매립지 현장측정을 통한 IPCC FOD model의 메탄발생속도상수(k)에 대한 불확도 평가

나제현 서울시립대학교 일반대학원 2011 국내석사

현장측정을 통해 매립되는 폐기물의 특성이나 매립가스 배출량을 산정하고 이를 통해 매립가스 추정모델의 입력변수를 산정하는 연구가 활발히 진행되고 있으나 측정결과에 대한 QA(Quality Assurance)/ QC(Quality Control) 체계가 확립되어 있지 않고 있기 때문에, 이의 신뢰성이 저하된다. 더욱이 매립지 자체가 가지고 있는 불균질성에 관한 연구는 미비한 실정이다. 매립지의 현장 조사는 폐기물의 오랜 분해 시간과 매립지 유지·관리의 어려움, 매립가스의 발생조건과 배출경로가 다양하고 변화하여 지속적인 모니터링이 곤란하기 때문에 측정 결과의 해석에도 어려움이 따른다. 한편, 불확도(Uncertainty)란 측정결과에 관련하여 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산특성을 나타내는 파라미터로 정의되는 것으로, 측정하고자 하는 대상의 참값이 존재할만한 추정 범위의 지표로 사용된다. 이러한 불확도는 다양한 영향인자와 불균질성을 가지는 매립지에 대해 적용될 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 현장측정으로 산정한 매립폐기물의 DOC와 메탄배출량, 메탄발생 속도상수(k)에 매립지의 불균질성을 반영하고자 현장측정 과정에 대한 오차 요인을 파악하여 이들의 불확도를 분석하였다. A 매립지의 2002∼2008년까지의 반입폐기물의 DOC는 평균 9.9%(6.7∼ 11.8%)로 조사되었다. 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 반입폐기물 DOC의 불확도를 분석한 결과, 신뢰구간 95%에서의 확장불확도는 14.7∼17.2%(평균 16.7%)인 것으로 조사되었다. 2008년도 A 매립지의 메탄배출량 측정 결과, 176.1ton/yr의 메탄이 배출되는 것으로 조사되었으며, 이 중 약 66.1%가 매립지 표면으로 배출되고 33.9%가 가스배제공을 통해 배출되는 것으로 조사되었다. 불확도는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 산정되었으며, 신뢰구간 95%에서의 확장불확도는 표면발산량 31.8%, 가스배제공 배출량 21.0%, 총 메탄배출량은 22.2%인 것으로 조사되었다. 현장측정 결과를 통해 산정된 A매립지의 k값은 0.134yr-1이며, 행렬을 이용하여 분석된 신뢰구간 95%의 확장불확도는 55.8%인 것으로 조사되었다. 이는 k값이 최소 0.059yr-1에서 최대 0.208yr-1까지의 범위에 존재할 가능성이 있다는 것을 의미하며, 매립지의 불균질한 특성과 기상조건 등에 의한 메탄배출량의 불규칙한 발생 특성이 k값에 반영된 것이라고 간주할 수 있다. 매립가스 추정모델 입력변수의 고유의 값을 산정하는 것은 매우 중요하나 매립지는 매립지 자체가 가지는 불균질성과 다양한 영향인자들로 인해 불확실성이 크기 때문에 정확한 값을 산정하기 어렵고 이는 매립지 현장에서 매우 큰 범위로 변할 수 있다. 이에 대해 불확도 분석을 도입함으로써 합리적으로 추정한 범위를 나타내어 리스크를 최소화하고 매립지의 현황을 반영하는 방법의 하나로 이용될 수 있을 것으로 판단된다 There have been many studies for estimating the input parameters of landfill gas estimation model by field survey but their QA/QC system has not been established with deteriorated reliability. Furthermore, the studies on the heterogeneity of landfill are lacking. Meanwhile, ‘uncertainty’ is used as an index of the estimation scope in which the true value of the measuring object could exist. It is necessary to introduce such uncertainty analysis for landfill that has various influence factors and heterogeneity. In order to introduce uncertainty analysis for the landfill measurement result, this study is to calculate through field survey for DOC of disposed waste, methane emission and methane reaction constant(k) among the input parameters of the IPCC FOD model and identify the error factors in the field survey process to analyze their uncertainty. The DOC of disposed waste in landfill A from 2002 to 2008 was found in the scope of 6.7∼11.8%(means : 9.9%). The result of the uncertainty of the DOC through Monte-Carlo simulations showed the expanded uncertainty of 14.7∼17.2%(mean: 16.7%) in the confidence interval of 95%. The methane emission of landfill A in 2008 was found that 176.1ton/yr which 66.1% will be emitted by landfill surface and 33.9% by the gas vent. The uncertainty of methane emission was analyzed through Monte-Carlo simulation and expanded uncertainty estimated in confidence interval of 95%. The uncertainties of surface and gas vent emissions have 31.8%, 21.0% and the total methane emission has 22.2% of uncertainty. The k value of landfill A calculated through the field survey result is 0.134yr-1. And the uncertainty analyzed through the matrix method was 55.8% in the confidence interval of 95%. This signifies the possibility of the k value existing with in the scope of min 0.059yr-1 to max 0.208yr-1 and this range can be considered as the heterogeneous characteristics of the landfill and weather condition having been reflected upon the k value. It is very important that the input parameters of landfill gas estimation model estimate the uncertainty for reflecting of heterogeneity and various influence factors about landfill. Accordingly, it is need that introducing uncertainty analysis for presenting a scope rationally estimated on parameters of landfill gas estimation model and a uncertainty analysis of parameters can be used as one of the ways to reflect the landfill conditions.

