• The Journal of Engineering Geology
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• v.25 no.4
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• pp.533-545
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• 2015

Spatial and seasonal variations in hydrogeochemical characteristics and the factors affecting the deterioration in quality of shallow portable groundwater in an agricultural area are examined. The aquifer consists of (from the surface to depth) agricultural soil, weathered soil, weathered rock, and bedrock. The geochemical signatures of the shallow groundwater are mostly affected by the NO₃⁻ and Cl⁻ contaminants that show a gradual downward increase in concentration from the upper area, due to the irregular distribution of contamination sources. The concentrations of the major cations do not varied with the elapsed time and the NO₃⁻ and Cl⁻ ions, when compared with concentrations in background groundwater, increase gradually with the distance from the upper area. This result suggests that the water quality in shallow groundwater deteriorates due to contaminant sources at the surface. The contaminations of the major contaminants in groundwater show a positive linear relationship with electrical conductivity, indicating the deterioration in water quality is related to the effects of the contaminants. The relationships between contaminant concentrations, as inferred from the ternary plots, show the contaminant concentrations in organic fertilizer are positively related to concentrations of NO₃⁻, Cl⁻, and SO₄²⁻ ions in the shallow portable groundwaters, which means the fertilizer is the main contaminant source. The results also show that the deterioration in shallow groundwater quality is caused mainly by NO₃⁻ and Cl⁻ derived from organic fertilizer with additional SO₄²⁻ contaminant from livestock wastes. Even though the concentrations of the contaminants within the shallow groundwaters and the contaminant sources are largely variable, it is useful to consider the ratio of contaminant concentrations and the relationship between contaminants in groundwater samples and in the contaminant source when analyzing deterioration in water quality.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.18 no.1
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• pp.53-61
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• 2000

In order to characterize the genetic diversity of bacterial community in groundwater, samples were collected from used for drinking water and polluted with heavy metal wastewater in Seoul city and natural cave of Kangwondo. The DNA was amplified with 165 rDNA-based primers by use of the PCR, and then analysed ARDRA (amplified ribosomal DNA restriction analysis). Restriction endonuclease analysis patterns of amplified 165 rDNA in drinking water and wastewater relatively showed high genetic diversity in situ and drinking groundwater. The number of DNA fragments varied with in situ and drinking water. This method of ARDRA of bacterial communities in groundwater could be used for a quick assessment of genotypic changes between different locations reflecting different environmental conditions and the diversity reflected pollution of groundwater (natural cave water>drinking water>waste water, as in order of grade). [Genetic diversity, Groundwater, 165 rDNA, PCR, ARDRA].

• Journal of the Korean earth science society
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• v.23 no.6
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• pp.486-493
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• 2002

Hydrogeochemical characteristics of groundwater from a limestone and granite area were studied in the Hwanggangri district, where important fluorite ore deposits are distributed. The geochemical properties of groundwater from limestone and granite are commonly characterized as Ca$^{2+}$-HCO$_3\;^-$ and (Ca$^{2+}$+Na$^+$)-HCO$_3\;^-$ type, respectively. Groundwater, contaminated by mine drainage water from the neighboring ore deposits, has not been observed yet. However, fluoride in groundwater exceeding the drinking water permission level is found in the wells located in a Cretaceous granite area. The concentrations of F in the groundwater show a positive relationship with the values of Na, HCO$_3$, Li and pH. This may suggest that the groundwater come from the decomposition of fluoride-bearing silicate minerals within highly differentiated granitic rocks.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1998.11a
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• pp.86-92
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• 1998

