• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.55-58
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• 2003

제주도 동부지역에 위치한 심부관측정(해수면 하 60m 이상 착정) 11개소를 대상으로 2001 년 11월부터 2002년 10월까지 1년간 담.염수 경계면의 분포와 변화에 대하여 조사를 실시하였다. 담.염수 경계면의 두께는 대체로 해안에서 내륙 쪽으로 향함에 따라 두터워지는 경향을 나타냈고, 해안에서 6~6.kmm 이상 지역에는 담.염수 경계면을 갖는 기저지하수체가 발달하지 않는 것으로 조사되었다. 또한, 담.염수 경계면은 조석의 영향에 의해 1일 동안 최대 8.1m, 최소 0.14m의 변화를 나타냈으며, 계절에 따라서는 최대 33.2m, 최소 2m의 수축 및 확장을 일으키는 것으로 조사되었다. 조석과 계절에 따른 담.염수 경계면의 수축과 확장의 폭은 조사대상 관측정의 위치, 지하지질, 강우량 등의 여러 가지 요인에 의해 좌우되고 있는 것으로 해석되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.217-217
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• 2019

해안과 하천이 위치해 있는 낙동강하구의 담 염수 경계면 추적 연구에서 담 염수 경계면의 담수기원특성을 분석하기 위해서는 담 염수 경계면을 이루는 담수의 기원이 하천 혹은 지하수 인지를 규명하는 것이 매우 중요하다. 담 염수 경계면에 있는 담수는 일반적으로 하천과 지하수에 의한 것으로, 낙동강하구 일원을 대상으로 지하수공 내 해수침투 여부 파악을 위해 화학적(유기물) 분석을 실시하였다. 이와 아울러 낙동강하구 일원에서 담 염수 경계면에서 채취한 수질시료의 담수기원을 분석하기 위하여 K-water연구원 수질안전센터에 지하수공 7개지점(BH-1~7호공)의 심도별 물시료 2~4개지점(총 23개 지점), 하천(1개 지점), 해수 및 해안유출수(각 1개 지점)를 포함한 26개 시료를 LC-OCD(Liquid Chromatography-Organic Carbon Detector)로 분석하였다. LC-OCD 분석결과 특성은 기본적으로 유기물질이 물에서 유래한 aquagenic 혹은 토양층에서 유래한 pedogenic 유기물질 인지에 달려있다. 댐 또는 하천에서 pedogenic 유기물의 농도는 일반적으로 유역분지의 수문 또는 수리지질학적 경로에 의존한다. pedogenic 유기물들은 주로 상대적으로 작은 분자량을 갖는 친수성, 높은 사슬밀도 및 내화성 분자특성을 갖는 펄빅산으로 구성된다. aquagenic 유기물질은 수생 식물성 생물이나 플랑크톤의 분해 산물로서 세포벽에서 유래된 peptidoglycans와 고분자량의 polysaccharides 등을 포함한다(Chio & Jung, 2008; Buffle, 1988). 담 염수 경계면 추적을 위한 7개 관측공의 심도별 수질시료는 하천, 해수, 그리고 해안유출수의 용존유기탄소를 분석하기 위하여 LC-OCD로 정밀분석하였다. 그 결과, humic, 휴믹물질의 산화물질인 building blocks, 생물고분자 물질(bio-polymers), neutrals, acids로 분석되었으며, 일반적인 자연유기물질의 기원은 pedogenic과 aquagenic 유기물질로 분류된다. IHSS 표준물질 분석 등을 통한 SUVA 값으로부터 자연유기물질의 기원정보를 제공하는 HS-Diagram으로 도시한 결과, 2018년 11월 2일 조사한 26개의 원수시료 전체는 pedogenic fulvic acid〉aquagenic fulvic acid으로 하천의 기원이 우세한 것으로 분석되었다. BH-1호공과 BH-6호공의 특정 1개구간 GL.-6m를 제외한 모든 구간에서 aquagenic FA의 지하수 기원으로 분석되었으며, 나머지 지하수공(BH-2, 3, 4, 5, 7)과 하천 및 해안유출수는 유역분지 수문학적 경로인 pedogenic FA의 하천 기원의 담수인 것으로 분석된다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.13 no.1
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• pp.17-27
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• 2003

In this study, a phenomenon of saltwater intrusion was monitored under various conditions regarding recharge and pumping rate using time domain reflectometry for a laboratory scale unconfined aquifer to verify the basic theory behind seawater intrusion and to investigate movement of salt-freshwater interface in accordance with the ratio of pumping and recharge rate. Results showed that a thick mixing zone was formed at the boundary instead of a sharp salt-freshwater interface that was assumed by Ghyben and Herzberg who derived an equation relating the water table depth $(H_f)$ to the depth to the interface $(H_s)$. Therefore our experimental results did not agree with the calculated values obtained from the Ghyben and Herzberg equation. Position of interface which was adopted as 0.5 g/L isochlor moved rapidly as the Pumping rate $(Q_p)$ increased for a given recharge rate $(Q_r)$. In addition, interface movement was found to be about 7 times the ratio of $Q_p/Q_r$ in our experimental condition. This indicates that Pumping rate becomes an important factor controlling the seawater intrusion in coastal aquifer.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.447-447
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• 2022