악취공정시험기준 공기희석관능법 개선에 관한 연구

서주희 강원대학교 2018 국내석사

한국에서는 악취공정시험기준의 공기희석관능법을 이용하여 시료채취 후 48시간 이내에 악취농도를 측정하여 악취를 관리하고 있다. 이 시간은 시료채취부터 악취평가가 실시될 때까지의 소요시간을 고려하여 허용된 시간이다. 그렇지만 악취를 유발하는 물질은 시료채취 후 측정시간까지 시료주머니 내부표면에 흡착되거나 반응에 의해 소멸될 가능성이 있다. 악취배출원에서 거리가 떨어진 곳에서 악취 민원이 발생했을 경우, 배출가스는 공기 중에 확산, 희석되므로 실제 대기 중의 산소와 반응하게 된다. 하지만 시료는 배출구의 채취공에서 바로 채취하기 때문에 시료주머니 내부는 실제 대기에 비해 산소가 적게 존재한다. 따라서 현행 악취공정시험기준에 따라 시료를 채취하고, 공기희석관능법을 통하여 시간 경과에 따른 시료의 냄새 변화를 확인하였다. 또 산소농도에 따른 냄새의 변화를 확인하기 위해 시료 채취 직후 고순도질소와 무취공기를 이용하여 2배 희석하고 시간 경과에 따른 냄새의 변화를 확인하였다. 하지만 배출즉시의 희석배수는 측정할 수 없다. 따라서 시료를 Tenax-TA에 농축하여 열탈착-가스크로마토그래피/질량분석기(ATD-GC/MSD)를 이용하여 시간경과에 따른 휘발성유기화합물(VOCs)의 농도변화도 확인하였다. 그 후 희석배수와 VOCs의 농도 관계를 이용하여 악취의 배출즉시를 예측하였다. 현장에서 측정한 희석배수에 대하여 시료채취 후 올팩터미터로 측정한 희석배수와 공기희석관능법으로 측정한 희석배수를 비교하였다. 그리고 현장올팩터미터를 사용하면 현행 공기희석관능법의 악취 저평가 문제를 개선할 수 있을지 검토하였다. 고농도 시료3개의 32시간 후 희석배수는 6시간 후 희석배수에 비해 54%, 78%, 52%감소하였다. 이때 시간당 감소율은 2.1%/h, 3.0%/h, 2.0%/h였다. 또 다른 시료의 48시간 후 희석배수는 6시간 후 측정한 희석배수에 비해 52% 감소하여 시간당 감소율은 1.2%/h였다. 또한 매캐한 냄새였던 시료는 싸한 냄새, 시큼한 냄새 등으로 변하여 시료의 변질을 확인하였다. 상대적으로 저농도였던 생활하수유입터널과 하수구 가스시료의 48시간 후 희석배수는 3시간 후 희석배수에 비해 43% 감소하였고, 이때 시간당감소율은 0.95%/h였다. 상대적으로 저농도 시료보다 고농도 시료의 희석배수 감소율이 더 컸다. 질소로 희석한 두 개의 시료는 8시간 후에 3000배였고, 무취공기로 희석한 시료의 희석배수는 각각 669배, 1442배로 측정되었다. 질소로 희석한 시료에서 TVOC 농도는 시료채취 32시간 후의 농도가 시료채취 직후에 비해 21% 감소했고, 무취공기로 희석한 시료는 60% 감소했다. 따라서 같은 시료라도 산소함량이 높을수록 희석배수가 빨리 감소하는 것을 확인하였다. 실제 대기에는 산소뿐만 아니라 수분, radical 등 산소보다 반응성이 크고 다양한 물질이 존재한다. 따라서 이 연구에서는 산소 농도만 고려했지만 고농도시료를 채취한 후 오랜 시간동안 시료를 방치하면 시료가 더 변질되거나 손실이 클 것으로 예상된다. 따라서 고농도 시료의 경우 현장에서 시료를 채취할 때 질소 등의 비활성 기체로 미리 희석해 오는 것은 시료손실을 완화시킬 수 있을 것으로 보인다. 두 현장(생활하수배수터널, 하수구)에서 현장올팩터미터로 측정한 희석배수와 현행 악취공정시험기준대로 허용시간 내에 희석배수를 비교하였다. 공기희석관능법으로 48시간 후에 측정한 희석배수는 현장에서 현장올팩터미터로 측정한 희석배수보다 생활하수유입터널에서 61%, 하수구에서 45% 낮았다. 따라서 단기적인 대안으로는 채취 시간과 평가 시간을 명시하여 시료 채취 후 평가시점을 파악하고 실제 배출당시의 악취를 추정하여 평가하는 것을 제안한다. 장기적으로는 법을 개선하여 현장에서 악취측정을 하여 정확한 악취평가를 평가해야 한다. Odor control assessment in Korea relies on measuring odor concentration of air samples within 48 hours of collection, using the air dilution olfactory method. Forty-eight hours has been selected as the allowed time span based on the amount of time normally taken between sample collection and odor evaluation. However, the inner surface of the sample bag can, in some cases, adsorb odorous substances, and odorous substances can disappear due to chemical reactions taking place during this period. If an odor complaint occurs far from the odor’s source, exhaust gas diffuses and dilutes in the air, thus reacting with oxygen in the atmosphere. However, because samples are taken directly from outlet’s sampling hole, there is less oxygen inside the sample pocket than in the atmosphere. Therefore, samples were collected based on existing odor process test standards, and sample odor changes were confirmed over time using the air dilution olfactory method. To confirm odor change based on oxygen concentration, the sample was diluted two times using high purity nitrogen and odorless air immediately after sampling, and the change of smell over time was confirmed. However, dilution rate immediately after sampling cannot be measured. Therefore, samples were concentrated in Tenax-TA and volatile organic compounds (VOCs) concentration was checked over time using thermal desorption-gas chromatography/mass spectrometer detection. We then predicted the immediate exhaust of odor using the relationship between dilution rate and VOC concentration. We compared the olfactometer-measured dilution rate and dilution rate measured using the air dilution olfactory method with the dilution rate measured in the field. We also investigated whether using an olfactometer in the field could improve the current air dilution olfactory method’s odor undervaluation problem. Dilution times after three hours of high concentration samples were further reduced by 54%, 78%, and 52%, respectively, after 6 hours. Over this time, the reduction rates per hour were 2.1%/h, 3.0%/h, and 2.0%/h. After 48 hours of monitoring another sample, we found a dilution rate 52% lower than that measured after 6 hours, and found a reduction rate per hour of 1.2%/h. In addition, the odor sample changed its smell, thus confirming sample deterioration. After 48 hours, the dilution drainage in the relatively low concentration sewage inflow tunnel and sewage gas samples decreased by 43% compared to dilution drainage after three hours, and the reduction rate per hour was 0.95%/h. The dilution rate is relatively higher and the high-concentration sample had a greater reduction than the low-concentration sample. Two samples diluted with nitrogen were 3000 times after 8 hours, and the dilutions of samples diluted with odorless air were measured to be 669 times and 1442 times. In the nitrogen-diluted samples, total VOC concentration was decreased by 21% 32 hours after sampling, and samples diluted with odorless air decreased by 60%. Therefore, we confirmed that as the sample’s oxygen content increases, its dilution rate decreases rapidly. The actual atmosphere, which contains not only oxygen but water, radicals, etc., is more reactive. Therefore, although we only considered oxygen concentration in this study, it is expected that a high-concentration sample will deteriorate more or be lost when left for a long time after being collected. Therefore, in the case of high-concentration samples, dilution with an inert gas, such as nitrogen, is likely to reduce the sample loss when sampling in the field. We compared the dilution rate measured in two fields (sewage drainage tunnel and sewer) using a field olfactometer with the dilution rate within the allowed time assigned by the current odor process test standard. Dilution drainage measured using the air dilution olfactory method after 48 hours was 61% lower in the sewer inflow tunnel and 45% lower in the sewer than dilution drainage measured by olfactometers in the field. Therefore, as a short-term alternative, we suggest estimating sampling and evaluation times by specifying the sampling and evaluation times and estimating and evaluating odors at the time of actual discharge. Over the long term, it is necessary to improve the law and measure odors in the field and conduct accurate odor evaluations.

