본 연구의 목적은 유효한 수직응력 조건을 적용하는 하에서, 공간적으로 상관된 가변 개구(aperture)를 갖는 단일 균열에서 용질 입자 수송의 공간적 거동을 수치적으로 분석하는 것이다. 수치 결과는 단일 균열에서의 용질 입자 수송이 가변 개구의 공간 상관 길이와 적용된 유효 수직응력에 의해 크게 영향을 받음을 보여준다. 공간 상관 길이가 증가할수록 용질 입자의 평균 체류시간은 감소하며, 굴곡도와 Peclet 수(용질 입자의 대류에 의한 수송 속도와 용질 입자의 확산 속도 간의 관계를 나타내는 무차원 수) 또한 감소한다. 이러한 결과는 공간 상관 길이가 증가할 때 개구 분포의 기하구조가 용질 입자 수송에 유리함을 시사한다. 그러나 유효 수직응력이 증가함에 따라 평균 체류시간과 굴곡도는 증가하는 경향을 보이지만 Peclet 수는 감소한다. Peclet 수가 감소하는 주요 원인은, 유효 수직응력이 증가함에 따라 접촉면적이 증가하여 상대적으로 국소적으로 유량이 더 높은 한두 개의 채널을 통해 용질 입자가 수송되기 때문이다. 본 연구에서 산출된 용질 입자 수송의 수치 결과를 바탕으로, 평균 체류시간과 유효 수직응력 간의 지수형 상관식이 제안된다.

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