• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.10 no.5
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• pp.18-24
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• 2005

Water quality changes of wastewater effluent in the shallow aquifier condition was investigated using laboratory unsaturated and saturated SAT columns for over five months. Average DOC removal was 31.9% in the unsaturated SAT column whereas no removal occurred in the saturated SAT column. Under the shallow aquifer condition, nitrification was not completed in the unsaturated SAT column, releasing residual ammonium nitrogen into the saturated SAT column. Short retention time (one day) in the shallow unsaturated SAT column rendered DO of about 2 mg/L to the influent of the saturated SAT column. Phosphate was not removed at all in the unsaturated SAT column while complete removal was achieved in the saturated column. Consequently, organic and inorganic compounds were removed under the shallow aquifer condition as effectively as was in deep aquifer, except for the release of ammonium and relatively high DO into the saturated SAT column.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.09a
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• pp.83-88
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• 2004

제주도 서부지역에 위치한 2개 관측정을 대상으로 대수층별 대수성시험을 실시하구 지하수 산출능력을 평가하였다. 연구대상 관측정은 대수층이 수직적으로 서로 연결되어 있지 않을 뿐만 아니라, 대체로 해수면 하 10～20m 사이 구간에 제1대수층이 발달하고 있으며, 지하수 산출능력은 절리 또는 용암류 경계의 대수층(용수2호공)보다는 유리쇄설성 각력암층(무릉1호공)에서가 상대적으로 양호한 것으로 평가되었다. 서귀포층을 포함한 제2대수층은 수위하가 l0m 이상 발생하는 것으로 미루어 보아 제1대수층보다는 지하수 산출능력이 떨어지는 것으로 판단된다. 그러나, 제1대수층은 지표로부터 얕은 깊이에 위치하고 있어 질산성질소 농도가 전반적으로 높고, 양수에 의한 영향권이 취수정 주변 l00m까지 발생하고 있어 서부지역에서 제1대수층 개발은 세심한 주의가 요구되고 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.114-118
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• 2004

울산지역의 대수층 분포특성과 지하수 유동특성에 관해 연구하기 위해 크리깅 기법을 이용하였다. 울산지역의 시추자료 1,783개 지점과 지하수위자료 총 1,171개 지점에 대하여 2년간(2002년～2003) 자료를 획득하여 분석하였다. 본 연구지역의 표고 충적층 하부경계 심도, 충적층, 하부경계 심도, 충적층 층후, 풍화대 층후, 충적층-풍화대 층후, 대수층 단면, 지하수위 그리고 지하수유동 분석을 하기 위해 베리오그램 분석한 결과 풍화대 하부경계 심도에 지수형모델(exponential model), 나머지 지하수위를 포함한 성분들은 모두 구상형모델(shperical model)이 가장 적합하게 나타났다. 울산지역 대수층의 경우 산악지역은 얕은 충적층과 풍화대 분포가 나타나는 반면, 남구는 충적층, 북구는 풍화대 발달이 우세하게 나타났다. 그리고 울산지역의 충적층과 풍화대 층후 분포특성이 울산단층을 따라 층후가 두껍게 나타났다. 지하수 유동은 고지형의 북구와 동구 산악지역에서 바다에 인접한 내륙지역으로 지하수 유동특성을 보였으며, 울산의 4개구는 산악지역, 태화강, 동천강, 울산단층 그리고 충적층과 풍화대가 잘 발달된 대수층을 따라 지하수유동 특성이 잘 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.743-748
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• 2005

