Development of a Groundwater Sampler and Test in a Well Affected by Seawater Intrusion

A new ground water sampler was developed and evaluated for target depth sampling under most rigorous field conditions. This new concept sampler comprises an air-cylinder, a hypodermic needle and a sampling bottle. Pressurized air or nitrogen gas can be used as a mechanical power source to operate the sampler. The air-cylinder is used to jab the hypodermic needle into the rubber cap of the sampling bottle. The hypodermic needle functions as a pathway to inject groundwater into the sampling bottle. Field test was conducted in a seawater intrusion monitoring well located at Handong district of Jeju Island. Water qualities in this well are periodically changed from the effects of sea water. Water sampling fir the same target depth in this well were tried at various times, and variations in electrical conductivity and pressure at the inside and outside of the sampler were measured using CTD divers. We found that the device could collect water samples only when it was actuated, and the pattern and range of variations in electrical conductivities and pressures measured at the inside and outside of the sampler were nearly identical. These results indicate that water samples using the sampler presented in this study represent correctly water qualities in which the samplings were made at a specific target depth in a well.

지하수 샘플러 개발 및 해수침투 관측정에서의 평가

다양한 조건의 관정에 지하수를 채수할 수 있는 샘플러를 개발하고 평가하였다. 이 샘플러는 공압 튜브, 공압 실린더, 주사기 바늘 그리고 샘플병으로 구성되며, 공기압을 동력원으로 사용한다. 공압 실린더는 주사기 바늘을 샘플병의 고무마개에 관통시키는 기능을 담당하며, 샘플병 고무마개를 관통한 주사기 바늘은 샘플병으로의 지하수 유입 통로 역할을 담당한다. 샘플러 현장시험은 해수의 영향으로 수질이 주기적으로 변화하는 제주 한동지역의 해수침투 관측정을 대상으로 하였다. 샘플러의 내부와 외부에 CTD Diver를 장착하고 관정내 동일 심도에서의 샘플링을 여러 차례 반복하면서 샘플링 단계별 전기전도도와 압력 변화를 측정하였다. 시험 결과, 샘플러를 작동시킬 때에만 지하수가 샘플러로 유입되며, 샘플러 내부와 외부에서 측정한 지하수의 전기전도도와 압력은 거의 일치하는 것이 확인되었다. 이러한 결과는 이 연구에서 제시한 샘플러를 이용하여 채수한 지하수 시료들이 샘플러 설치 심도의 샘플링 시간대의 지하수 수질을 정확하게 반영하고 있음을 지시한다.