부산 지하수의 오염실태와 그 특성을 파악하기 위하여 1996년과 1997년에 분석된 지하수 수질자료 중에서 pH, TS, KMnO$_4$소비량, Cl, SO$_4$등을 통계분석 하였다. 각 성분의 평균치는 pH가 모두 7.3, TS는 216.0 mg/$\ell$와 242.3 mg/$\ell$, KMnO$_4$소비량은 2.6 mg/$\ell$와 6.3 mg/$\ell$, Cl은 35.7과 50.1mg/$\ell$, SO$_4$는 25.4와 33.9mg/$\ell$이다. 2년 동안 pH의 음용수 기준치 초과 비율은 0.55와 0.47%, TS는 1.89와 2.50%, KMnO$_4$소비량은 0.73과 1.17%, Cl은 1.41과 2.18%, 그리고 SO$_4$는 0.37과 0.86% 이다. 따라서 성분별로 비교해 볼 때, pH의 음용수 기준치 초과비율이 가장 적고, Cl의 초과비율이 가장 크다. Cl 및 SO$_4$이온의 음용수 기준치(각각 100 mg/$\ell$, 200mg/$\ell$) 초과지점과 이 이온들의 평균치보다는 훨씬 큰 100 mg/$\ell$이상되는 지점들의 분포를 분석한 결과, 해안가보다는 내륙에 더 많이 초과지점들이 분포한다. 따라서 부산지하수는 해수에 의한 영향보다는 내륙에서 생활하수나 기타원인(공장폐수, 오염된 하천수, 폐기물 매립 등)에 의한 오염이 훨씬 큰 것으로 보인다. 1996년에 5개 성분의 음용수 기준치 초과비율은 5.06%이고, 1997년의 초과비율은 6.87%로 전년도에 비하여 약간 증가하였다. 그러나 부산이 바다에 접하고 또한 인구과밀 지역임을 고려할 때, 부산의 지하수 수질은 양호한 편이다. 따라서 앞으로 부산 지하수의 보전 및 관리가 적절하게 진행된다면 부산에서 지하수는 시민의 생활용수로서의 역할을 증대해 나갈 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.6 no.1
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• pp.8-13
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• 1999

This research was investigated to examine the status of goundwater contamination in Chung-Nam area over 2 years from 1996 May to 1998 May. The results show that the overall detection rates of VOCs (volatile organic compounds) by region were as followed: industrial region > agricultural & industrial complex region > gas station region > around industrial region > downtown region, and excess rates of those were as followed: industrial region > gas station region > agricultural & industrial region > around industrial region > downtown region. Benzene and TCE of VOCs examined in Chon-An industrial region exceeded drinking water standard. At the agricultural & industrial complex region, the observed mean concentration of TCE was 3.107 mg/L and TCE was also detected at 48.152 mg/L which is 100 times higher than drinking water standard, and other VOCs were also observed at higher concentrations as well. Based on our studies, It is concluded that appropriate remedial action should be performed to protect further groundwater contamination and to restore groundwater quality in Chung-Nam area.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.09a
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• pp.249-253
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• 2003

강서구를 제외한 부산 전지역에서 1998년도에 조사된 지하수 수질 중 6개 성분(pH, TS, KMnO$_4$, Cl, SO$_4$, NO$_3$-N)에 대한 일반통계분석 결과 pH 성분을 제외하고는 5개 성분의 중앙값이 평균보다 적은 값을 보이는 양성왜도를 보임으로써, 수질오염정도를 분석하기 위해 지시크리깅이라는 비모수적인 지구통계분석기법을 적용하였다. 6개 수질성분에 대해 음용수 기준치를 적용하여 음용가능은 “1”의 값이, 음용불가능은 “0”의 값이 주어졌다. 이렇게 변환된 자료를 이용하여 각 성분별로 실험적인 베리오그램 분석을 실시한 결과 pH, TS, SO$_4$ 성분은 선형모델이 선정되었으며, KMnO$_4$, Cl, NO$_3$-N 성분은 구상형모델이 선정되었다. 본 연구에서는 지시크리깅을 이용하여 6개 성분의 분포도를 작성하고 부산지역의 오염정도를 분석하였다. 지시크리깅기법은 연구지역 전체의 정량적인 분포를 나타내지는 못하지만, 오염의 유.무와 오염의 크기를 정확하게 파악할 수 있으며 또한, 이상치(outlier)가 크게 영향을 미칠 수 있는 통계학적인 오류를 보완할 수 있다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.13 no.3
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• pp.1-7
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• 2008

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2003.04a
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• pp.279-282
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• 2003

