• Water for future
• /
• v.39 no.7 s.156
• /
• pp.73-80
• /
• 2006

• Journal of Soil and Groundwater Environment
• /
• v.14 no.3
• /
• pp.68-79
• /
• 2009

Groundwater is the main water resource in Jeju Island because storage of surface water in reservoir is difficult in the island due to the permeable volcanic rocks. Because of this reason, the groundwater is expected to be very vulnerable to seawater intrusion by global warming, which will cause sea level rise. The long term change of mean sea level around the Korean Peninsula including Jeju Island was analyzed for this study. The sea level rise over the past 40 years was estimated to be of $2.16\;{\pm}\;1.71\;mm/yr$ around the Korean Peninsula. However, the rising trend around the eastern part of Jeju Island was more remarkable. In addition, the groundwater/seawater intrusion monitoring network operated by the Jeju Special Self-Governing Province shows that seawater intrusion becomes more prominent during dry 4-5 months in a year when the sea level increases. This implies that the fresh groundwater lens in the eastern part of Jeju Island is influenced by the sea level rise due to global warming in the long term scale.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2003.09a
• /
• pp.180-183
• /
• 2003

제주지역 하수종말처리장에서 발생하는 방류수(2차 처리수)를 재이용함으로써 지하수에 편중된 제주도의 용수 이용패턴을 다원화하는 대체수자원으로 활용하기 위하여 2001년 6월부터 하수처리장 방류수 재이용 방안연구를 실시하였다. 제주도내에서 운영 중인 3개 하수종말처리장의 방류수에 대한 장기적인 수질검사 결과, 염소이온 함량이 높아 재처리를 하지 않은 상태로 재이용 하기는 곤란한 것으로 파악되었다. 따라서, 재처리를 위한 최적의 공정을 선정하기 위해 pilot test를 실시한 결과, 방류수를 MF(정밀여과)막 전처리 ＋ RO(역삼투)막 처리의 재처리 공정으로부터 재처리된 물(3차 처리수)의 수질은 먹는물로 사용하더라도 전혀 문제가 없을 만큼 깨끗하게 처리되었다. 따라서 방류수 배출량이 많은 제주시 도두 하수처리장과 서귀포 보목 하수처리장의 방류수를 재처리하여 비음용 생활용수, 골프장 관개 수용수, 농업용수, 지하수 인공 함양용수 등으로 재이용하는 방안을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.267-267
• /
• 2021

제주도는 화산섬의 지질특성상 강수의 지표침투성이 높아 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 지하수의 보전관리는 매우 중요한 사항이며 특히 지하수의 안정적인 이용을 위해서는 지하수 취수가 주변지역 지하수위에 미치는 영향 분석이 반드시 필요하다. 본 연구는 딥러닝 알고리즘인 Long Short-Term Memory(LSTM)를 활용하여 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역에 위치한 2개 지하수위 관측정을 대상으로 지하수 취수영향을 분석하였다. 입력자료로써 인근 2개 강우관측소의 일단위 강수량자료와 인근 6개 취수정의 지하수 취수량자료 및 연구대상 관측정의 지하수위 자료(2001. 2. 11. ~ 2019. 10. 31.)를 사용하였다. 지하수위 변동특성을 최대한 반영하기 위해 LSTM의 예측일수를 1일로 설정하였다. 보정 및 검증 기간을 사용하여 매개변수의 과적합을 방지하였으며, 테스트 기간을 사용하여 LSTM의 예측성능을 평가하였다. 평가지수로써 Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)와 평균제곱근오차(RMSE)를 사용하였다. 그리고 지하수 취수가 주변 지하수위 변동에 미치는 영향을 분석하기 위해 취수량을 최대취수량인 2,300 m³/일, 최대취수량의 2/3인 1,533 m³/일 및 0 m³/일로 설정하여 모의하였다. 모의결과, 2개 감시정의 보정, 검증 및 예측기간에 대한 NSE는 최대 0.999, 최소 0.976의 범위를 보였으며, RMSE는 최대 0.494 m, 최소 0.084 m를 보여 LSTM은 우수한 예측성능을 나타내었다. 이것은 LSTM이 지하수위 변동특성을 적절히 학습하였다는 것을 의미하며 따라서 추정된 매개변수를 활용하여 지하수 취수영향을 모의 및 분석하였다. 그 결과, 지하수위 하강량은 최대 0.38 m 였으며 이것은 대상지점에 대한 취수량은 지하수위 하강에 거의 영향을 주지 않는다는 것을 의미한다. 또한 취수량과 지하수위 하강량과의 관계는 한 개 관측정에 대해 선형적인 관계를 보인 반면 나머지 한 개 관측정에 대해서는 비선형적인 관계를 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 LSTM 알고리즘을 활용하여 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 변동특성을 분석할 수 있다.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2005.05a
• /
• pp.80-81
• /
• 2005

