• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.506-510
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• 2009

대수층내의 담수-염수 경계면의 위치와 기울기를 파악하는 것은 해안가의 지하수 개발을 위해 선행되어야 하는 연구이다. 가로 140 cm, 세로 70 cm의 사각형 수조에 모래를 채운 모래염수조를 이용하여 포화된 다공질 매체에서 형성되는 담수-염수 경계면을 모의하였다. 다공질 매체의 입자크기에 따른 수리전도도, 해안가 지형의 지표경사, 해수의 염도에 대한 조건을 각기 달리하여 여러 실험조건에서 각 경우에 따라 형성되는 경계면의 형태를 모의하였고, 각 인자가 경계면의 형성에 어떠한 영향을 미치는지를 분석하였다. 각 조건에 따른 총 31가지의 실험을 수행하였으며, Glover 포텐셜 유도식을 이용한 염수침투 경계면을 비교하였다. 모형에서 측정된 염수침투 경계면은 위의 이론식들의 계산치와 유사한 양상을 보였으며, 경계면의 위치와 기울기는 수리전도도, 지표면경사, 염도에 영향을 받는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.532-535
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• 2003

새만금 방조제를 통하여 새만금호로 유입되는 해수 침출수량과 새만금 방조제 내부에서의 해수와 담수 사이의 상호작용 등에 대한 연구를 수행하였다. 본 연구에는, 밀도 차이에 의한 흐름을 고려한 지하수 흐름 지배 방정식과 염류의 분산 및 이송 지배 방정식을 결합시킨 수치해석 모델이 이용되었다. 밀도류를 고려한 경우에는 밀도류를 고려하지 않았을 경우보다 해수 침출량은 다르지 않았으나, 해수 침출면의 길이가 축소되고 유속이 증가하였다. 부정류상태의 해수-담수 경계면은 정류 상태의 결과와 매우 달랐으며, 해수 침출면이 방조제의 하부가 아닌 상부에 존재함을 보였다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권5호
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• pp.159-168
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• 2010

해안대수층의 지형특성과 수리특성에 의한 담수-염수 경계면과 최대담수양수량의 변화를 연구하였다. 모래 대수층의 수리전도도와 사면경사, 그리고 염수의 염도조건에 따른 담수-염수 경계면의 기울기 및 염수쐐기의 침투길이를 분석하였으며, 일정한 위치의 양수정에서 최대담수양수량과 염수침투제어를 위한 최적염수양수량을 실내 모래수조 모형을 이용하여 분석하였다. 실험결과, 대수층의 수리전도도가 높을수록, 사면경사가 급할수록 최대담수양수량은 증가되었으며, 이때 염도에 의한 영향은 상대적으로 미미하였다. 또한, 최대담수양수량이 증가함에 따라 염수침투제어를 위한 최적염수양수량이 비례적으로 증가되었으며, 그 양은 최대담수양수량 보다 평균 14% 증가되었다. 양수정의 위치에 따라 최대담수양수량과 최적염수양수량은 변화되었고, 염수위와 담수-염수 경계면에서 가까울수록 양수량은 감소하였다. 이러한 결과는 해안지역에서 지하수 개발량의 최대화를 위한 양수정의 위치 선정시, 대수층의 수리전도도, 사면경사 및 염도가 고려되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권11호
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• pp.1005-1015
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• 2009

해안대수층의 염수침투에 의한 담수-염수 경계면 특성을, 가로 140 cm, 세로 70 cm, 두께 10 cm 의 직사각형 모래수조 모형을 이용하여 모의하였다. 대수층 모형의 특성과 염수의 염도에 따른 총 31가지의 실험을 수행하였으며, 위치흐름 해석법을 유도한 Glover (1959)의 이론식과 호도그래프를 이용한 Henry (1959) 해석식 및 위치흐름 해석법을 이용한 Strack (1976)의 해석해 결과와 비교하였다. 대수층의 수리전도도, 해수의 염도, 그리고 해안가 지표경사에 따른 담수-염수 경계면의 위치와 기울기를 모의하였다. 다공질매체의 수리전도도와 해수의 염도가 높을수록 평형을 이루려는 담수-염수의 수위비($H_F/H_S$)가 높아지고, 이에 따라 경계면이 염수조 방향으로 이동하였다. 또한 염수조 방향의 모래사면의 경사가 급해질수록 경계면의 기울가가 완만하게 형성되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.2018-2022
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• 2009

