• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.248-248
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• 2015

제주도의 연평균 강수량은 지속적으로 증가하고 있으나 강우일수는 감소하는 추세로 기후변화에 의한 가뭄재해 피해가 우려되고 있다. 제주도는 전체 수자원의 대부분을 지하수로 사용되어 면적 대비 많은 지하수관정이 개발 이용되고 있으며, 용수이용에 따른 고갈 및 오염이 발생되지 않도록 분석 관리가 필요한 지역이다. 제주지역의 지하수위는 계절적 변동특성이 확연히 나타나지만 평시에는 큰 변동이 없는 지하수위 수준을 보이며, 실제 지하수 이용률은 허가량의 30%이하로 양수에 의한 지하수위변동은 크게 체감되지 못하고 있다. 그러나 극심한 가뭄재해 발생 시 기존 사용량을 초과 양수하는 문제가 발생하여 지하수위는 급격하게 하강되고, 제주 수자원관리에 문제가 발생될 것으로 지속적인 지하수 개발이 지하수위에 미치는 영향에 대하여 정량적인 분석이 필요하다. 본 연구에서는 지하수 유동 및 수위변동 분석이 가능한 수치해석 모형을 이용하여 제주도 성산유역을 대상으로 1993년부터 2013년까지 10년 주기 양수에 따른 지하수위 하강 특성을 분석하였다. 1993년 이전 개발된 지하수관정은 55개소, 2003년까지 개발된 지하수관정은 108개소로 지하수 개발은 약 1.9배 증가되었으나 양수능력을 적용하여 지하수위 변동을 분석한 결과 2.5배~3.1배 하강되는 것으로 확인되었다. 2003년부터 2013년까지 지하수 개발은 유역 상부에 집중되었으며 상류부 지하수 양수에 따라 해안지역의 지하수위까지 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1656-1660
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• 2010

저수지와 양수장은 우리나라에서 용수공급면적기준으로 전체 공급량의 78%를 차지하는 중요한 용수 공급시설이다. 본 연구의 목적은 저수지와 양수장의 환경영향을 LCA기법을 이용해 비교 분석함으로써 두 시설들의 환경영향을 정량적으로 평가하는데 있다. 연구대상 수리시설로서 경기도 안성에 위치한 이동저수지와 은산양수장을 선정하여 각각에 대하여 농업수리시설의 전과정평가를 실시하였다. 평가를 위하여 네덜란드 Pre사가 개발한 소프트웨어 Simapro 7.1를 이용하였다. 두 시설에 대한 원료물질 취득 단계부터 건설, 운영, 유지관리 및 폐기단계까지 전과정의 환경영향을 분석한 결과, 두 종류의 시설 설치에 따른 토지이용, 상 하류의 생태적 영향 등이 고려되지 않았지만 저수지에 의한 농업용수 공급이 양수장에 의한 용수 공급보다 환경친화적이라고 볼 수 있다. 저수지의 경우 건설단계의 환경영향이 크고, 양수장의 경우, 운영단계에 환경영향이 큰 것으로 분석되었다. 단계별로 환경영향은 저수지는 건설단계에 건설재료 예를 들어 레미콘, 시멘트 등이 환경부하를 크게 발생시키기 때문이고, 양수장은 이용 단계에서 용수공급을 위한 전력사용에서 기인하는데, 이는 전력생산시 화석연료와 같은 자원소비가 많기 때문이다. 이번 연구는 토목시설물중 농업 용수 공급시설의 전과정에서 환경영향을 종합적으로 평가하는데 LCA가 활용되었다는 점에서 의의가 있으며, 향후 하드웨어적인 시설뿐만 아니라 농업용수 공급에 따른 전과정평가를 수행하고, 농업용수 LCI D/B 구축에 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 예상된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1895-1899
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• 2006

