• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.249-249
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• 2015

ASR(Aquifer Storage Recharge) 또는 ASTR(Aquifer Storage Transfer Recharge)과 같은 직접적인 지하수 인공함양기법은 대수층을 활용하여 수자원을 공급하고 관리하기 위한 적극적인 방안으로 고려될 수 있다. 이 중 ASTR 기법은 대규모 충적층이 발달한 강변 또는 하구에서 저류지 수생식물의 정화작용과 층적층의 물리/화학/생물학적 여과 기능을 활용하여 양질의 상수원수를 확보할 수 있는 기법이며, 수질이 나쁜 하천수를 직접 취수하여 정수처리하는 것에 비해 정수비용이 상대적으로 적게 들어 투자대비 경제적인 상수원수 확보기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 하구에 염수 대수층이 위치해 있다고 가정하였으며, 이러한 염수 대수층 내에 담수 주입 변화에 따른 지하 담수체의 거동을 4가지 시나리오에 따라 모의 및 분석을 통해 조사하였다. 염수 대수층 내에서 8개의 주입정과 1개의 양수정이 설치되어 있다고 가정하였으며, 주입정은 동심원 상에 등간격으로 위치해 있으며, 양수정은 동심원 중에 위치해 있다고 가정하였다. 본 연구에서 구성된 시나리오로 첫 번째는 주입정 8개 모두에서 동시에 주입되며, 1개의 양수정을 통해 양수되는 것이며, 두 번째는 7개의 주입정에 주입 그리고 1개의 주입정 폐쇄, 세 번째는 6개 주입정에 주입 및 양수정과 서로 마주보는 2개 주입정 폐쇄, 그리고 마지막으로 6개 주입정에 주입 및 서로 이웃한 2개 주입정 폐쇄이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.250-250
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• 2015

ASR(Aquifer Storage Recharge) 또는 ASTR(Aquifer Storage Transfer Recharge)과 같은 직접적인 지하수 인공함양기법은 대수층을 활용하여 수자원을 공급하고 관리하기 위한 적극적인 방안으로 고려될 수 있다. 그러나 하천 수와 같은 지표수를 주입할 경우 부유물질 그리고 생물학적 및 화학적 물질 등에 의해 주입정 내 스크린 부분에서 폐색이 발생할 수 있으며, 이로 인해 인공함양 시설의 운영에 있어 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 주입정 내 폐색을 저감시키기 위해서는 주기적인 주입정 역세척과 같은 방법이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 물리적인 폐색을 발생시키는 부유물질이 포함되어 있는 지표수를 주입할 경우 주입정 내에서의 부유물질의 거동을 수치적 기법을 통해 모의 및 분석을 수행하였다. 본 모의에서는 부유물질을 구성하는 입자들은 세 가지 서로 다른 비중(0.8, 1.3, 1.5)을 가지며, 각각의 경우에 대해 입자분포는 정규분포를 통해 발생시켰다. 비중이 서로 다른 부유입자들은 동시에 주입정 내로 주입된다고 가정하였다. 모의는 비정상상태 조건으로 수행되었으며, 시간에 따라 변화되는 주입정 내 부유물질의 거동에 대해 분석하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.1
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• pp.23-35
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• 2015

In this study, the behavior of fresh water body between the injection and production wells with the fresh water injection rate in a saline aquifer is numerically analyzed by using a three-dimensional numerical model. 8 injection wells are arranged at equidistant intervals on a concentric circle and one production well is located at the center of this circle. In the case that the fresh water injection rate is relatively small, the fresh water body around a injection well screen is not mixed with neighboring ones and is independently distributed. However, when the injection rate is increased, the size of the fresh water body is continuously increased, and the areas, where saline and fresh water among injection wells are mixed, are appeared. The mixed degree is increased as the injection rate is increased. This phenomenon is identically generated around the production well. Moreover, when the injection rate is increased, the ratio of saline water in and around the production well is decreased.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.388-388
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• 2017