김남원 등(2004a, b)에 의해 개발된 SWAT-MODFLOW 모형은 SWAT 모형과 MODFLOW 모형의 Recharge Package와 River Package를 직렬로 연결한 모형이다. 그러나 MODFLOW 모형에는 지하수 흐름방정식의 해석에 관련된 Package를 제외하더라도 Well, Drain, Evapotranspiration 등의 Package가 더 있어 대수층으로부터의 우물의 함양과 배출, 배수관을 통한 지하수의 배출, 지하수의 증발산으로 인한 손실 등을 수행할 수 있다. MODFLOW 모형의 Well Package는 SWAT 모형에서 대수층의 물이동, Drain Package는 SWAT 모형의 토관배수, Evapotranspiration Package는 SWAT 모형의 얕은 대수층에서의 증발산과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 이들 세 개의 Package를 SWAT 모형과 완전 연동시킴으로써 사용자가 좀 더 다양한 조건에 대하여 SWAT-MODFLOW 결합모형을 적용할 수 있도록 기능을 향상시켰다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.819-823
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• 2006

본 연구는 SWAT-MODFLOW에 포함된 양수모듈 (MODFLOW의 well package와 SWAT의 결합)을 경안천 유역에 시험적으로 적용한 것이다. SWAT-MODFLOW 모형에서 SWAT 모형의 대수층과 MODFLOW 모형의 Well Package의 연계는 함양우물과 배출우물 모두 사용이 가능하며 이 중 얕은 대수층에서의 배출우물에 관한 적용을 수행하였다. 물이동의 목적지는 하천, 저수지일 수도 유역외일 수도 있는데 양수된 물이 유역 밖으로 소비되는 경우로 국한하였다. 이를 위해서 소유역내 MODFLOW의 셀에 배출정을 위치시키고 두 가지 경우의 양수량에 대해 지하수위 변화와 물수지 변화를 살펴보았다. 양수 후 일정기간이 지난 시점에서 양수정 영향권내 유역 단면(남-북방향)에서의 지하수위 변화를 살펴본 바 개선된 양수모듈은 유역내 물이동을 효과적으로 묘사하고 있으며 지하수 유출량의 감소분은 하천으로 옮겨져 지표수 증가분으로 계산되고 있음을 물수지 변화를 통해 확인할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1173-1177
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• 2004

현재 다양한 분야에서 널리 사용되고 있는 지하투과레이더(Ground Penetrating Radar, GPR)를 이용하여 지하수면 및 함수량을 추정하였다. 비피압대수층 내에서의 얕은 포화대(saturated zone) 깊이을 산정하는 연구(livari and Doolittle, 1994, van Overmeeren, 1994)와 포화대 상부 습윤대(wetting fronts)의 거동를 조사한 연구(Vellidis et al, 1990) 등에 활용된 바 있는 GPR 기숙을 바탕으로 비피압대수층의 통기대와 포화대 내의 함수량 및 지하수면 추정을 위한 기초 실험을 수행하였다. 지하수면 및 함수량의 현장 적용성을 검증하기 위해서는 시간과 경제적인 면에서 비효율적인 점을 고려하여 사질토로 구성된 실험용 토조를 제작하여 건조시 획득된 GPR 자료, 지하수면의 변화에 따른 GPR 이미지를 비교하여 그 적용성을 검토하고 시${\cdot}$공간적 지하수면의 정확한 추정을 위해서 삼차원으로 비교${\cdot}$검토할 수 있도록 하였으며, GPR 자료의 정확성을 검증하기 위해서 토조 하부에 액주계(piezometer)를 설치하였다. 본 연구에서 적용된 GPR 실험은 획득된 이미지의 해석에 다소 어려움이 있지만 토양을 교란시키지 않고 비교적 간편하게 함수랑 및 지하수면의 위치를 파악하는데 매우 효과적이며, 추가적으로 GPR을 이용한 다양한 실험이 수행된다면 GPR 기술은 향후 기존 방법에서 쉽게 판단하기 어려운 시${\cdot}$공간적인 함수량 및 지하수의 분포 특성을 효율적으로 파악하는데 매우 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.29 no.3
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• pp.303-314
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• 2019

