. Dissolved organics and inorganic materials in runoff also showed highest levels in first flush (10 min). Filtration tests using anthracite (AC), polyurethane (PU), polypropylene (PP) showed about 50% of SS removal during the first 10 min operation, but the removal rates dramatically decreased after 20 min of filtration. Based upon the results from rinse and run cycle tests, only AC could achieve nice cycles without distinct decease of SS removal. SS removal rates increased with higher depth of media bed and lower flowrate. The system achieved over 50% of SS removal with a media depth of 30 cm and flowrate < 12 L/min.
김성범 ( Kim Seongbeom ),이원태 ( Lee Wontae ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
방사성 오염물질 중 세슘은 높은 반감기와 인체에 대한 위험도가 높다. 인체로 세슘의 유입 시대처방안으로는 프러시안블루를 복용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 세슘에 대한 흡착율이 높은 프러시안블루를 정수공정에 도입하여 세슘의 제거율을 확인하고자 하였다. 실험은 하천수에 세슘을 100 ppb가 되도록하여 원수로 사용하였으며 정수공정의 착수정, 혼화지, 여과지, 활성탄 공정을 모사하였다. 실험결과 응집제 투입 후 세슘의 제거율이 약 10% 미만으로 나타났으며 여과지 통과 후 세슘의 제거율은 원수기준 약 35%로 나타났다. 활성탄 통과 후의 세슘의 농도는 원수기준 약 44%의 세슘 제거율이 나타났다. 원수에 미량의 프러시안블루 주입 시 세슘의 제거율 높아지는 것으로 나타났다. 응집제 투입 전 세슘의 제거율은 약 25%가 나타났으며 응집 후 세슘의 제거율은 38%로 나타났다. 여과 후 세슘의 제거율은 45%로 나타났으며 활성탄 통과 후 유출수의 세슘 제거율은 57%로 나타났다.
도로(아스팔트 및 콘크리트)에서 유출되는 빗물의 수질오염물질 항목 비교
김성범 ( Kim Seongbeom ),이재현 ( Lee Jaehyun ),( Muhammad Yaqub ),이원태 ( Lee Wontae ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
The control of non-point source pollutants (NPSP) is critical to achieving good surface water quality. Thus, the contribution of road runoff has received increased attention recently. This study monitored the runoff characteristics of NPSP, including suspended solids, particle size distribution, organic matter, and heavy metals concentration from asphalt (A) and concrete roads (B). Water quality parameters, including BOD, COD, and nutrients of the runoff receiving reservoirs were also studied. Event means concentration (EMC) value is used as measuring criteria. The EMC values of suspended solids concentration at sites A and B were 18.81 and 22.54 mg/L, respectively. The particle size distributions at site A were 10.7, 31.6, and 387 μm while 11.2, 43.6, and 507μm at site B for D10, D50, and D90, respectively. The EMC value at site A (0.675 mg/L) was significantly higher than site B (0.148 mg/L) in the testing of organic matter. The concentration of heavy metals was similar for both sites A and B. Moreover, water quality analysis of the runoff receiving reservoir showed satisfactory results for BOD, COD, and nutrient concentrations. The runoff concentration of suspended solids and particle size distribution was higher at site B. The organic matter concentration of site A was higher than site B; might be associated with the location of roads. Therefore, the road’s construction material is one factor that determines the characteristics of NPSP in road runoff.
김성범 ( Kim Seongbeom ),한주은 ( Han Jooeun ),이원태 ( Lee Wontae ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
최근 수계의 수질보전을 위해 생활하수나 산업폐수를 처리하고 관리하고 있으나 여전히 발생되는 점오염원 및 비점오원의 영양염류로 인해 하천, 호소 등에서 녹조현상이 빈번하게 발생하고 있다. 특히, 녹조현상의 원인인 남조류는 우리나라의 계절적 특성 및 기후 변화 등으로 가속화되고 있다. 이에 본 연구에서는 남조류의 대표 종인 Microcystis, Anabaena, Oscillatoria를 배양하여 화학 및 무기응집제를 이용한 제거 실험을 Jar test 방법으로 진행하였다. Microcystis는 PACl 주입 시 80% 이상의 제거율이 나타났으며 Loess를 주입 시에는 40% 이하의 낮은 제거율이 나타났다. Anabaena와 Oscillatoria도 PACl 주입 시 가장 효과적인 제거효율을 보였으며 Loess 주입 시에는 최대 제거율이 70% 이상 나타나 Microcystis 보다 제거가 잘 되는 것으로 나타났다.