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Heejun Suk(석희준),In Wook Yeo(여인욱),Kang Kun Lee(이강근) 대한자원환경지질학회 2011 자원환경지질 Vol.44 No.2
The multiphase flow simulator, CHEMPS, was developed based on the fractional flow approach reported in the petroleum engineering literature considering fully three phase flow in physically and chemically heterogeneous media. It is a extension of MPS developed by Suk and Yeh (2008) to include the effect of wettability on the migration of NAPL. The fractional flow approach employs water, total liquid saturation and total pressure as the primary variables. Most existing models are limited to two-phase flow and specific boundary conditions when considering physically heterogeneous media. In addition, these models focused mainly on the water-wet media. However, in a real system, variations in wettability between water-wet and oil-wet media often occur. Furthermore, the wetting of porous media by oil can be heterogeneous, or fractional, rather than uniform due to the heterogeneous nature of the subsurface media and the factors that affect the wettability. Therefore, in this study, the chemically heterogeneous media considering fractional wettability as well as physically heterogeneous media were simulated using CHEMPS. In addition, the general boundary conditions were considered to be a combination of two types of boundaries of individual phases, flux-type and Dirichlet type boundaries. 석유공학분야에서 보고된 분율 흐름 접근 방식을 이용하여 물리적 또는 화학적으로 불균질한 매질에서 완전한 삼상유체 를 고려할 수 있는 다상 흐름 수치 모의 프로그램인 CHEMPS가 개발되었다. 이 프로그램은 석희준과 G.T. Yeh (2008)에 의해 개발된 MPS을 확장하였는데, 친수성이 NAPL 거동에 미치는 영향을 모의하기 위하여 개발되었다. 대부분 존재하는 모델들은 물리적으로 불균질한 매질을 고려하고 이상흐름과 특정한 경계조건에 국한되어 있다. 게다가 대부분의 모델들 은 주로 water-wet 매질에만 국한되어 있다. 그러나 실제 존재하는 시스템에서는, water-wet과 oil-wet 매질 사이의 친수 성의 변화는 종종 일어난다. 더군다나 기름에 의한 다공성 매질의 젖음은 균등하기 보다는 불균질 또는 부분적일 수 있 다. 왜냐하면 친수성에 영향을 미치는 요소들과 지하 매질이 불균질하기 때문이다. 따라서, 이번 연구에서는 물리적으로 불균질한 매질 뿐만 아니라 친수성 면에서 화학적으로 불균질한 매질을 CHEMPS을 활용하여 수치모의 하였다. 그 외에 도 개개의 상에 대해서 유량 경계조건 및 고정경계조건의 두 가지 형식의 결합으로 표현되는 일반경계조건이 고려되었다.
석희준(Suk Heejun),서민우(Seo Min Woo),고경석(Ko Kyung-Seok) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.1B
SVE 공법은 휘발성 유기물로 오염된 불포화대의 정화 공법으로 널리 적용되어 왔다. 본 연구에서는 SVE 적용시 오염물 제거 기작을 관찰하기 위해 모형조 시험을 수행하였으며, 이로부터 SVE 주요 특징인 tailing 현상, 즉 후반부로 갈수록 제거 속도가 급격히 느려지는 꼬리 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 액상 막에서의 확산 제약 현상을 고려할 수 있는 수치 모델을 적용하였으며, 모형조 시험 결과와 구축된 수치 모델링을 통해 SVE의 전형적인 특징이 꼬리 현상을 적절하게 모사할 수 있었다. 또한 4가지 변수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 총토양농도의 백분율은 액상확산계수가 클수록, 가스상 확산계수가 클수록, 실제확산경로가 짧을수록, 물포화도가 작을수록 빠르게 감소함을 확인하였다. Soil Vapor Extraction (SVE) has been extensively used to remove volatile organic compounds (VOCs) from the vadoze zone. In order to investigate the removal mechanism during SVE operation, laboratory modeling experiments were carried out and tailing effect could be observed in later stage of the experiment. Tailing effect means that removal rate of contaminants gets significantly to decrease in later stage of SVE operation. Also, mathematical model simulating the tailing effect was used, which considers rate-limited diffusion in a water film during mass transfer among gas, liquid, and solid phases. Measurement data obtained through the experiment was used as input data of the numerical analyses. Sensitivity analysis was performed to examine the effect of each parameter on required time to reach final target concentration. Finally, it was found that the concentration in the soil phase decreased significantly with a liquid and gas diffusion coefficient larger, actual path length shorter, and water saturation smaller.
