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개발동향

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개발동향 상세정보 게시판
분류 [정수] 상수원수확보
과제명 해수면 상승 대비 친환경 수자원 확보 기술 및 해석 프로그램 개발
연구기관 국민대학교
연구기간 2017.04.01.~2018.12.31.
연구비 370,000 천원
핵심키워드 해수면 상승, 지표수-지하수 상호작용, 친환경 기술, 수치모형, 지속가능한 수자원
요약

연구목적 및 필요성

 O 해수면 상승이 가속화될 것으로 예상되는 가운데, 하천과 하구에서 염수의 확장이 관찰되고 있으며, 지하수위 하강 추세와 더불어 주변 지하 대수층으로의 염수침투도 가속화되고 있음

 O 소량의 염도변화는 생태계에 커다란 영향을 미치고 오염원으로 작용하여 지역 경제에 피해를 야기하고 있음

 O 하천의 염수확장을 막기 위해 댐이나 보의 건설이 제안되었지만, 시간과 비용 측면에서 비효율적이며, 생태환경측면에서도 부정적임

 O 이에, 본 연구에서는 pile 설치에 따른 흐름특성 변화를 예측하고 평가하기 위해서 pile의 항력효과를 반영하는 2차원 흐름 해석 프로그램을 개발하고자 함

 

연구 내용 및 범위

 O piling을 통한 하천 흐름 특성변화 해석을 위한 프로그램

 O piling을 통한 하천 흐름 특성변화에 따른 대수층에서의 지하수 특성변화 해석을 위한 프로그램

 O 하구 및 하천 양안에서 piling을 통한 해수면 상승 대비 염수확산 방지 및 단수 수자원 확보 기술 평가 및 검증

연구성과

연구결과

 O pilie 항력을 고려한 하천 흐름 특성변화 해석 프로그램 개발

  - 수심 적분된 연속방정식과 Reynolds 방정식을 지배방정식으로 사용

  - pile의 직경과 높이, 그리고 pile 층에서의 pile 밀도가 주어지면, 그 밖의 단위면적당 체적농도, 단위면적당 pile 개수, pile 사이의 간격을 유도

  - 한 무리의 pile이 존재할 경우, 유체요소의 흐름에 대한 전체 저항은 하상 전단응력과 pile에 의한 항력으로 구성

  - 단위면적 내에 존재하는 모든 pile에 의한 항력의 정의

 O piling을 통한 하천 흐름 특성변화에 따른 대수층에서의 지하수 특성변화 해석을 위한 프로그램

  - 지하수 유동 방정식

  - Darcy’s law

  - 유출량 산정 방식

  - 비산출률/비보유율

  - 비저류계수

  - 저류계수

 O 하구 및 하천 양안에서 piling을 통한 해수면 상승 대비 염수확산 방지 및 담수 수자원 확보 기술 평가 및 검증

  - 개발 모형의 pile 설치 시나리오 적용

 

활용계획

 O 기후변화에 따른 해수면 상승의 대응기술 분야에서 선도적인 역할과 지위를 확보할 수 있으며, 미래원천기술 확보를 기대할 수 있음

 O 하천, 지하수, 환경, 생태, 농업, 수산업 등 다양한 분야와의 협력을 통해 기후변화 대응 기술을 확보하는 등 산학간, 학문간 융·복합 연구에 활용 가능

 O 기후 변화에 따른 환경 및 생태분야에 대한 관심이 고조될수록, 미래 시장성은 더욱 확대될 것으로 예상되며, 해외 시장 진출 및 신규 시장 개척에 활용 가능

 

주요성과

 O 보고서 1

 O SCI 논문 1

 O SCI 논문 2

 O 프로그램 개발 3

첨부파일 해수면_상승_대비_친환경_수자원_확보_기술_및_해석_프로그램_개발.pdf
출처 국가과학기술정보센터
등록일 2020-08-28

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