본 연구에서는 낙동강 하구둑의 주요 기능 중에서 용수공급에 지장을 초래하는 염수침입 및 염해피해 방지 효과에 대하여 재평가 하고자 한다. 평가범위는 수치모형을 이용하여 낙동강 하구둑 건설 이전의 지형상황을 재현하고, 하구둑이 없는 조건 하에서 상류유입유량을 변화시키며 외해를 통한 염분 침입 가능범위를 수치모의 함으로서 하구둑의 효과를 간접적으로 평가하였다. 연구에 사용된 수치모형인 EFDC 모형 입력자료로 낙동강 하류부 및 외해 수역에 대한 3차원 지형도를 작성하였고. 평면 직교곡선격자망을 이용하여 대상 지역을 분할하였다. 초기조건으로 전 수역을 담수(염도 0.0psu)로 가정한 상태에서 하류단 경계에 실측 조위 및 해수조건(염도 33psu)을 적용하고 상류단에는 $50m^3/sec$를 적용하여 약 20일간 수행된 결과를 사용하였다. 상류유입유량을 $10^{\sim}250m^3/sec$의 범위로 변화시키고, 하류단 경계조건으로 조위를 적용하여 수치모의를 수행한 결과 염수침입현상에 제일 큰 영향을 미치는 요소는 상류로부터 유입하는 유량인 것으로 나타났다. 그 이외에 담수와 해수의 밀도 차이에 인한 밀도류형성 및 조석에 의한 염수의 밀어올림현상이 하류에서 상류로 염수가 침입하는데 다소의 영향이 있었다. 유입유량이 $250m^3/sec$에서 $10m^3/sec$로 감소할 경우 염분농도 1psu의 도달범위는 11km에서 50km정도로 증가하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.151-154
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• 2004

본 논문에서는 국내의 서-남해 연안지역에서 광범위하게 발생하고 있는 해수침투의 확산방지를 위하여 해수침투보호구역이라는 개념을 소개한다. 해수침투보호구역을 설정하기 위해서는 해당 지역 해수침투대의 고분해능 염분농도분포가 필요하며 이와 같은 염분농도분포도는 물리탐사 기술로 작성이 가능하다. 전남 영광지역에서 물리탐사 기술로 작성한 해수침투대의 고분해능 염분농도 분포도는 시험시추 결과, 매우 신뢰성이 높았으며 염분농도의 공간적인 분포도에서 해수침투로 인한 지하수 개발 제한지역, 보호구역 등에 대한 설정이 가능하였다. 향후, 해수침투의 확산방지와 지속적인 지하수의 개발이 가능한 해수침투보호구역설정에 대한 후속적인 조치가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.2001-2006
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• 2010

본 연구에서는 수리모형실험을 통해 해안지역 대수층에서 해수침투가 일어나지 않는 지하수의 최적 양수량을 산정하였다. 해안 대수층 및 양수정을 구현하기 위해 가로 140 cm, 세로 70 cm, 두께 10 cm 의 직사각형 Sandtank 모형과 5 mm 원형관을 이용하여 수행하였다. 해수의 염도, 해안가의 지표경사 등을 기준으로 설정하였으며, 다공질 매체의 입자크기에 따른 수리전도도 2가지를 경계조건으로 하여 각각의 양수정 위치에 따라 최대 담수량을 모의하였으며, 이 때, 하나의 과잉 담수량에 따른 최적 염수량을 산정하여 염수침투 제어 효과를 검증하였다. 다공질매체의 수리전도도가 높을수록 최대 담수량이 증가되며 이에 따라 염수 침투 제어를 위한 최적염수량이 증가하였다. 또한 양수정의 위치가 염수조에 가까울수록 최대담수량 및 최적염수량이 감소되었다. 이러한 모의를 통하여 설정된 각각의 양수정 위치에서 최적의 염수량으로 염수침투를 제어함으로써 지속시간 이용가능한 최대담수량을 나타내었다.