Diffused Aeration System을 이용한 지하수 내 VOC 제거 효율성 평가
서민우(Seo Minwoo),석희준(Suk Heejun),최두형(Choi Doohyoung),김진훈(Kim Jinhoon) 한국지반환경공학회 2008 한국지반환경공학회논문집 Vol.9 No.2
Diffused Aeration System (DAS) 기법은 휘발성 유기 화합물들을 포함하고 있는 지하수를 양수하여 반응조 내에서 폭기시킨 후, 액체 내에 존재하는 오염물질을 기체로 전이시켜 오염물질을 대기 중으로 배출시키는 정화법이다. 본 연구에서는 지하수내 TCE 농도가 높은 2개 지역을 선정하여 3회에 걸쳐 DAS 기법의 적용성 평가 시험을 실시하였다. 반응조에는 각각 17.1, 44.8, 76.5 l/min의 속도로 공기를 주입하였으며, 시험 중 지하수 수질의 변화와 반응조에서 배출되는 TCE의 농도를 측정하였다. 처리후 배출되는 기체의 농도를 측정한 결과, TCE 농도는 6~8 min 만에 최고 농도로 배출되었고, 시간이 지날수록 천천히 감소하는 모습이 관찰되었다. TCE의 농도 변화는 공기 유입 속도에 따라 매우 큰 변화를 보였다. 또한, 액체에서 기체로의 총괄물질전달계수 (KLa)를 산정한 결과, test 1, 2, 3에서 각각 0.444, 1.158, 1.836 1/hr였으며, 이로부터 공기 주입률이 빨라지면 DAS의 효율성이 높아짐을 정량적으로 확인할 수 있었다. Diffused Aeration System (DAS) is one of the remediation methods used for removing contaminants in groundwater and this method brings air bubbles in contact with contaminated water, afterwards transferring contaminants in liquid phase into air phase. In this study, three applicability tests using DAS were conducted in two highly contaminated sites. For these tests, diffused air bubbles are generated with a in-flow rate of 17.1, 44.8 and 76.5 (l/min), respectively. The concentrations of TCE in grounwater and air phase were measured during the tests. The measured results showed that TCE concentration hit the highest value after 6~8 min and afterwards decreased gradually. Also, it was observed that the TCE concentration in air phase changed depending on the rate of diffused aeration. In addition, KLa values from liquid to air phase were calculated based on the test results and those of three tests (test 1, 2 3) were 0.444, 1.158 and 1.836(1/hr), respectively. From the comparison of KLa values, the faster air in-flow rate is, the higher the efficiency of the DAS is.
손승효(Seunghyo Son),석희준(Heejun Suk),한원식(Weon Shik Han),김유홍(You Hong Kihm) 대한지질학회 2021 대한지질학회 학술대회 Vol.2021 No.10
우리나라에서는 매년 사용후핵연료 약 750톤이 발생함에 따라, 사용후핵연료 처분에 대한 관심이 높아지고 있다. 최근 우리나라에 분포하는 다양한 암종에 대해 사용후핵연료 처분 후보지의 모암으로 적합한지의 여부를 평가하는 부지조사가 이뤄짐에 따라, 본 연구에서는 처분지 후보지 안정성을 결정하는 중요한 요소 중 하나인 수리전도도의 특성에 집중하여 분석했다. 전국지하수기초조사 보고서 116개의 자료와 한국지질 자원연구원의 1:25만 지질도를 바탕으로 우리나라 화강암반에서의 수리전도도를 파악하여 정리하였고, 화강암의 수리전도도가 암종별, 깊이별 연관성이 있는지에 대해 분석하였다. 그 결과, 화강암반의 수리전도도는 대다수의 세부 암종에 대해 유의미한 차이를 보이지 않았으나, 몇 개의 세부 암종과 깊이에서 유의미한 차이를 보였다.