하천시설 유지관리를 위한 유량·유사량의 현장측정 및 분석

박창순 한밭대학교 산업대학원 2016 국내석사

본 연구는 농경유역 중소하천의 주요 지점에서 실측된 현장자료를 사용하여 유량과 총유사량 관계곡선과 이들 간의 관계식을 유도한다. 하천에서 유량-총유사량의 관계곡선과 관계식을 유도하려면 현장으로부터의 기초자료 측정이 중요하다. 유량자료는 하천규모와 강수량의 크기에 따라 수심측정으로부터 유속측정을 통해 구하게 된다. 실측치 총유사량 자료는 수심평균농도와 하상에서 각각의 부유사와 소류사 채취기(DH-48, D-74)에 의해 채집된 시료를 건조 또는 여과법, 체분석에 의한 입도분포곡선을 통해 얻은 부유사량에 소류사량을 합하여 얻었다. 이들 현장자료는 농경유역 논산수계 내 4개 대상하천의 국가-지방하천 수로구간 7개 측점에서 2012년 8월부터 2013년 8월까지 측정되었다. 그 결과, 유량과 총유사량에 대한 관계곡선과 관계식은 현장측정 자료군의 분포특성을 분석함으로써 멱함수 형으로 유도하였으며, 이들 관계식은 수공 유사공학의 이론적 연구뿐만 아니라 실무적 응용에 있어 세굴, 퇴적 및 이송을 해석하는데 유용한 도구로 사용될 수 있을 것이다. This study aims to derivate of the relationship and rating curve for the flow discharge-total sediment using the measured field data from the main points of small-medium stream reaches in agrarian basin. The total sediment of measured data are obtained by bed load added to suspended load which analyzed using the particle size distribution curve of sieve test and the dry or the filtration method from the collected samples by samplers (DH-48, D-74) at the stream bed and the depth-averaged concentration, respectively. These field data had been collected from August 2012 to August 2013 at the seven measuring stations of the national-local channel reaches of the four study streams in the Nonsan river systems of agrarian basin. As a result, the relationships and the rating curve for the flow discharge-total sediment are derived as a function pattern of power law by analyzing on a distribution characteristic of the database set and it will be used as a useful tool to analyze erosion, deposition, and transportation in theoretical research as well as in practical application of the hydraulic sedimentation engineering.

궤도구조별 궤도지지강성 평가를 위한 실험적 연구

최순주 서울과학기술대학교 2010 국내석사

궤도지지강성은 차량이 주행함에 있어 궤도와 차량에 매우 큰 영향을 미치며, 이는 궤도 파괴이론에 근거한 궤도유지관리와 승객의 승차감에 영향을 준다. 또한 궤도설계 시 고려되는 궤도지지강성은 이론에 근거한 계산치이며 이는 공용중인 궤도에서의 실제 궤도지지강성과는 상이하다. 따라서 본 연구에서는 현장측정을 통해 동적윤중과 레일수직변위, 레일저부응력을 측정하여 궤도지지강성을 산출하였고 이를 설계시 고려하는 이론 궤도지지강성과 비교 분석하였다. 현장측정결과 자갈도상궤도에서는 자갈의 상태에 따라 궤도지지강성의 편차가 크게 나타났으며, 이는 이론 궤도지지강성과 최대 225%까지 차이를 나타냈다. 반면 콘크리트궤도의 경우 궤도구조별(일반적인 침목매입식, 레일플로팅, 침목플로팅) 궤도지지강성의 차이가 뚜렷하게 나타났으며 설계 및 이론식을 통해 산출된 이론적 궤도지지강성과의 편차가 비교적 작게 나타났다. 그러나 자갈 및 콘크리트궤도 모두 설계 시 적용되는 궤도지지강성이 현장에서 측정된 궤도지지강성에 비해 과소평가되는 것으로 분석되었다. 이는 레일, 침목 및 도상 등의 궤도설계에 반영되어 비경제적인 설계를 초래할 소지가 있으며 공용중인 궤도의 상태평가 시 현장의 궤도상태를 반영하지 못한 예측 및 평가가 될 소지가 있을 것으로 판단된다. 이에 본 연구에서는 현장여건을 반영한 궤도구조형식 및 궤도상태별 궤도지지강성의 범위를 실험적으로 제시하였다. Track support stiffness which affected on the track maintenance, management and riding comfort had a big impact on the track and train. Also, the theoretical support stiffness of the track differs from the measured track support stiffness. Track support stiffness was generated by several factors such as dynamic wheel load, vertical displacement, stress of rail bottom on field test. With the test results were compared with theoretical one. This paper analyzed that support stiffness of ballast track can be changed on the condition of ballast. And also, the support stiffness of concrete track can be changed on the track structures such as elastic fastening type, rail floating type and sleeper floating type.

