Development and Application of a Landfill Gas Migration Model

폐기물 매립지에서의 가스 거동에 관한 모델 개발과 적용

numerical model is developed to estimate gas flow in the landfill site. Darcy's law, the mass conservation law, and the ideal gas state equation are combined to compose the governing equation for the steady-state and transient-state gas flows. The finite element method (FEM) is used as the numerical solution scheme. Two-dimensional radial symmetric triangular ring element is used to discretize the simulation domain. The steady state model developed in this study is compared with AIRFLOW that is a commercial model developed by Hydrologic Inc. Mass balance test is performed on the transient gas flow simulation. The developed model is applied to analyze the gas extraction experiment performed by Daewoo Institute of Construction Technology at the Nanjido landfill in 1993. The developed model was registered at Korea Computer Program Protection Foundation.

폐기물 매립지 내에셔 가스 흐름을 추정하기 위하여 수치 모델을 개발하였다. 가스 흐름은 밀도에 영향 받는 밀도류이고 매립지 내의 매체는 매우 불균질하므로 단순한 수학적 해법으로 가스 흐름을 추정하기 어렵다. Darcy 방정식과 절량 보존의 법칙을 결합하고 이상 기체 방정식을 도입하여 지배방정식을 만들어지고, 이 지배방정식을 유한요소법으로 풀이하였다. 정류상태 모의의 결과는 AIRFLOW 모델에 의한 모의 결과와 일치한다. 부정류 상태 모의 결과는 질량 보존 평가와 일정 시간 후의 결과를 정류상태의 결과와 비교하여 간접적으로 결과의 신뢰성을 평가하였다. 대우건설에서 1993년에 실시한 난지도 매립지 가스 추출 시험 결과를 모델을 사용하여 분석하였다. 개발된 모델은 1994년 재단법인 한국컴퓨터 프로그램 보호회에 등록되었다.