하굿둑 실증시험 및 개방 시 하굿둑으로부터 해안지역 대수층의 지하수 내 염분침투를 예방하고 지속가능한 지하수자원 이용과 관리를 위해서 담수(freshwater)와 염수(saltwater)의 경계면 변동 및 분포를 추적하기 위해 지화학적·물리적 접근 연구는 매우 중요하다. 해안 및 하굿둑 주변지역의 담·염수 경계면 특성에 관한 조사 및 분석은 직·간접적 관측방법으로 이뤄진다. 직접 관측방법에는 심도별 전기전도도(Electrical condutivity, EC) 측정 방법으로 1개 정밀센서(CTD-Diver)를 와이어에 연결하여 수동으로 측정하는 방식과 자동 관측센서(CTD-Diver)를 공내 여러 관심심도에 이격거리에 따른 관측센서를 여러 개 설치하여 특정 관심심도별 연속적인 상태를 파악하는 방법이다. 간접 관측방법에는 관심심도별 또는 특정 심도의 지하수 수질을 채취하여 지화학 분석하는 방법이 있다. 직·간접적 관측방법에는 관심심도별 구간의 이격거리와의 공백과 조사시기에 대수층의 해수침투를 파악할 수 있으나 연속적 관측과 예측은 매우 어렵다. 직접적 관측방법 중 1개 정밀센서와 와이어를 이용한 특정 시·공간에 대한 연직 프로파일링 관측은 가능하나, 연속적 관측과 예측 또한 매우 어렵다. 따라서 본 연구는 물리적 방법을 기반으로, 하굿둑 인근의 담수(freshwater)와 염수(saltwater)와의 경계면 분포특성에 관한 연구는 하굿둑 실증시험 시 지하수 내 염분침투에 따른 지하수 환경 등에 대한 전반적 특성 등을 분석하였다. 하구언 일대의 지하수 내 염분침투 및 지하수 오염관리를 위해 실증실험 등 인위적인 요소와 강우, 태풍, 가뭄 등 자연적인 요소에 의해 여러 형태의 분포특성을 보이는 담수와 염수의 분포 및 혼합대의 특성에 따른 담염수의 경계면 형태별 분석을 하는데 목적을 두었다. 해수침투의 예방과 지하수 오염 방지를 위해 심도별 자동 수질측정 장치를 개발하고, 이를 이용한 염지하수의 프로파일링 감시 시스템을 제안하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.67-72
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• 2003

제주도 동부지역에 설치한 심부관측정과 지하수 개발공에 대한 시추코아 지질검층, EC 및 수온검층, 지하수위 관측, 수질조사 등의 자료를 기초로 이 지역의 지하지질 분포와 지하수 부존특성에 대해 해석을 실시하였다. 제주도 동부 해발 200m 이하지역은 평균 해수면 하 90~120m 깊이까지 투수성이 좋은 용암류 누층으로 이뤄져 있으며, 일부지역에서는 서귀포층 상부에 유리쇄 설성 각력암층(hyaloclastite breccia)이 두껍게 분포하고 있어 담수지하수의 확산과 해수의 유입이 잘 일어날 수 있는 지질상태를 이루고 있다. 특히 서귀포층은 G-H비에 의한 담.염수 경계면 분포 깊이보다 깊은 위치에 존재하고 있어 제주도 서부지역에서처럼 담수지하수를 저류 해주는 역할을 기대하기 어려운 것으로 판단된다. 제주도 동부지역 지하수체는 수직적으로 담수지하수, 저염지하수, 염수지하수로 구분할 수 있으며, Ghyben-Herzberg 원리가 적용되는 담수렌즈(기저지하수) 두께는 일반적인 G-H비 보다 훨씬 얇은 평균 1:20의 비율을 나타냈다. 담수렌즈는 대체로 해안으로부터 내륙쪽 8km 지역까지 광범위하게 발달하고 있으며, 담수렌즈 포장량은 822백만톤(공극율 5%)에서 1,970백만톤(공극율 12%)의 범위로 추정되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.81-84
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• 2002