단열 외벽체의 열적 거동특성 분석을 통한 평균법 기반의 열관류율 현장측정 개선방안 연구

이예지 인천대학교 일반대학원 2023 국내박사

In line with the global carbon neutrality target, the need for energy conservation in the building sector is emerging. In Korea, related laws and regulations have been enacted as part of building energy saving, and in particular, the standards for the thermal transmittance of building elements are continuously becoming stricter. The thermal transmittance of building elements is designed by the thermal transmittance calculation method of the ISO 6946 standard based on the thermal conductivity and thickness information of the material. However, the designed wall thermal transmittance can show a significant difference from the measured value due to the aging and moisture content of the insulation, problems with the integrity of the construction, and damage to the material. Indeed, several studies have shown that the discrepancy between calculated and measured thermal transmittance is significant. The difference between the thermal transmittance design value and the actual thermal transmittance value can be a factor that hinders the remodeling of old buildings and the plan to improve the insulation performance of the envelope. Therefore, it is considered necessary to diagnose the wall thermal performance of old and existing buildings through in-situ measurement. As a measurement method for diagnosing insulation performance, such as thermal resistance and thermal transmittance of a wall, the average method (AM) among heat flow methods (HFM) of ISO 9869-1 is most commonly used. However, in many studies, it was confirmed that when the temperature gradient between the two sides of the wall is low, the estimation period of the wall thermal transmittance by the average method becomes longer and the measurement accuracy and precision are lowered. In particular, in the case of an insulated wall, since heat flow is blocked from the insulated part, it affects the estimation of the heat flow of the wall, which may cause uncertainty and variability in the estimation of the wall thermal transmittance. Therefore, in this study, a mock-up experimental facility was created in an environment similar to that of domestic multi-unit dwellings in order to measure the thermal transmittance of the high-insulation exterior wall and analyze the convergence characteristics. Based on the temperature distribution of each layer of the high-insulation outer wall and the measurement results of environmental variables, the thermal behavior characteristics of the inside of the wall were analyzed. And the thermal transmittance of the high-insulation exterior wall was measured in-situ by the average method of ISO 9869-1 from the unsteady state changing indoor and outdoor environments. In addition, the convergence characteristics and limitations of the high insulation exterior wall according to the convergence index of ISO 9869-1 were considered. As a result, It was experimentally confirmed that the thermal behavior and distribution of heat inside the wall were very different depending on the wall type despite the same indoor and outdoor environmental conditions. In particular, it was analyzed that the thermal flow change according to the location of the insulation was extensive because the thermal gradient rapidly changed between the insulated part and the non-insulated part of the wall. It was confirmed that this phenomenon affects the accuracy and convergence period of the average method for estimating thermal transmittance. The average method is estimated as the cumulative sum of the ratio of the indoor/outdoor temperature difference and the surface heat flux on the indoor side. However, it was found that the heat flux observed on the indoor surface of the insulated wall could not reflect both the non-insulated and insulated areas. In other words, the surface heat flow on the indoor side cannot represent the heat flow of the entire wall. Accordingly, it was experimentally confirmed that the accuracy and convergence characteristics differ depending on the type of wall and the indoor and outdoor environmental conditions when the thermal transmittance of the insulated wall was measured in situ using the average method. A wooden wall can measure thermal transmittance more accurately and in a shorter period of time than a concrete wall. But, in the case of the concrete walls, it was confirmed that the measurement error and the measurement period increased under the condition of a small indoor/outdoor temperature difference due to the effect of material heat storage. In particular, the measurement error of the average method was very large and the measurement period was long because the external insulated concrete wall could not discharge the heat received from the room to the outside. Therefore, in this study, in order to improve the limitations of the average method when measuring the thermal transmittance of high-insulation outer walls, the extended average method (EXAM) was proposed by utilizing the concept of KS L 9016 and ISO 8301, which are thermal conductivity measurement methods of insulation materials, applicability was reviewed through experiments. As with the averaging method, the thermal transmittance of the experimental subject was measured on-site by the extended average method, and the convergence characteristics were analyzed according to the ISO 9869-1 convergence index for the estimated thermal transmittance. In addition, the effect of improving accuracy and shortening the convergence period compared to the average method was reviewed. Although there is a difference in degree depending on the type of wall, The proposed extended averaging method can improve the accuracy of thermal transmittance measurement by up to 92.5% compared to the averaging method, and it has been confirmed through experiments that the period required for measurement (convergence period) can be shortened by up to 16 days. 세계적인 탄소중립 목표에 따라 건물부문의 에너지 절약 필요성이 대두되고 있다. 국내에서도 건축물에너지 절약의 일환으로 녹색건축물 조성 지원법, 건축물의 에너지절약설계기준 등 관련 법률과 규정이 제정되었으며, 특히, 건물요소 부위의 열관류율 기준이 지속적으로 엄격해지고 있다. 건물 요소의 열관류율은 재료의 열전도율 및 두께 정보에 의해 ISO 6946 규준의 열관류율 계산법으로 설계한다. 그러나 설계된 벽체 열관류율은 단열재의 노후 및 함습, 시공의 견실도 문제, 재료의 손상 등으로 인해 측정한 값과 상당한 차이를 보일 수 있다. 실제로, 여러 연구를 통해 계산된 열관류율과 측정된 열관류율 사이의 불일치가 상당한 것으로 밝혀졌다. 열관류율 설계값과 실제 열관류율값의 차이는 노후 건축물의 리모델링, 외피 단열성능 개선 계획 등을 방해하는 요소가 될 수 있다. 따라서 현장측정을 통한 노후 및 기존 건축물의 벽체 열성능 진단이 필요할 것으로 사료된다. 벽체의 열저항 및 열관류율 등 단열성능을 진단하는 측정방법은 ISO 9869-1의 열류계법(Heat Flow Method; HFM) 중 평균법(Average Method; AM)이 가장 일반적으로 사용된다. 그러나 많은 연구에서 벽체의 양면 사이의 온도구배가 낮은 조건인 경우, 평균법에 의한 벽체 열관류율 추정 기간이 길어지며 측정 정확도 및 정밀도가 낮아지는 것을 확인하였다. 특히 단열 벽체에서는 단열 부위로부터 열 흐름이 차단되기 때문에 벽의 열 흐름 추정에 영향을 주며, 이로 인해 벽체 열관류율 추정의 불확실성과 가변성이 생길 수 있다. 따라서 본 연구에서는 단열 외벽체의 열적 거동특성을 파악하고 평균법에 의해 열관류율을 현장평가 및 추정하기 위하여 국내 공동주택과 유사한 환경으로 Mock-up 실험시설을 제작하였다. 단열 외벽체의 층위별 온도분포 및 열류 분포 환경변수 측정결과를 토대로, 벽체 내부의 열적 거동특성을 분석하고 비정상적으로 변화하는 실내외 환경으로부터 단열 외벽체의 열관류율을 ISO 9869-1의 평균법으로 현장 측정하였다. 아울러, ISO 9869-1의 수렴지표에 따른 단열 외벽체의 수렴특성과 한계점을 고찰하였다. 그 결과, 같은 실내외 환경조건임에도 불구하고 벽체 유형에 따라 벽체 내부에서의 열적 거동과 열의 분포가 매우 다른 것을 실험적으로 확인하였다. 특히 벽체의 단열부와 비단열부 사이에 열적 구배가 급격히 변화하기 때문에 단열의 위치에 따른 열적 흐름 변화가 큰 것으로 분석되었다. 이러한 현상은 열관류율을 추정하는 평균법의 정확도와 수렴기간에도 영향을 끼치는 것으로 확인되었다. 평균법은 실내외의 온도차이와 실내 측 표면 열류량의 비의 누적합계로 추정된다. 그러나 단열된 벽체의 실내 측 표면에서 관측되는 열류량은 비단열부와 단열부 모두를 반영할 수 없는 것으로 파악되었다. 즉, 실내 측 표면 열류량은 전체 벽체의 열적 흐름을 대표할 수 없다. 이에 따라 단열 벽체의 열관류율을 평균법으로 현장 측정하면 벽체의 유형과 실내외 환경조건 등에 따라 정확도 및 수렴특성이 다른 것을 실험적으로 확인하였다. 목조벽체는 콘크리트 벽체보다 비교적 정확하고 단기간에 열관류율을 측정할 수 있으며 콘크리트 벽체는 재료 축열의 영향으로 실내외 온도차이가 작은 조건에서는 측정 오차와 측정 기간이 증가하는 것으로 확인되었다. 특히 단열재가 실외 쪽에 위치하는 외단열 콘크리트 벽체는 실내로부터 전달받은 열을 외부로 배출하지 못하므로 평균법의 측정 오차가 매우 크고 측정 기간도 긴 것으로 확인되었다. 이에, 본 연구에서는 단열 외벽체의 열관류율 측정 시 확인된 평균법의 한계를 개선하고자 보온재의 열전도율 측정 방법인 KS L 9016, ISO 8301의 개념을 활용하여평균법을 기반으로 확장평균법(Extended Average Method, EXAM)을 제안하였으며, 실험을 통해 적용성을 검토하였다. 평균법과 마찬가지로, 확장평균법으로 실험대상의 열관류율을 현장측정하고 추정한 열관류율에 대해 ISO 9869-1 수렴성 지표에 따라 수렴특성을 분석하였다. 아울러, 평균법 대비 정확도 개선 및 수렴기간 단축효과를 검토하였다. 벽체의 유형에 따라 정도의 차이는 있으나, 제안한 확장평균법은 평균법보다 열관류율 측정의 정확도를 최대 92.5% 개선시킬 수 있으며 측정에 소요되는 기간(수렴기간)을 최대 16일까지 단축시킬 수 있는 것을 실험으로 확인하였다.