제주도는 2004년 12월 말 현재 6,054공의 지하수가 개발되어 있고 개발량은 약 8,600 천톤/일이다. 2001년 1월부터 2004년 12월까지 제주도 광역수자원본부의 관측공과 제주지방기상청의 4개 기상관측소, AWS의 시간강수 자료를 이용하여 강우에 의한 지하수 부존형태별 수위변화 양상을 파악하였다. 강우 영향범위를 결정하기위해서 Thiessen법을 이용하였고, 정확도를 높이기 위해 ArcInfo 프로그램을 이용하였다. 강수량은 2000년, 2001년도에 최근 5년간 평균 강우량보다 적었고 2002년, 2003년 2004년도에 평균 강우량보다 많았다. 특히 2003년도에는 469.9mm나 많아 다른 연도에 비해 높은 수위를 보였다. 상위지하수 지역의 수위는 3.1${\sim}$29.5m 상승하였고, 기저지하수 지역의 수위는0.8${\sim}$4.2m상승하였고, 준기저지하수 지역의 수위는 1.2${\sim}$13.3m 상승하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2009.05a
• /
• pp.1950-1954
• /
• 2009

본 연구에서는 제주도 지역에서 지속가능한 범위 내에서 지하수의 효율적인 개발과 이용을 위하여 대수층내 에서 발생하는 지형 및 지질 특성인자의 상호 관련성을 규명하고, 화산도서유역에서의 지하수 유동해석을 통하여 적용가능성을 파악하고 지하수의 효과적인 관리와 이용에 적합한 방법을 제시하는데 목적을 두고 있다. 화산도서유역에서의 지하수 유동해석을 위하여 지하수 함양량은 물수지 분석에 의해 산정하였으며, 대상유역에 유한차분모델인 GMS-MODFLOW를 중심으로 지하수두 분포를 산정하고 실제 관측수도와 비교 분석하였다. 또한 분석대상 유역에 지하수 관정의 양수기간에 따른 지하수두 변동포를 계산하였다. 분석 결과 분석관정에서 일시에 양수할 경우 유속벡터가 초기의 정류상태에 대한 유속벡터와 다소 큰 차이가 있는 결과를 나타내고 있으나, 이후로 안정된 수두결과를 보이고 있으며, 지하수 유동경로 각 방향으로 분석되어 유출되는 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
• /
• 2003.04a
• /
• pp.292-295
• /
• 2003

제주도 전역의 88개소에서 측정한 양수시험자료를 분석하여 투수량계수를 산출하였으며, 투수량계수계수와 비양수량의 관계식을 산출하였다. 제주도의 화산암 대수층은 대체로 투수성이 크고 대수층의 상.하부로부터 상당량의 지하수가 공급되므로 누수피압대수층이 적합한 모델로 판단된다. 투수량계수는 0.405~1038.52m$^2$/d로서 넓은 범위에 걸쳐서 분포하며 이는 제주도 화산 암의 투수성이 지역에 따라 다양하다는 것을 의미한다. 비양수량(Q/s)-투수량계수(T) 관계식은 T = 0.582(Q/s)$^{0.974}$ 로 계산되었으며, 이 관계식은 지역적으로 투수량계수 산출이 불가능할 경우에 비양수량만으로 투수량계수를 추정하는데 이용될 수 있다.