제주도 동부지역 구좌읍 한동리-송당리를 연결하는 직선상의 4개 지점에서 착정한 심부관측정에 대한 시추코어 지질검층과 심도별 수온ㆍ전기전도도 검층 결과, 제주도를 형성시킨 화산활동과 관련된 화산분출물(용암류 및 쇄설물)은 해수면하 136~170m 범위까지만 분포하고 있고, 그 하부에는 미교결의 U층(U Formation)이 분포하고 있는 것으로 밝혀졌다. 구좌읍 한동리에 소재한 둔지봉(해발 280m)을 경계로 해안지역의 U층 상부에는 용암이 바다속으로 흘러갈 때 생겨나는 베개용암(Pillow Lava)이 분포하고 있음이 최초로 확인되었으며, 이 베개용암층을 통해 고염분지하수가 내륙쪽으로 확산되는 것으로 밝혀졌다. 담수지하수체 하부에 존재하는 고염분 지하수체는 해안에서 내륙쪽으로 오면서 점진적으로 감소하고 기저지하수체(담ㆍ염수 혼합대를 형성하는 지하수체)는 해안으로부터 약 6~6km(해발 120~130m)지역까지 분포하고 있으며, 담수지하수 렌즈체의 두께는 이론적인 G-H비 보다 훨씬 얇은 것으로 나타났다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.46 no.7
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• pp.783-794
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• 2013

Saline groundwater, in addition to fresh groundwater, is actively developed for inland aqua culture in Jeju Island where groundwater is practically the only source of freshwater. In this work we analyzed impacts of saline and fresh groundwater development on groundwater systems in Sungsan subwatershed in Jeju. A sharp-interface model was used to simulate fresh and saline groundwater flows. Withdrawal of freshwater imparted adverse impacts by lowering groundwater level and inducing saltwater encroachment. Withdrawal of saline water imparted mixed results: on one hand it lowered groundwater level, on the other hand it reduced saltwater encroachments. However, freshwater development lowered groundwater level much more than salinewater development did. Modified Ghyben-Herzberg ratio was developed for a transition zone with finite width. Comparison against observed data resulted in fair agreement.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.38 no.4
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• pp.527-535
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• 2018

Agricultural activities of western Jeju island has suffered from saltwater intrusion seasonally. Objectives of this study are to prove the occurrence of saltwater intrusion in the coastal aquifer and to consider a management plan using MODFLOW-family code SEAWAT model. Model results show that the saltwater-freshwater interface intrudes inland only a few meters and that upconing phenomenon is rather the cause of the severe disaster of the agricultural water contamination. This study selected Gosan area as a representative site to estimate optimal groundwater development regulation against upconing by seasonal pumping for agriculture. The suggested optimal groundwater development estimation method considers the groundwater levels of representative monitoring wells for regulatory alarms.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.33 no.1
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• pp.105-119
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• 2023

Water supply is decreasing due to climate change, and coastal and island regions are highly dependent on groundwater, reducing the amount of available water. For sustainable water supply in coastal and island regions, it is necessary to accurately diagnose the current condition and efficiently distribute and manage water. For a precise analysis of the groundwater flow in the coastal island region, submarine fresh groundwater discharge was calculated for the Seongsan basin in the eastern part of Jeju Island. Two methods were used to estimate the thickness of the fresh groundwater. One method employed vertical interpolation of measured electrical conductivity in a multi depth monitoring well; the other used theoretical Ghyben-Herzberg ratio. The value using the Ghyben-Herzberg ratio makes it impossible to accurately estimate the changing salt-saltwater interface, and the value analyzed by electrical conductivity can represent the current state of the freshwater-saltwater interface. Observed parameter was distributed on a virtual grid. The average of submarine fresh groundwater discharge fluxes for the virtual grid was determined as the watershed's representative flux. The submarine fresh groundwater discharge and flux distribution by year were also calculated at the basin scale. The method using electrical conductivity estimated the submarine fresh groundwater discharge from 2018 to 2020 to be 6.27 × 10⁶ m³/year; the method using the Ghyben-Herzberg ratio estimated a discharge of 10.87 × 10⁶ m³/year. The results presented in this study can be used as basis data for policies that determine sustainable water supply by using precise water budget analysis in coastal and island areas.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 2000.09a
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• pp.54-69
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• 2000

There are groundwater trouble by high-salinity yield inducing sea-water intrusion in Cheju Island. It is used groundwater-GIS(Well-lnfo) in the maintenance and management of groundwater in Cheju Island to grasp groundwater trouble area and cause of high-salinity yield. For 16 wells certain to yield high-salinity, we logged specific electrical conductivity(EC) and tried to get hold of freshwater and saltwater relationship. As result of distribution of $Cl^-$ by depth, it is showed up groundwater trouble by high-salinity yield in the east coastal area and the partly north coastal area. The reason of high-salinity groundwater yield are low-groundwater level by the structure of geology and low-hydraulic gradient etc. There is necessity for management to development and use of groundwater in the high-salinity area, special management area.