해체 부지복원 최적화 방안 연구

홍상범 경희대학교 대학원 2016 국내박사

The site remediation has been considered as the final step in a sequence of decommissioning of the nuclear facilities. The ultimate objective of the site cleanup is the release of the site from regulatory control after optimizing the radiological protection of workers, public members and environment. The final status survey is to identify and verify that the residual contamination levels should satisfy the release criteria of a site and building after decommissioning. In the thesis, we studied the optimization method of the site remediation by calculating the site release criteria depending on the re-use strategy and evaluating the contamination characterization with waste volume using a goestatistical analysis method. The objective of the site remediation is to reduce the risk to an acceptable level by removing the source of contamination. Site remediation and the final survey for the release of decommissioning site involve the following steps: (A) characterizing the site to identify the contamination and the levels of contamination; (B) selecting a site release strategy in terms of a re-use option (unrestricted or restricted use), a remediation technology, the cost, the schedule, and public acceptance; (C) assessing the radiological dose to determine whether the release criteria for future site use is satisfied; (D) implementing site remediation; (E) conducting the final status survey and evaluating the results; and (F) review and verification of the final status survey results by the regulatory body. The decommissioning site usually could be reused as a greenfield or brownfield form the analysis results of practical re-use status after decommissioning nuclear facilities. The site re-use strategy is decided by considering a variety of conditions such as national decommissioning strategies, waste disposal criteria, securing disposal site etc. The radiological dose assessment for setting up the DCGL(Derived Concentration Guideline Level) corresponding to the site release criteria should be calculated for each radionuclides. The release dose criteria recommended by the IAEA are between the dose constraint (300 Sv/y; a portion of dose limit) and a trivial dose range (10 Sv/y). KAERI has proposed the release criteria (100 Sv/y) for considering the future unrestricted use of the site and the urbanization of the surrounding area. The calculated results by adopting the site specific parameters of Korean Research Reactor site were 0.062 Bq/g, 0.246 Bq/g, and 0.246 Bq/g for Co-60, Cs-137, and Sr-90 respectively. The external exposure is a dominant pathway for Co-60, Cs-137 while the ingestion pathway of rice and vegetable is a dominant exposure pathway for Sr-90. The precision of the dose assessment results depends on the sensitiveness of the input parameter values, which was identified by comparing the deterministic and probabilistic methods for site re-use. The parameters identified as sensitive in deterministic analysis include external gamma shielding factor, in/out door time fraction, density of contamination zone for Co-60 and Cs-137. On the other hand, the sensitive parameters in probabilistic analysis include depth of roots, evaporation coefficient, density of contamination zone, and precipitation rate for Sr-90. In addition, the site specific distribution coefficient (Kd) which is one of sensitive parameters was measured with a standard method. The average value of measured results was 1656.6 ml/g with log-normal distribution. It is required to conduct the age-dependent radiological dose assessment depending on radionuclides and re-use scenario not applying two times of dose conversion coefficients for adults. Site characterization of the subsurface contamination is an important factor for planning and implementation of site remediation. Radiological survey and evaluation technology are required to ensure the reliability of the results, and the process must be easily applied during the field measurements. In situ gamma spectrometry has been used in several situations and environments and has proven to be a powerful tool in determining the residual radioactivity in the environment. In this study, the peak-to-valley method was applied to a variety of exponential depth distributions using the area sources in the laboratory. The results also verified by comparing the Monte Carlo simulations of photon transport code with differences in the soil composition and various activity depth distributions. The peak-to-valley method was applied to identify the vertical activity distribution and the surface activity in Jeju, Korea. There was good agreement for the depth distribution between the sample soil (β=6.1 g/㎠)and the in