Surface permeability and shallow geological structures play significant roles in shaping the groundwater recharge of shallow aquifers. Surface permeability can be characterized by two concepts, intrinsic permeability and hydraulic conductivity, with the latter obtained from previous near-surface geological investigations. Here we propose a hydraulic equation via the cross-correlation analysis of the rainfall-groundwater levels using a regression equation that is based on the cross-correlation between the grain size distribution curve for unconsolidated sediments and the rainfall-groundwater levels measured in the Gyeongju area, Korea, and discuss its application by comparing these results to field-based aquifer test results. The maximum cross-correlation equation between the hydraulic conductivity derived from Zunker's observation equation in a sandy alluvial aquifer and the rainfall-groundwater levels increases as a natural logarithmic function with high correlation coefficients (0.95). A 2.83% difference between the field-based aquifer test and root mean square error is observed when this regression equation is applied to the other observation wells. Therefore, rainfall-groundwater level monitoring data as well as aquifer test are very useful in estimating hydraulic conductivity.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.1
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• pp.9-19
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• 2009

This study presents the effects of temporally varied groundwater table on hydrological components such as surface runoff, evapotranspiration, and soil water content. To this end, the SWAT-MODFLOW model in which the groundwater module of SWAT is replaced with MODFLOW model has been used with a modification to enhance the coupling between the water content in soil profile and the groundwater in shallow aquifer. The variable soil layer construction technique (VSLT) is developed in the present work to represent the direct interaction of soil water and groundwater more realistically, and then the VSLT is incorporated into SWAT-MODFLOW model. In VSLT, when the simulated groundwater table rises within the soil zone, the soil layers below the water table is regarded as a portion of the shallow aquifer, so that those layers are excluded from the initially defined soil zone and are governed by the MODFLOW. From the simulation tests for the Musim river basin, the improved SWAT-MODFLOW model with VSLT is found to correctly evaluate the spatial distributions of overland flow, soil moisture, evapotranspiration according to the groundwater table variation.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.1
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• pp.61-72
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• 2016

In Korea, the aquifers at the coastal areas are mostly shallow alluvial unconfined aquifers. To simulate the flow and dispersion in unconfined aquifer, a FDM model has been developed to solve the nonlinear Boussinesq equation. Related analysis and verification have been executed. The iteration method is used to solve the nonlinearity, and the model shows 3-D shape because it is a 2-D y model that consider the undulation of water table and bottom. For the verification of the model, the output of flow module is compared to the 1-D analytic solution of Lee (1989) which have the drawdown or uplift boundary condition, and the two results show almost the same value. and the mass balance of dispersion module shows about 10% error. The developed model can be used for the analysis and design of the flow and dispersion in the unconfined aquifers. The model has been applied to the estuary area of Ssangcheon watershed, and the parameters have been deduced as a result : hydraulic conductivity is 90 m/day, and longitudinal dispersivity is 15 m. And the analysis with these parameters shows that the wells are situated in the influence circle of each others except for No. 7 well. Groundwater discharge to sea is $3700m^3/day$. And the chlorine ion ($cl^-$) concentration at the pumping wells increase at least 1000 mg/L if groundwater dam is not exist, so the groundwater dam plays an important role for the prevention of sea water intrusion.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.9 no.1
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• pp.114-120
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• 2006

The main purpose of this study is to apply spatial analysis using semivariograms to small-loop electromagnetic survey data to assess the extent of seawater intrusion in an experimental watershed. To indicate the extent of seawater intrusion over the study area, vertical electrical soundings at 33 points and electrical conductivity logging in two wells were conducted. From the correlation between resistivities obtained by inversion and the depth of the aquifer at the two wells, the region of seawater intrusion was identified and demonstrated by electrical conductivity logging results obtained over two years. To measure the variation of apparent conductivity with depth, an electromagnetic survey in six frequency bands was adopted. Apparent conductivity mapping with spatial analysis using semivariograms is an effective technique for identifying the region of seawater intrusion at shallow depth.