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

• Journal of Soil and Groundwater Environment
• /
• v.29 no.4
• /
• pp.21-31
• /
• 2024

Sumgol in Jeju Island plays a significant role in groundwater recharge due to its permeable hydrogeological characteristics. However, a quantitative assessment of the interrelationship between rainfall characteristics and rainwater inflows into Sumgols has not yet been conducted. Therefore, this study examined the characteristics of rainwater inflow into three Sumgols located in the eastern and western regions of Jeju Island and assessed hydrogeologic factors influencing these inflows. During two rainfall events, the studied locations in Sumgol exhibited different characteristics of rainwater inflows, despite experiencing similar rainfall events. Additionally, the delay time for rainwater to reach the Sumgol locations after the rainfall was influenced more by rainfall intensity than by cumulative amount of rainfall. In Sumgols located in non-volcanic ash soil with low hydraulic conductivity, such as those in agricultural areas, rainwater inflows were observed even with small rainfall and low rainfall intensity. This study suggests that rainfall intensity, soil characteristics, permeability of lava flows, and land use are key factors influencing rainwater inflow into Sumgols, revealing that soil characteristics and the permeability of lava flows have a greater impact on surface runoff than land use.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.291-291
• /
• 2020

제주도는 강수의 지표침투성이 좋은 화산섬의 지질특성상 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 제주도는 정책 및 연구적으로 오랜 기간동안 지하수의 보전관리에 많은 노력을 기울여 오고 있다. 하지만 최근 기후변화로 인한 강수의 변동성 증가로 인해 지하수위의 변동성 또한 증가할 가능성이 있으며 따라서 지하수위의 급격한 하강에 대비하여 지하수위의 예측 및 지하수 취수량 관리의 필요성이 요구되고 있다. 지하수에 절대적으로 의존하고 있는 제주도의 수자원 이용 여건을 고려할 때, 지하수의 취수량 관리를 위한 지하수위의 실시간 예측이 필요한 실정이다. 하지만 기존의 예측방법에 의한 제주도 지하수위 예측기간은 충분히 길지 않으며 예측기간이 길어지면 예측성능이 낮아지는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 딥러닝 알고리즘인 Long Short Term Memory(LSTM)를 활용하여 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역의 1개 지하수위 관측정에 대해 지하수위를 예측하고 분석하였다. R 기반의 Keras 패키지에 있는 LSTM 알고리즘을 사용하였고, 입력자료는 인근의 성판악 및 교래 강우관측소의 일단위 강수량자료와 인근 취수정의 지하수 취수량자료 및 연구대상 관측정의 지하수위 자료를 사용하였으며, 사용된 자료의 기간은 2001년 2월 11일부터 2019년 10월 31일까지 이다. 2001년부터 13년의 보정 및 3년의 검증용 시계열자료를 사용하여 매개변수의 보정 및 과적합을 방지하였고, 3년의 예측용 시계열자료를 사용하여 LSTM 알고리즘의 예측성능을 평가하였다. 목표 예측일수는 1일, 10일, 20일, 30일로 설정하였으며 보정, 검증 및 예측기간에 대한 모의결과의 평가지수로는 Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)를 활용하였다. 모의결과, 보정, 검증 및 예측기간에 대한 1일 예측의 NSE는 각각 0.997, 0.997, 0.993 이었고, 10일 예측의 NSE는 각각 0.993, 0.912, 0.930 이었다. 20일 예측의 경우 NSE는 각각 0.809, 0.781, 0.809 이었으며 30일 예측의 경우 각각 0.677, 0.622, 0.633 이었다. 이것은 LSTM 알고리즘에 의한 10일 예측까지는 관측 지하수위 시계열자료를 매우 적절히 모의할 수 있다는 것을 의미하며, 20일 예측 또한 적절히 모의할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 LSTM 알고리즘을 활용하면 본 연구대상지점에 대한 2주일 또는 3주일의 안정적인 지하수위 예보가 가능하다고 판단된다. 또한 LSTM 알고리즘을 통한 실시간 지하수위 예측은 지하수 취수량 관리에 활용할 수 있을 것이다.