situ estimation of the mean mass depth (β=5.90 g/㎠). In situ gamma-ray spectrometry is a powerful method for site characterization that can be used to identify the depth distribution and quantify radionuclides directly at the measurement site. In situ measurement techniques provide rapid, cost-effective and spatially representative maps of the contamination distributions. The decommissioning site can be reused for various purposes depending on the site re-use strategies. The optimization of site remediation requires the comprehensive analysis of the site release criteria, waste volume, and disposal cost depending on the purpose of site re-use. The decision process for the site remediation needs the public acceptance compiled through the public meetings with the extension of participation, as well as workshops to provide necessary information about all stakeholder perspectives, which process definitely enhances public trust, confidence, and acceptance. Depending upon the site release criteria, the optimization of site remediation requires the analysis of subsurface characterization, waste volume, disposal cost, etc. For the completed decommissioning project of Uranium Conversion Plant, the geostatistical evaluation of remediation waste volume and disposal cost as well as the hot spots evaluation of MARSSIM were carried out to optimize the site remediation. In the results, the calculated waste volume was 356 ㎥ for the building industrial site, 1,823 ㎥ for the building greenfield, and 1,703 ㎥ for the satisfied residual hot spots from MARSSIM. Overall, the site remediation could be acquired by safety evaluation, in situ measurement, geostaitcial analysis and hot spots evaluation technologies of decommissioning site. The decommissioning experience and developed technologies will be usefully applied for preparing and implementing of nuclear power plant decommissioning. 원자력시설 해체의 최종 단계는 일반적으로 해체 부지를 복원하고 개방하게 된다. 부지복원의 최종 목표는 작업자, 일반인 및 환경에 대한 방사선방호를 최적화 후에 해체 부지를 규제에서 해제하는 것이다. 해체 부지 및 건물의 최종현황조사는 잔류오염도가 개방기준을 만족함을 확인하고 검증하기 위해서 수행된다. 본 연구의 최종 목표는 해체 부지복원 최적화를 위해서 부지 재이용 전략에 따른 개방기준을 도출하고, 공간분석 기법을 이용하여 부지의 오염특성 및 폐기물량을 평가하는 것이다. 부지개방을 위한 부지복원 및 최종현황조사 절차는 1) 부지의 잔류오염도 준위 및 확산 특성을 조사하고 2) 부지의 재이용 방안(제한적, 무제한적), 복원기술, 해체 비용, 일정 및 주민수용성을 고려하여 부지개방 전략을 선정하고 3) 방사선학적 평가결과가 향후 부지 재이용을 위한 개방기준을 만족하는지 평가하고 4) 부지복원을 수행하고 5) 최종현황조사 및 조사결과의 평가를 수행하고 6) 최종현황조사 결과의 검증 및 검토를 규제기관이 수행하게 된다. 해체 후 원전 부지의 재이용 현황을 분석한 결과 해체 부지는 녹지, 산업시설 및 원자력시설 부지로 활용될 수 있다. 부지 재이용 전략을 수립하는데 있어서 국가별 해체 정책, 폐기물 처분 기준 및 처분장 확보 여부 등 다양한 조건에 따라 결정된다. 원자력시설 해체 후 부지 재이용 안전성 평가를 통해 개방기준(Release criteria)에 상응하는 핵종별 유도농도기준(DCGL)이 평가되어야 한다. 연구로 해체 부지의 개방기준은 IAEA에서 권고하고 있는 기준(300 ~10 μSv/yr)과 향후 부지의 무제한적 재이용방안과 주변지역의 발전을 고려하여 100 μSv/yr로 설정하였다. 연구로 부지 특성자료를 반영하여 핵종별 유도농도기준을 평가한 결과 Co-60 (0.062 Bq/g), Cs-137 (0.246 Bq/g) 및 Sr-90 (0.257 Bq/g)으로 평가되었다. Co-60 및 Cs-137은 외부피폭 경로가 전체 선량의 92%이상을 차지하는 반면 Sr-90은 곡류 및 야채 등 섭취에 따른 피폭선량이 전체의 91%이상을 차지한다. 부지 재이용 안전성 평가 결과의 정확도는 입력인자에 의존하게 된다. 이를 위해 입력인자의 민감도를 확률론적 방법과 결정론적 방법을 적용하여 비교 평가하였다. 결정론적 방법을 이용한 평가결과 Co-60 및 Cs-137은 입력인자의 민감도 분석결과 외부차폐인자, 실내외 거주분율, 오염층 밀도 등이 민감도가 높고 Sr-90 방출 핵종은 식물의 뿌리 깊이, 증발산계수, 오염층 밀도, 강수량 등이 중요 인자로 평가되었다. 연구로 해체 부지의 토양에 대한 Cs-137의 흡착분배계수를 표준방법으로 측정한 결과 평균 1656.6 ml/g이고, 로그정규(Log- normal) 분포에 근사되었다. 연령군에 대한 영향을 평가한 결과 핵종별로 상이한 결과를 보여주고 있어 단순하게 내부피폭 성인 예탁유효선량의 선량환산계수(DCF)의 2배를 적용하기보다 핵종별로 평가를 통해 적용해야 한다. 부지의 깊이 오염분포에 대한 부지 특성조사는 부지복원을 계획하고 수행하는데 매우 중요하다. 방사선학적 조사 및 평가 기술은 측정결과의 신뢰도를 확보해야 하고, 현장에 적용이 용이해야 한다. 현장측정기술은 다양한 상황 및 환경 분야에서 잔류방사능 평가에 유용한 기술로 입증되고 있다. 본 연구에서는 실험실 환경에서 면적선원을 이용하여 다양한 지수함수 형태의 깊이분포를 평가할 수 있는 Peak to valley 방법을 적용하였다. 평가결과는 다양한 토양 성분 및 깊이 분포에 대하여 MCNP 시뮬레이션 계산을 통해 검증하였다. Peak to vally 방법을 제주지역의 수직 오염분포 평가를 위하여 적용하였다. 깊이 분포에 대한 시료채취 평가(β=6.1 g/㎠)와, 현장측정을 통한 평가(β=5.9 g/㎠) 결과가 잘 일치함을 확인하였다. 현장측정기술은 부지의 깊이분포 및 초기방사능을 정량하는데 매우 유용한 기술이다. 개발된 기술은 오염의 분포에 대한 정보를 신속하고, 비용을 절감하고, 대표적인 오염지도를 작성하는데 유용하게 활용할 수 있다. 해체 부지는 부지 재이용 전략에 따라 다양한 목적으로 활용될 수 있다. 부지복원 최적화를 위해서는 부지의 재이용 목적에 따른 개방기준, 폐기물량 및 처분 비용 등의 종합적인 평가가 요구된다. 이러한 의사결정 과정에서 대중 설명회 및 워크샵을 통해 대중의 참여기회를 확대하고, 종합적인 정보를 제공함으로서 주민 수용성을 확보하여 부지복원 최적화를 달성할 수 있다. 본 연구에서는 해체가 완료된 우라늄변환시설의 부지 오염 특성 자료를 이용하여 부지복원 최적화를 위한 방안을 도출하였다. 국내 여건을 고려하여 원자력시설 해체 후 부지는 산업시설 및 녹지로 조성할 수 있다. 이러한 재이용 목적에 따른 안전성평가를 통해 유도농도기준(DCGL)을 도출하고, 공간분석기법을 적용하여 부지의 오염특성을 평가하고 부지복원 최적화를 위한 복원 폐기물량 및 처분비용을 평가를 통해 부지복원 최적화 방안을 제시하였다. 우라늄변환시설의 부지 오염특성 자료를 이용하여 부지복원 최적화를 위한 평가결과 산업시설을 조성하는 경우 복원 폐기물량은 356 ㎥이고, 녹지를 조성하는 경우 1,823 ㎥이며, 녹지를 조성하되 MARSSIM의 국부오염에 대한 평가 기준을 만족시키는 경우는 1,703 ㎥으로 평가되었다. 이러한 평가결과를 바탕으로 주민공청회 등을 통해 이해당사자의 의견을 수렴하고 부지복원 최적화를 위한 주민 수용성 확보방안을 강구해야 한다. 해체 부지복원을 최적화하기 위해서는 안정성평가기술, 현장측정기술, 부지오염의 공간분석 및 국부오염 평가기술 등이 요구된다. 이러한 평가기술은 향후 원전 해체를 준비하고 수행하는데 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

