KCI등재
공극 구조의 X-ray microCT 영상화를 이용한 사질토 투수계수 수치적 산정기법 = Numerical Computation of Hydraulic Conductivity of Sand Using X-ray Microtomography Imaging of a Pore Structure
Accurate estimation of the permeability of soils plays a major role in many geotechnical engineering practices. Advances in X-ray computed microtomography (X-ray microCT) have facilitated the direct use of high-resolution images for numerical simulation. In this study, a sand column was prepared and its pore-scale images were acquired using X-ray microCT scanning. The resulting images were converted into a finite volume mesh format using Python-based code for computational fluid dynamics. A Navier-Stokes equation was used to solve the flow in the constructed pore structure, and the permeability was computed based on Darcy's law. The computed permeability showed fairly good agreement with the measured value with 26% error. Further improvement in mesh generation technique is necessary because of the insufficient resolution near walls and grain contacts. However, this study suggests the feasibility of using X-ray CT imaging for numerical computation of permeability and the relevant transport properties of porous media.
더보기다양한 공학 분야에서 다공 매질의 투수계수를 정확하게 예측하는 것은 중요한 사안이다. 최근 X-ray computed tomography (CT) 장비의 발전은 고해상도의 이미지를 해상도 손실 없이 그대로 수치해석에 사용하는 것을 가능하게 했다. 본 연구에서는X-ray microCT 이미징을 통해 사질토 시료의 공극구조의 고해상도 이미지를 획득한 후, 유한체적법 유체흐름해석에 사용할수있도록 Python 기반 코드를 이용하여 격자 형식의 메쉬를 생성하였다. 이 메쉬에서 Navier-Stockes 방정식을 CFD코드를 이용하여수치해석적으로 해석하고, 투수계수를 계산하였다. 수치적으로 계산된 투수계수 결과는 실험결과에 비슷한 값을 보였으며, 26%의 오차를 나타내었다. 유체 벽경계부근에서 높은 해상도의 격자를 구현하지 못하는 한계로 인해, 입력압력조건에 따라다른 투수계수가 계산됨을 확인하였다. 본 연구에서는 X-ray CT이미징을 통해 수치적으로 다공매질의 투수계수, 투과율등의 물성을 도출할 수 있다는 가능성을 입증한 연구로써 의의가 있다고 판단된다.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2026 | 평가예정 | 재인증평가 신청대상 (재인증) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (재인증) | KCI등재 |
2017-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (계속평가) | KCI등재 |
2013-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재후보 1차 PASS (등재후보1차) | KCI후보 |
2008-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 유지 (등재후보1차) | KCI후보 |
2006-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.43 | 0.43 | 0.41 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.41 | 0.4 | 0.602 | 0.11 |
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