충적층 지하수 개발이 활발히 이루어짐에 따라 철, 망간이 충적층 지하수를 이용한 취수원 확보 시에 정수처리의 주요관심대상이 되고 있다. 이에 본 연구에서는 기존 충적층 지하수의 개발이 이루어졌거나 검토되었던 지역을 중심으로 철, 망간의 분포특성을 고찰하여 보았다. 연구지역은 크게 금강권역, 낙동강권역, 영산-섬진강권역, 한강권역으로 나누었고, 조사 관정이 밀집된 권역들은 더 세분된 지구로 나누어 연구를 수행하였다. 철의 경우, 563개의 시료가 망간의 경우, 483개 시료가 수집 분석되었다. 수집된 충적층 지하수 시료들의 철, 망간 농도를 살펴보면, 철의 경우는 전체 조사 관정의 약 27%, 망간의 경우는 약 39%가 음용수 수질기준(WHO)을 상회하였다. 본 연구에서는 철, 망간의 분포특성을 고찰하기 위하여 철, 망간 농도에 대한 다양한 통계 분석을 수행하였다 수집 분석된 철의 산술평균 농도는 2.7ppm이며, 망간의 산술평균 농도는 0.4ppm로 이들 산술평균 역시, 모두 음용수 수질 기준을 상회하는 것으로 나타났다 그러나 철 및 만간 농도의 중간 값은 각 각 50 및 20 ppb이며, 실제 이들 농도가 기하학적 분포를 한다고 가정할 경우, 이들의 대표 값인 기하평균은 모두 먹는 물 수질기준을 만족하는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2000.05a
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• pp.90-90
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• 2000

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.15-15
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• 2023

2020년 기준 국내 상수도 보급률은 99.1% 차지하고 있으며(환경부, 2019), 수도관리차원에서 수돗물은 먹는 물로 시판되어질 만큼 우수한 관리체계를 유지하고 있다. 그 반면에 지하수는 생활용수, 식품가공, 농·축산, 양어, 군부대를 비롯한 전국지역에서 연간 10억 8천만톤 용수를 소비하고 있음에도 (환겨례 신문, 2013; 환경부, 2019) 사용되는 지하수의 약 65%가 음용수 불가판정을 받았으며, 최근 지하수의 오염비율은 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 지하수관정의 관리부주의에 의한 수질오염 및 수인성 다제내성균(슈퍼박테리아) 등에 의한 오염사례가 국내는 물론, 국제적으로 다수 보고되고 있는 실정이다 (환경부, 2013). 현재 지하수 수질관리는 공공기관 및 지자체 지정기관을 통해 진행되고 있으며, 검사기간은 수질채취로부터 통상 7~15일정도 소요되어 수질 관리 및 기준, 검사주기에 대한 애로가 많다. 현장 지하수관정에서 실시간 수질을 모니터링하고 이에 연동된 자동 수처리 시스템의 개발 및 도입은 나날이 심각해지는 환경오염 상황에서 선제적 예방과 해결방법으로 중요한 요소기술이다. 현재 지하수오염 및 부적합 음용의 수질처리는 화학약품, 필터여과, UV살균, O₃ (플라즈마)을 이용하는 것이 대표적이나, 화학약품의 경우 2차 오염이나 식품 세척 및 가공에 있어 부적합성의 한계점이 있다. 필터여과의 대표적인 RO필터의 경우 약 50% 순손실이 발생하고, UV 살균의 경우 UV에 의한 사용관리자의 위험 및 장비의 광부식 문제, O₃ 의 경우 고압전류 사용에 따른 위험성 등의 한계점이 나타나고 있다. 지하수 수질정화를 위한 광유도 활성산소(¹O₂, ·O^-₂)는 광감응제에 가시광의 빛 조사를 통해 생성되는 활성산소로의 에너지 및 전자 전이가 동시 진행되어 단일항 산소(¹O₂)와 슈퍼옥사이드 이온(·O^-₂)을 생성하게 된다. 생성된 활성산소는 유해미생물 또는 유기화학물과 개열, 제거, 치환 반응 등을 통해 미생물사멸 및 유해화학물질들이 분해 가능하다. 이를 이용한 지하수 유해미생물 사멸기술, 장비, 실시간 지하수의 분석기술 및 정수처리, 지하수 물순환 시스템 개발뿐만 아니라 지하수 음용수 및 오염개선, 지하수 기저유출에 의한 오염원 저감으로부터 지류·지천, 하천 본류 수질개선 등의 대상지역에 활용 가능하다. 또한 광유도 활성산소는 기존 상수도 수처리에 있어 오존(O₃) 처리와 이산화티탄을 이용한 AOP과정을 단일처리 공정으로, 기존 O₃ 의 특성상 확산 거리가 매우 길어 사람을 포함한 생체 내에 유입 시 다양한 부작용 발생과 O₃ 차폐시설 요구의 문제점 극복의 대안으로 환경 및 인체에 무해한 광유도 활성산소 시스템을 적극적으로 도입 및 적용해야 한다. 본 연구 목적은 정류상태 흡광분광기술을 이용한 실시간 수질 모니터링과 광유도 활성산소를 이용한 유해 미생물의 멸균효능 및 지하수 수질관리 기술로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.