환경영향평가에서의 악취 예측 및 평가기법 사례 연구

김동찬 호서대학교 대학원 2022 국내석사

우리나라는 국토의 한정적 자원으로 인하여 공간의 효율적 이용을 위한 입지 측면의 다양한 규제들이 적용되고 있고, 개발과 보존의 조화로움을 위한 행정 절차로써 환경영향평가제도가 도입되어 환경의 영향예측 기법과 제도, 평가항목 등이 꾸준히 개발되어 규제와 이용의 합리적인 접점을 도모할 수 있게 추진되고 있다. 그러나 정부정책, 국민의 의식수준 향상, 환경의 변화 등으로 여러 가지 불합리한 점들이 발생되고 있고 특히 악취에 의한 환경적 요인으로 국민의 기본적인 정주여건이 침해되고 있어 본 연구를 통하여 악취의 환경영향평가시 발생되고 있는 한계와 적용방법의 문제점 등을 검토해 보고 적정한 대안 제시를 통하여 환경영향평가의 기본 취지와 목적을 이룰 수 있도록 연구하였다. 첫째. 환경영향평가시 악취항목의 현장조사 및 영향예측 방법에 적용되고 있는 선행된 특정 연구결과를 기반으로 Y산업단지의 업종별 배출계수를 적용·배출량을 평가 한 결과 악취발생량은 47,837OU/sec로 나타났고, 실측에 의한 악취발생량은 1,900,065OU/sec로 조사되어 약 40배의 차이가 있는 것으로 검토되었다. 이는 악취항목 환경영향평가의 정확성을 저하시키는 주요 원인이 될 수 있을 것으로 판단된다. 둘째. 현장후각측정법을 이용하여 Y산업단지를 대상으로 사람이 직접 관능적으로 느끼는 냄새의 빈도를 정량적으로 평가 한 결과 노출특성값(EXpexist)이 0.21~1.36범위로 나타나 독일 토지활용 분류에 의한 노출한계값(EXPlim)의 기준인 0.15(마을)를 초과하는 것으로 조사되었다. 또한 감지되는 냄새의 종류는 다림질 냄새> 쓰레기 냄새> 공장냄새 > 화학약품 냄새 순으로 해당 산업단지의 특성이 반영된 정량적 평가 결과로 판단 할 수 있었다. 셋째. 본 연구에서 실측한 악취배출량 데이터를 이용하여 악취확산예측모델링을 실시하였으며 반경 2km이내 복합악취 10~48배의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 ‘22년 하반기 완공되는 △△△고속철도역 인근지역도 악취의 영향권 내에 위치할 것으로 예측 되어 향후 정책적 악취저감 방안이 필요할 것으로 사료된다. 넷째. 악취확산예측 모델링과 현장후각측정법과 비교하여 확산경향의 일치성을 확인한 결과, 확산거리 증가에 따라 악취후각측정법에 의한 결과인 ‘발생원수직격자빈도수평균값(GRIDfa)’의 감소 추세가 통계적 유의성이 높음(결정계수R2 0.9634)을 확인하였으며 향후 악취확산에 의한 환경영향 예측 시 현장 후각 측정법의 적용 가능성을 제시할 수 있을 것으로 검토 되었다. 본 연구를 통하여 악취항목 환경영향평가시 영향예측 결과와 악취발생량 실측 결과 값을 비교하였고, 악취확산모델링과 현장후각측정법을 비교하여 환경영향평가시 현장후각측정법의 신뢰성을 확인 하였다. 향후 악취항목의 환경영향평가시 업종별 악취배출계수의 신뢰성 확보를 위한 별도의 연구가 필요할 것으로 보인다. 또한 수용체 입장의 평가방법인 현장후각측정법의 추가적인 연구결과를 기반으로 환경영향평가시 현장후각측정법 적용 방법에 대한 긍정적 논의도 필요할 것으로 판단된다.

현장측정 및 설문조사를 통한 태양반사광에 의한 눈부심 평가

최정빈 한국교통대학교 일반대학원 2019 국내석사

인공조명에 의한 빛공해와 다르게 주간의 태양반사광에 따른 피해사례 및 민원이 보도되는 등 사회적 문제로 제기되고 있다. 현재 우리나라는 인구의 밀집화와 초고층 건물이 급격하게 증가하는 추세이며, 그 중 시공이 다른 공법에 비해 보다 공기가 짧고 구조형태가 편리한 커튼월 건물이 많아지고 있다. 이러한 대형 건축물이 증가함에 따라 주변 환경에 변화를 주고 있으며, 기존의 물리적인 요인뿐만 아니라 일조, 조망, 눈부심 등으로 그 범위가 확대되고 있다. 국내에는 태양반사광으로 인해 법적소송이 일어나고 있으나 판결은 패소가 되었으며, 대법원까지 넘어가고 있다. 이렇게 태양반사광으로 인해 피해를 받고 있지만 국내의 기준에는 태양반사광의 영향을 정량적으로 판단하고 평가할 수 있는 기준이 없다. 이는 태양반사광의 피해범위는 넓고 시간, 계절, 각도 등에 따라 가변적으로 변동하여 피해정도의 판단이 어려우며, 사람이 느낄 수 있는 눈부심의 정도에 대한 명확한 기준이 존재하지 않아 객관적으로 판단할 수 있는 구체적 근거가 없다. 본 연구에서는 현재 국내에서 발생하고 있는 태양반사광 법적 분쟁사례 및 피해사례를 조사하고 해외에서 제정되어 있는 태양반사광 억제 관련 규정와 국내외 관련연구를 분석하였다. 이를 바탕으로 태양반사광에 대한 현장측정을 통하여 건축물 외벽에 발생하는 표면휘도를 분석하여 눈부심 유발 가능성에 대해 알아보았다. 추가적으로 실제적 피해를 받을 수 있는 인접 거주민을 대상으로 눈부심에 대한 인지여부와 피해정도를 알아보기 위하여 설문조사를 진행하여 분석하였다. 이를 통해 태양반사광에 따른 피해정도를 파악하기 위하여 평가기법 및 빛 반사 방지 방안을 개발하기 위한 기초자료를 제공하는데에 연구 목적이 있다. 본 연구는 태양반사광 피해사례, 법적분쟁, 연구동향을 조사하였고, 이를 바탕으로 현장측정, 시뮬레이션과 설문분석을 통해 고층 커튼월 건물로 인한 태양반사광에 대한 눈부심 발생여부와 반사영역, 법적 규제의 필요성을 예측하였다. 연구결과는 다음과 같다. 현장측정을 실시한 결과 모든 고층 커튼월 건축물에서 태양반사광으로 인한 눈부심 현상이 발생하였다. 모든 건물에는 유리 또는 알루미늄 패널이 사용되었고, 이는 건물 외벽에 높은 반사율을 가지고 있는 외장재를 사용으로 인하여 발생된 것으로 판단된다. 하지만 건물의 방향과 태양의 위치, 주변건물 근황을 고려했을 때 눈부심이 일어나는 시간대와 영향권은 건물마다 다르게 나타났다. 따라서, 태양반사광에 대한 보다 정확한 평가를 위해 다음 네가지의 사항을 고려해야 된다고 판단된다. 태양반사광이 발생하는 건물의 방향에 대한 평가, 눈부심 피해의 범위에 대한 평가, 태양반사광으로 피해받는 건물의 거리와 고도에 대한 평가, 태양반사광의 발생지역에 거주하고 있는 거주민을 대상에 대한 평가가 필요하다고 판단된다. 향후 연구에서는 눈부심 현상을 유발할 수 있는 다양한 변수에 대하여 고려해보고 거리 및 각도, 태양의 위치 등의 변화에 대응가능한 평가방법 개발 및 저감기술,방안 등에 관한 현실적인 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구결과는 태양반사광 현장측정 및 설문조사를 통한 평가를 위한 참고자료로써 활용이 가능할 것으로 판단된다. Unlike light pollution caused by artificial lighting, the reported damages and/or civil complaints related to the reflected sunlight have become social issues Currently, the number of high-rise buildings is rapidly increasing in Korea and the areas are getting heavily populated. Among the skyscrapers, there are more curtain-wall type buildings, whose construction period is shorter than that of other construction methods and their structure is less complicated. The increased number of large-scale buildings has changed the surrounding environment. Not only the existing physical factors have altered, but also other factors, including sunshine, view and glare are affected. There are legal actions against the reflected sunlight in Korea, yet most of them are lost cases and there are appeals to the Supreme Court. Although there are damages resulting from the reflected sunlight, there is no domestic standard that may quantitatively decide the effect of reflected sunlight. It is difficult to determine the degree of damages caused by the reflected sunlight because it varies according to time, seasons and angles, and there is no clear standard on the degree of glare that people may feel. Thus, there are no specific grounds for objective judgment. The study herein examined legal dispute cases and damages caused by the reflected sunlight in Korea, and analyzed foreign regulations related to inhibition of the reflected sunlight as well as relevant studies. Based on the above, surface luminance of the building outer wall was analyzed according to the reflected sunlight measured on site and its possibility of inducing glare was identified. Additionally, a questionnaire survey was conducted with residents who may be actually exposed to such damages so as to investigate and analyze their perception on glare and the degree of damage. The purpose of this study is to provide basic data that may be utilized to develop evaluating methods for identifying the extent of damages caused by the reflected sunlight and plans for preventing reflections. The study examined the cases of damages caused by the reflected sunlight, legal disputes and research trend, and the site measurement, simulations and survey analysis were performed based on the examination. Then, whether glare occurs owing to the sunlight reflected from high-rise curtain-wall type buildings, the reflection area and necessity of legal regulations were predicted. The study results are as described below. According to the site measurement, glare caused by the sunlight reflected from all high-rise curtain-wall type buildings was found. This may have occurred because of glass or aluminum panels that were applied to all buildings and exterior materials with high reflectivity adopted for the building outer wall. However, the time and impact zones of glare differed according to each building considering the building direction, sun position and neighboring buildings. Therefore, the following 4 items should be considered for more accurate evaluation of the reflected sunlight – evaluation on the direction of buildings in which sunlight is reflected; evaluation on the degree of glare damages; evaluation on the distance and height of buildings damaged by the reflected sunlight; and evaluation on residents living in areas where the reflected sunlight occurs. It is believed that various factors that may trigger glare should be considered and realistic studies on developing evaluating methods that may respond to changes to the distance, angle and sun position as well as the techniques and plans for reducing the damages are required. The study results from the site measurement of reflected sunlight and questionnaire survey herein may be used as a reference for evaluation.