낙동강 하류 일대에는 수질과 수량 두 가지 요건을 모두 충족하는 강변여과수를 새로운 수자원 확보 대안으로 활용하고 있다. 일부 지역의 경우 과도한 취수량으로 인한 지하수 고갈을 우려하여 개발을 반대하거나 이로 인한 피해보상 범위가 명확치 않아 간접편입부지의 주민들이 피해를 우려하고 있는 실정이다. 따라서 해당 지역에서의 취수량은 인근 주민들에게 피해가 가지 않는 한도 내에서 이루어 져야한다. 하지만 타 지역으로 원수를 공급하게 되어 필요이상의 지하수를 개발하게 되거나 목표취수량에 부합하지 않아 추가 양수정을 시공하는 경우와 같이 수요량과 적정 취수량사이에 문제가 발생하는 경우가 있다. 이러한 배후 지하수위 감소영향과 추가취수량 확보를 위해 주입정을 활용한 인공함양 방법이 적용될 수 있다. 본 연구에서는 강변여과 취수 시 배후 지역의 지하수가 유입되어 인근 지역의 지하수위 강하량을 감소시키기 위한 최적 주입 위치 및 주입량을 산정하는 프로그램을 개발하였다. 고려된 최적화 결정변수는 주입정 개수와 위치, 그리고 주입량이며 제약 조건으로는 기 설치된 양수정 위치, 초기 자연 평형상태의 배후 지하수위에 근사하는 주입정 위치에 따른 최소 주입량 그리고 추가 생산 가능량 이다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2013.07a
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• pp.267-268
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• 2013

본 논문에서는 아날로그 필터회로의 신호 증폭비에 따른 센서리스 각추정 성능에 대해 분석 하였다. 신호 주입 센서리스에서 높은 주파수 신호 주입 방법이 선호되는데, 주입 주파수가 커질수록 시스템 임피던스가 증가한다. 따라서 낮은 주파수 주입방법과 동일한 각추정 성능을 얻기 위해서는 상대적으로 큰 주입전압이 필요하다. 특히 전동기의 돌극성이 작거나 ADC의 정밀도가 낮으면 각추정이 불가능한 경우도 존재 한다. 하지만 아날로그 필터회로를 이용하여 주입 주파수 신호를 증폭할 경우 작은 크기의 전압주입으로 각추정이 가능하다. 아날로그 대역통과필터의 신호 증폭비에 따른 최대 각에러 값을 모의 실험을 통해 비교하고, 실제 회로를 설계하여 센서리스 각추정 성능을 시험평가 하였다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.4
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• pp.1-10
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• 2015

For successful operation of waterflooding which is one of secondary recovery methods, suitable water injection allocation is important to increase oil recovery. Well allocation factor(WAF) which is one way to quantify the injector and producer connectivity, is utilized to allocate water injection of waterflooding. Static WAF cannot represent the field condition and can induce incorrect value. To compensate for limitation of static WAF, modified WAF which includes several parameters that affect patterns including well radius, distance between wells, and injection rates is proposed. In this study, static and modified WAFs were applied to injection optimization of waterflooding and results by each WAF were compared. In case of modified WAFs, produced water were less and produced oil were more than case of static WAF especially in big change of distance between producer and injector. Therefore, modified WAFs can allocate water injection more efficiently than static WAF.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.11a
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• pp.119-119
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• 2010