해안지역에서는 해수와 담수의 밀도차, 조석에 의한 해수면변화등과 같은 자연적 요인과 양수, 하구에서의 골재채취, 대규모 간척사업등의 인위적 요인에 의해서 해수가 육지부로 침투되는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 양수가 지하수의 염분농도변화에 미치는 영향을 분석하였다. 모의결과, $200m^3/day$이상 양수시에는 지하수위의 저하보다는 횡방향흐름이 가속화 됨에 따라 밀도차에 의한 흐름과 횡방향흐름 유속이 합쳐져서 해수의 급격한 유입으로 TDS농도가 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 기 관측된 점자료를 이용하여 3차원 공간분포상에서 양수에 따른 염분농도의 변화를 가시적으로 확인 할 수 있으며, 이를 통하여 해안지역에서 해수침투로 인한 재해를 막고 지하수를 보다 안전하게 이용하기위한 적정양수량을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.391-396
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• 2003

정류상태하에서의 WINFLOW 모델에 의한 모의발생 결과치는 산정된 계산치와 관측치의 오차백분율(0.011~0.080의 범위)를 비교해 볼 때 지하수두 분포를 신뢰도 수준에 있어 잘 반영하고 있는 것으로 판단되며 동서방향으로는 일정 수두분포, 남북방향으로는 완만하고 안정된 수두경사를 이루는 것으로 분석되었다. 분석유역에서의 지하수 유동은 남측에서 하천지역으로 안정된 유동형태를 보이고 있으며, 각 지점에 대한 입자추적은 상류에서 양수지점까지 비교적 직선에 가까운 형태를 보이고 있으나 양수지점의 하류부에서는 양수량의 크기에 따라 영향반경도 많은 차이를 나타내었다. P 및 Pl관정의 동시 양수인 경우에는 P지점 또는 Pl지점의 단일정일 경우보다 영향반경의 크기가 증가한 것 보다는 다소 복잡해진 양상을 보였으며 입자경로는 직선에 가까운 형태를 가지는 것으로 분석되었다. 양수량에 따른 영향원을 살펴보면 지하수가 남측에서 북측(병성천)으로 유동할 경우에 상류부보다 관정 측면과 하류부에서 더욱 크게 지하수두가 감소하는 변화경향을 나타내어 지하수유동방향 및 유속이 관정의 영향원 분포에 많은 영향을 미치고 있음을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.387-387
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• 2017

인공함양 시설을 설계 및 운영하는 단계에서 설치 예정부지의 자연적 특성(지형, 지질, 기후 등)과 인공적 특성(주입정과 양수정의 거리, 주입량, 양수량 등)은 중요한 인자라고 볼 수 있다. 인공함양 예정 부지의 개념모델을 설정하고 수리전도도와 이격거리(주입정과 양수정의 직선거리)에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 인공함양 예정 부지는 충적대수층이며, 인공함양 주입량과 양수량은 $150m^3/day$로 동일하게 설정하였다. HydroGeoSphere 모델링을 통한 민감도 분석은 수리전도도($10^{-1}cm/sec$, $10^{-2}cm/sec$, $10^{-3}cm/sec$, $10^{-4}cm/sec$)와 이격거리(10 m, 50 m, 100 m) 조건에 대해 총 12회 수행하였다. 수리전도도가 $10^{-1}cm/sec$ 및 $10^{-2}cm/sec$인 경우의 모델링 결과, 이격거리가 100 m 범위 이내에서는 지하수위 변동이 발생하지 않았다. 수리전도도가 $10^{-3}cm/sec$인 경우의 모델링 결과, 이격거리가 10 m일 때 5 m 이내의 수위하강이 발생하고 영향반경은 약 14 m 정도로 나타났고, 이격거리가 50 m일 때 5 m 이내의 수위하강이 발생하고 영향반경은 약 31 m 정도로 나타났고, 이격거리가 100 m일 때 5 m 이내의 수위하강이 발생하고 영향반경은 약 34 m 정도로 나타났다. 수리전도도가 $10^{-4}cm/sec$인 경우의 모델링 결과, 이격거리가 증가할수록 양수에 의한 수위하강과 영향반경이 증가하였으며, 낮은 수리전도도로 인해 양수로 인한 수두손실을 회복할 수 없었기에 양수정 주변에서 반경 수십 m 이상의 수두하강 영역을 형성하고 주입정 근처에서는 주입속도가 대수층의 투수능력에 비해 상당히 높기 때문에 5 m 정도의 수위상승이 나타났다. 모델링 결과를 분석하여, 수리전도도가 $10^{-3}cm/sec$ 이하이고 이격거리가 10 m 범위 이상인 충적대수층에 $150m^3/day$를 주입하면서 동시에 $150m^3/day$를 양수하는 시스템에서는 지하수위변동이 발생하므로 주입량과 양수량의 조절이 필요하다는 것을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.285-285
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• 2020