표면영상유속계를 이용한 유량측정기법의 정확도 분석

김서준 명지대학교 대학원 2008 국내석사

최근 개발된 SIV(Surface Image Velocimetry)를 이용한 유속측정기법은 비교적 짧은 시간동안에 급격히 변화하는 홍수시의 유량을 정확도를 유지하면서도 간편하고 안전하게 측정할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 폭이 넓은 하천에서 정확도가 떨어지고, 야간에 영상획득이 어려운 등 사용상 몇 가지 문제점이 발견되어 문제점을 개선하기 위한 노력과 아울러 적용 가능한 환경 기준의 설정이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 표면영상유속계의 적용에 따른 환경기준을 개선하기 위하여 수표면의 빛의 밝기에 따른 기준과 영상 획득시 카메라 각도의 기준을 수리실험을 통하여 제시하였고, 강우에 따른 정확도 분석을 위하여 강우시 현장의 영상분석 결과와 방류량를 비교 검증하였다. 또한 폭이 넓은 하천의 유량측정시 정확도 높은 유량측정을 위하여 다중카메라 방식을 이용한 현장유량측정시스템을 개발하였다. 빛의 밝기에 따른 정확도 분석을 수리실험을 통하여 검토한 결과 수표면의 빛의 밝기를 150 Lux이상으로 설정하여야 하는 것으로 확인되었다. 카메라의 각도 변화에 따른 정확도를 분석 해 본 결과 세장비가 1 : 3에서 1 : 5 사이에서는 부분적으로 필터링을 하여야 할 것으로 판단되고, 1 : 5를 넘는 경우에는 오차율이 15 % 이상 발생되므로 지양하여야할 것으로 판단된다. 그리고 강우시 현장 영상을 이용하여 유속을 계산하고 그 결과를 댐 방류량과 비교하여 정확도를 분석한 결과 저유량일 경우 최대 25 % 정도의 오차를 보였고, 평수시에는 약 10 %정도의 오차를 보였다. 기존의 단일 카메라를 이용한 방법이 폭이 넓은 하천에서는 정확도가 떨어진다는 문제점을 개선하기 위해 다중카메라 방식을 개발하였다. 현장에서 검증한 결과 다중카메라 방식의 경우 하천의 횡방향 유속분포가 유속계를 이용한 유속측정 방법과 비교하여 약 5 ∥10 %이내의 오차를 보임을 확인하였다. 향후 표면영상유속계를 이용한 유속측정기법의 문제점들을 해결한다면 언제 어디서나 효율적이고 경제적인 유량측정을 할 수 있을 것이다. 그리고 이를 활용하여 실시간 하천정보시스템으로 발전시킬 수 있다면 하천 관리에 큰 도움이 될 것이라 판단된다.

현장측정기술을 이용한 오염 부지와 방사화콘크리트의 방사능 분포 깊이 분석

이병채 충북대학교 2021 국내박사

In this research, the gamma spectrum in situ measured using a high-purity germanium(HPGe) detector, and the radiation source depth and the radioactivity distribution depth were analyzed by applying the PTC (Peak to Compton) method. The correlation between the 137Cs, 60Co, and 152Eu radiation source depth and the PTC net counting rate ratio(Q) was derived experimentally. As a result of comparing the experiments of a single source and a mixed source, the average relative error of 60Co and 152Eu is less than 3%, and the average relative error of 137Cs is less than 10% because the analysis gamma energy is low. As a result of comparing the experiment and simulation of radiation source, the average relative error was 7%. The difference in the PTC results with changes in radioactivity was less than 3% of the average relative error of 137Cs and 60Co, and the average relative error of 152Eu was less than 13% due to the low emission rate. The radioactivity distribution depth of 137Cs was analyzed using the PTC method. The experimental results of various radioactivity distribution depths of the 137Cs source agree with the results of an MCNP simulation within 2% relative error. In order to use the PTC method in the contamination sites, the impact of the surface area change of the measurement target was evaluated by an MCNP simulation. The developed method was applied to contamination sites and the results were compared with the sample analysis, revealing a relative error of less than 18%. In order to reduce the measurement uncertainty due to the background spectrum, it was recalculated using the background spectrum simulation method. As a result of comparing the recalculated result and the sample analysis result, the accuracy was improved compared to the existing PTC method within 6% of the average relative error. The experimental results of various radioactivity distribution depths of the 60Co and 152Eu source agree with the results of an MCNP simulation within 2% relative error. In order to use the PTC method in the activated concretes, the impact of the material composition, surface area, and density change of the measurement target was evaluated by an MCNP simulation. As a result of analyzed 60Co by applying the PTC method for the activated concrete in the accelerator facility, the analysis accuracy was very low because there was a steel bar inside the concrete. As a result of analyzed the energy of 779 keV of 152Eu, the right wall showed the highest accuracy with a relative error of 2.68% from the sample analysis result. The front and left walls showed results within 20% of the relative error. In case of the cross-contamination and biased data of the samples was ignored, a result of the relative error was reduced to to less than 16%. The results of this research will be useful in quickly and accurately evaluating the radiation source depth and radioactivity distribution depths of contamination site and activated concrete for decommissioning of nuclear facilities.