무한 지속 가능한 지열 에너지를 활용한 공조시스템인 지열원 냉난방 시스템은 기존의 공조 시스템보다 열원이 안정적이기 때문에 높은 효율과 우수한 성능을 가지므로, 기후변화협약 대응의 주요수단으로서 기술개발과 보급이 증대되고 있다. 본 연구에서는 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템에 대한 실증 연구를 통하여 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 하절기 냉방 성능을 분석하였다. 대수층 축열 냉난방 시스템은 주입정과 양수정의 2개의 우물공이 설치되어 있으며, 겨울 난방 운전 중에 한 개의 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입한 후 낮은 온도의 지하수를 타 우물공에 축열하고, 하절기에 겨울에 저온으로 축열된 우물공으로부터 지하수를 열펌프로 유입하여 온도가 증가된 지하수를 타 우물공에 주입한다. 즉, 계절별로 열펌프에서 생성된 냉수와 온수의 대수층 축열을 위하여 계절별로 주입정과 양수정이 바뀌게 된다. 본 연구의 대수층 축열 지열원 열펌프 시스템의 2009년 8월의 주요일자별 시스템 운전 중의 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 각각 4.7과 3.4이상의 우수한 성능을 나타냈다. 또한, 모든 일자에 대하여 외기온도가 $31.6^{\circ}C$서 $22^{\circ}C$까지 변화가 크게 나타났지만 열펌프 유닛 COP와 시스템 COP의 변화는 미소하였다. 이는 양수정으로부터의 지중 순환수가 운전기간 중에 $17.5^{\circ}C$로 일정하게 유지되었기 때문이다. 양수정과 주입정 사이에 5개의 관측공을 설치하였으며, 양수정 측에 인접한 관측공의 온도는 거의 변화가 없었으며, 단기간이지만 널리 사용되고 있는 수직밀폐형 시스템과 달리 지속적인 냉방운전 중의 양수 온도의 증가는 발생하지 않아 안정적인 성능을 나타냈다. 주입정에 인접한 모니터링 홀의 온도는 심도가 깊은 곳의 온도가 낮은 곳보다 높게 나타났다. 이는 냉방 운전 시 열펌프 유닛의 실외열교환기에서 지중 순환수가 냉매로부터 열을 취득하여 온도가 상승하면서 주입정측에 온열이 축열이 진행되었기 때문으로 분석되며, 하절기의 냉방 운전 시간이 증가할 경우 축열 효과는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 양수정과 주입정 중간의 모니터링 홀의 온도는 2009년 8월 가동 중에 온도변화는 없었는데, 이는 양수정과 주입정 사이의 열간섭이 발생하지 않았기 때문으로 분석된다. 일자별로 운전 중의 열펌프 유닛 COP는 차이가 없었지만, 운전 및 정지 시간을 모두 포함한 시스템 소비전력과 냉방용량을 모두 합산하여 산정한 일일 평균 냉방 열펌프 유닛 COP와 냉방 시스템 COP는 일자별로 다소 차이가 발생하였는데, 이는 각 일자별로 열펌프 유닛 가동율의 차이로 인하여 열펌프 유닛 가동 전에 먼저 작동되는 지중순환펌프의 운전 소비전력의 차이와 열펌프의 단속운전 시의 열손실과 추거 소비전력의 차이 때문이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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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.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.25 no.1
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• pp.67-81
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• 2015

A FORTRAN program was developed to determine the optimal locations of multiple recharge wells in an aquifer with different arrangements of pumping wells. The simulated annealing algorithm was used to find optimal locations of two recharge wells which satisfied three objective functions. The model results show that locating two injection wells inside the cluster of pumping wells is efficient if the recovery rate only was taken into account. In contrast, placing injection wells to the side of the cluster is desirable if the simulation considers aggregate objective function. Therefore, installing an injection well on each side of the cluster seems to yield the maximum recovery rates for the existing pumping wells, and it yields similar increases in pumping rate for all wells in the cluster. The locations of recharge wells can be arranged in numerous configurations, because there are multiple near-optimal local minima or maxima. These results indicate that the simulated annealing can yield effective evaluations of the optimal locations of multiple recharge wells. In addition, the suggested aggregate objective function can be utilized as an appropriate multi-objective optimization.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.415-419
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• 2005

대수층 저장 및 회수(ASR)기술의 현장 적용성을 평가하기 위하여 경상북도 울릉군 울릉읍 저동천 상류부근에서 양수시험 및 주입시험을 실시하였다. 양수시험결과 투수계수는 $48.7m^2/day$ 이고, 저류계수는 0.009이며, 비양수량은 $158.2m^2/day$로 계산되었다. 또한 시험정과 관측정은 거의 위상차 없이 같은 수위강하 경향을 보여주며 취수정은 관측정보다 평균적으로 10cm 정도 더 높은 수위강하 폭을 보여주는 것으로 미루어 볼 때 시험정과 관측정의 두 지점은 서로 수리지질학적으로 긴밀히 연결되어 있는 하나의 시스템임을 강하게 시사한다. 이외에도 주입시험 결과 암반구간 대수층은 낮은 투수계수를 가질 뿐만 아니라 낮은 저류계수를 가지기 때문에 ASR에 불리한 조건을 가짐을 알 수 있다. 그러나 상부 충적층 구간에서 실시한 주입시험 결과, 두 지점은 긴밀히 연결된 하나의 시스템으로 두 지점의 심부 암반층과의 연결성은 없고, 대신 상부의 높은 투수계수를 가지는 충적층 구간이 두 지점사이에 서로 긴밀히 연결되어 있는 것으로 파악된다. 또한 잔류 수위가 0으로 떨어지는 것으로 볼 때 주입된 주입수는 저장되지 않고 인근의 저동천으로 빠져나가는 것으로 사료된다. 이상의 사실로 볼 때 본 연구지역은 ASR에 불리한 조건을 가지는 지역으로 최종적으로 판단된다.