• 한국해양학회지
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• 제22권3호
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• pp.207-215
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• 1987

금강 하구(Keum River Estuary)에서의 chlorophyll-a의 분포를 규제하는 제 과정등을 이해하기 위하여, 1986년 4월과 7월 두차례에 걸쳐 현장 조사를 실시하고, chlorophyll-a, 영양염, ph, SPM, 용존산소, 수온, 염분 등의 분포 양상을 조사하였 다 갈수기인 4월은 방조제에서 약 35km 상류의 강경까지 염수의 침입이 있었으나, 풍수기였던 7월은 약 3km 상류역까지만 염수의 영향이 관측되었다. 4월의 경우 전 강하구 (estuary)에 걸쳐 평균 $500m{\ell}/{\ell}$이상의 높은 SPM분포를 보인 반면, 7월은 증가된 담수의 영향으로 SPM의 농도가 평균 $10m{\ell}/{\ell}$정도 밖에 이르지 않았다. chlorophyll-a의 분포는 시기, 위치에 따라 많은 변화를 보여, 7월의 경우 4월에 비 하여 매우 높은 chlorophyll-a의 분포를 보였으며, 두 시기 모두 담수-해수 경계역 에서 급격한 감소를 보였다. (4월 평균:담수역 $6.5\mu\textrm{g}/{\ell}$, 강하구 $1.4{\;}\mu\textrm{g}/{\ell}$; 7월 평균: 담수역 $35{\;}\mu\textrm{g}/{\ell}E, 강후구 $6.8\mu\textrm{g}/{\ell}$). 영양염이 항상 충분히 존재하는 금강 하구에 있 어서, 두 시기간의 chlorophyll-a농도에 큰 차이를 보인 것은, 주로 SPM 농도의 현 격한 차이에 의한 빛 에너지 효용성의 차이에 기인된 것으로 생각된다. 담수-해수 경계지역에서의 chlorophyll-a의 급격한 감소는, 주로 ionic strength의 증가로 야기 된 삼투압의 변화에 적응하지 못한 식물 plankton들의 대소멸(mass mortality)에 기인된 현상으로 생각된다. 초기혼합지역에서 AOU, ammonia의 증가를 보인 4월, ph의 급격한 감소를 보인 4월 및 7월의 자료들은, 식물 plankton의 죽음으로 인하여 공급된 유기물들의 분해과정을 통하여 나타날 수 있는 현상들로서, 위의 결론을 뒷 받침하여 주고 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권3호
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• pp.233-240
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• 1995

Ficks의 확산 편미방을 Laplace 변환을 적용하여 초기 및 경계조건과 함께 종속 대수 함수로 변환하고 Burington의 역변환표를 활용하여 복귀하는 방법으로 Ficks의 확산 편미방의 해를 구하였다. 적용된 초기 및 정계조건은 일정깊이의 담수에로 무한 깊이의 일정 염농도의 균일한 간척지 토양에서 상향 염분확산 이동에 대한 것이었다. 유도된 해는 특이 조건에서의 비교법으로 오.등 및 Kirkham, 등이 보고 한 간단한 초기 빛 경계조건에서의 해와 일치함을 확인했다. Ficks의 확산식의 해로 계산된 완만한 제염 속도를 근거로하여 담수 제염 방법별 제염 속도와 토양중 염분분포를 추정할수있는 모형식을 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권7호
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• pp.783-794
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• 2013

지하수 의존도가 높은 제주도에서는 담수 지하수는 물론 어류의 육상 양식을 위한 염분이 높은 지하수도 활발하게 개발되고 있다. 본 연구는 제주도 성산유역을 대상으로 담수와 염수 지하수 개발이 지하수계에 미치는 영향을 분석하였다. 경계면 모델을 이용하여 담수와 염수의 흐름을 모의하고 담수와 염수 개발의 영향을 조사하였다. 담수 개발은 기존의 연구 결과에서 익히 알려진 바와 같이 지하수위 강하와 해수쐐기 침투를 야기하는 것으로 나타났다. 염지하수 개발은 지하수위를 강하시키는 부정적 영향과 함께 해수침투를 저감시키는 긍정적 효과도 있는 것으로 나타났다. 담-염수사이의 유한한 두께의 천이대에 대한 수정 Ghyben-Herzberg 비율을 유도하고 해수침투 관측정에서 관측된 자료와 비교하였다.