본 연구에서는 국내 시설농업단지의 수리지질 특성을 고려한 개념 모델을 설정하여 수리전도도와 이격거리(주입정과 양수정 사이의 거리)에 대한 민감도 분석을 수행하였다. 개념 모델에는 자연적 특성(지형과 지질, 강수량, 수리전도도 등)과 인공적 특성(주입정과 양수정의 이격거리, 주입량과 양수량 등)이 입력되었으며, 민감도 분석은 수리전도도(10^-1 cm/sec, 10^-2 cm/sec, 10^-3 cm/sec, 10^-4 cm/sec)와 이격거리(10 m, 50 m, 100 m)를 조합한 12개의 시나리오로 수행하였다. 양수정의 하류부에 설정된 관측정의 지하수위 강하량은 수리전도도가 감소하고 이격거리가 멀어질수록 증가하였다. 동일한 이격거리에서 수리전도도에 의한 지하수위 강하량의 회귀분석을 통해 인공함양 대수층의 지하수위 변동은 수리전도도에 의해 지배적인 영향을 받음을 알 수 있었다. 인공함양 대수층의 수리전도도가 10^-2 cm/sec 이상인 조건에서는 주입정과 양수정의 이격거리에 따른 지하수위의 영향반경은 20 m 이내이었지만, 수리전도도가 10^-3 cm/sec 이하인 조건에서는 이격거리가 멀어질수록 지하수위의 영향반경이 급격하게 증가함을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권4호
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• pp.17-23
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• 2002

균열암반내에 시추된 7개의 양수정에서 양수시험을 실시하였다, 여기에서 각 양수율에 따른 수위강하값을 구하였으며, 비평형상태하에서의 단계양수시험은 Cooper-Jacob의 방법에 의해 양수시간을 보정하였다 양수정에서의 대수층 손실상수, 우물손실상수 및 우물손실지수(n)의 산출은 최소제곱법(method of the least square)을 이용한 회귀분석 방법을 이용하였으며, n값의 범위는 1.65∼6.48로 산출되었다. 균열암반내에 시추된 양수정의 우물손실은 케이싱이나, 시추시 발생되는 공벽의 공극감소 등의 영향보다는 방사상흐름에 따른 양수정부근에서의 난류에 의한 영향이 대부분일 것으로 해석된다. 또한 이 난류는 레이놀즈의 수(Reynolds number)에 좌우되는데, 여기에서 암반대수층내의 균열 특성이 유체의 속도를 지배하므로 정확한 n값의 산출은 암반대수층을 이해하는데 중요한 인자가 될 것이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.719-733
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• 2013

본 연구에서는 죽산천 유역에 대해 지표수와 지하수의 통합거동을 유역 스케일로 장기간 모의할 수 있고 양수정의 공간분포 및 저수지 운영을 복합적으로 고려할 수 있는 유역단위 통합수문해석모형 SWAT-MODFLOW를 적용하여 지하수 양수 및 농업용 저수지가 하천유량에 미치는 영향을 평가하였다. 지하수 양수 및 농업용저수지 고려 유무에 따라 4가지 시나리오(1) 현 지하수 이용량 고려, 저수지 고려, (2) 현 지하수 이용량 고려, 저수지 미고려, (3) 지하수 이용량 미고려, 저수지 고려), (4) 지하수 이용량 미고려, 저수지 미고려(자연상태)를 구성하고 각 시나리오별로 하천유량의 변화를 모의한 결과, 죽산천 유역 출구부를 기준으로 지하수 양수로 인한 영향이 농업용 저수지에 의한 영향보다 상대적으로 크게 발생하였으며, 갈수량은 용수이용이 없는 자연 상태(natural flow)에 비해서 지하수 양수만의 영향으로 약 17%, 저수지만의 영향으로 약 11%, 양수 및 저수지의 복합영향으로 인해 약 23% 만큼 감소하는 것으로 분석되었다. 농업용 저수지로부터 떨어진 거리에 따른 하천유량의 변화를 평가하기 위해서 죽산천 본류를 따라 비갈수량을 산정한 결과, 저수지 관개용수의 회귀수 영향으로 하류로 내려갈수록 비갈수량이 증가하였으며, 죽산천 상류에 위치한 덕산 저수지로부터 약 6.5 km까지는 저수지의 영향이 상당히 미치는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1982-1985
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• 2010

해수침투는 대수층의 염분 농도를 증가시켜 지하수 염분화에 의한 용수의 부족 등을 야기시키며 다른 지하수 오염과 마찬가지로 회복에 대한 막대한 비용과 시간이 소모되어 피해지역에 대한 정확한 현황파악이 어려워 피해방지대책의 수립이 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 흐름과 이송을 모의할 수 있는 GMS-FEMWATER 모델을 이용하여 대상지역의 지층구조를 구분하고 실제 대상지역의 지층과 동일하게 모델링하여 해안지역의 해수침투에 대한 특성을 규명하였다. 분석결과 양수기간이 길어 질수록 지하수두강하 폭이 양수기간 30일, 60일, 90일 및 180일 경과 시 초기 수위에서 점차 4.25m (1.36%), 3.5m (1.13%), 2.96m (0.97%), 1.97m (0.65%)으로 감소하는 것을 알 수 있었다. 또한 양수량이 많은 관정일수록 해수 침투가 큰 것을 알 수 있다. 양수기간 30일 0.59mg/l, 채수 60일 1.65mg/l, 채수 90일 3.14mg/l, 180일 5.55mg/l으로 분석되었다. 이결과로 볼 때 양수기간 초기에서 기간이 지날 수록 해수침투가 큰영향을 주는 것을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.455-458
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• 2006

본 연구는 자연에너지를 이용하는 모든 냉 난방기술 중에서 에너지효율이 가장 높은 것으로 알려져 있으며 에너지 자원이 부족하고 에너지비용이 높은 상황에서 반드시 필요한 기술인 지하수를 이용한 건물의 냉 난방을 수행하는 스탠딩컬럼웰 지열히트펌프 기술을 운영함에 따른 지하수에 미치는 환경영향을 평가하기 위해 수행되었다. 즉 스탠딩컬럼웰을 적용한 지열히트펌프 시설이 가동되고 있는 주변지역의 지하수질 및 지하수위의 변화를 평가하기 위하여 지하수 환경영향평가를 실시하였다. 연구결과, 히트펌프의 유입수 및 유출수, 그리고 주변 지역의 수질은 지하수 수질기준 및 공업용수, 생활용수 수질기준에 적합한 안정적인 수질을 나타내었으며, 시설 운영에 따른 지하수 오염은 거의 없는 것으로 판단된다. 또한 지열히트펌프에 이용되는 4개의 양수정에 의한 주변 지역의 지하수위 변화등의 영향을 예측하기 위하여 취수가 없는 상태와 양수정당 취수량을 $50m^3/day$로 증가시켰을 경우를 가정하여 지하수두를 분석한 결과 취수량을 증가시켰을 경우 지하수두가 약2,.2m 감소하는 것으로 나타나 조사지역내의 지하수 거동은 양수정 가동조건과 주변지역에 분포되어 있는 정천의 취수량 변화에 따라 민감하게 반응하는 것으로 나타났다.