• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.26 no.6
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• pp.47-64
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• 2021

In this study, the annual and monthly groundwater recharge for the Sapgyo-cheon upstream basin in Chungnam Province was evaluated by water balance analysis utilizing WetSpass-M model. The modeling input data such as topography, climate parameters, LAI (Leaf Area Index), land use, and soil characteristics were established using ArcGIS, QGIS, and Python programs. The results showed that the annual average groundwater recharge in 2001 - 2020 was 251 mm, while the monthly groundwater recharge significantly varied over time, fluctuating between 1 and 47 mm. The variation was high in summer, and relatively low in winter. Variation in groundwater recharge was the largest in July in which precipitation was heavily concentrated, and the variation was closely associated with several factors including the total amount of precipitation, the number of days of the precipitation, and the daily average precipitation. This suggests the extent of groundwater recharge is greatly influenced not only by quantity of precipitation but also the precipitation pattern. Since climate condition has a profound effect on the monthly groundwater recharge, evaluation of monthly groundwater recharge need to be carried out by considering both seasonal and regional variability for better groundwater usage and management. In addition, the mathematical tools for groundwater recharge analysis need to be improved for more accurate prediction of groundwater recharge.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.31-31
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• 2020

가뭄 발생 시 국내 농어촌 지자체 대부분은 추가 수원공 확보를 위한 긴급 대책으로 신규 관정을 개발하거나, 저수지와 하천을 준설하여 가뭄 수요에 대응하는 편이다. 이러한 방법은 즉시 대응에는 효과가 있지만, 고가의 비용이 소요되고, 무엇보다도 국지적으로 가뭄이 빈번하게 발생하는 지역에는 적용에 한계가 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여, 최근 기설 관정을 연계 이용하여 지하수 공급 극대화를 도모하는 기술이 제안되었다. 그런데 기설 관정 연계 이용 시 가장 중요한 사항은 모든 관정에서 최대 양수량을 유지하며 지하수를 공급할 수 있도록 관리해야 하는 점이며, 특히 암반관정의 과잉양수로 인한 간섭현상으로 충적관정이 고갈되어 공급가능한 지하수 수량이 오히려 감소되는 것을 사전에 방지하여야 한다. 이 연구에서는 가뭄 발생 시 암반관정(양수정)에서 최대로 양수했을 때에도 주변 충적관정의 양수능이 유지되는 최소 지하수위를 「지하수위 저하 한계치」로 지정하여 관정 연계 이용의 최적화를 도모하였다. 지하수위 저하 한계치 산정을 위하여, Theis의 자유면 대수층 정상류 우물수리 방정식과 지하수영향반겅 설정에 관한 경험식(Schultz, Weber, Kozeny 및 Jacob 경험식)을 이용하였다. 그런데 지정된 지하수위 저하 한계치는 충적관정의 지하수위이므로, 암반관측공만 소재하는 지역에 대해서는 충적층 지하수위 변동과 암반층 지하수위 변동 간의 상관분석을 통해 암반 관측공의 지하수위 저하 한계치를 추정하였다. 이후, 양수시험 자료(양수정과 주변 관측공의 수위변동 자료)를 이용하여 지하수 대수층의 이방성을 확인하였고, 이를 통해 암반관정의 양수에 따른 간섭을 크게 받는 충적관정과 그렇치 않은 충적관정을 구분하여 이방성에 따른 지하수위 저하 한계치를 수정하고, 상습가뭄 발생지역의 암반관정과 충적관정의 최적 지하수 양수를 도모하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.9
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• pp.919-927
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• 2008

Flow exchanges between stream and groundwater are assessed on urban streams in Daegu, Korea. Two rivers and 25 streams with the total length of 240 km run through the study area. The interaction between surface water and groundwater was estimated using Darcy's method. The study was conducted by dividing the basin into 16 smaller watersheds, and for comparison purposes. Groundwater level, surface water level, hydraulic conductivity, thickness of aquifer, and the distance between the well and the nearest stream were used for quantifying the interaction. To investigations the groundwater interaction in the watersheds, the amount of effluent seepage from groundwater to the stream, the amount of influent seepage from the stream to groundwater, and the amount of annual interaction between surface water and groundwater were computed. The total amount of effluent seepage from the groundwater to stream in the basin was approximately $72{\times}10^6m^3/year$. The total amount of influent seepage from the stream to groundwater was approximately $35{\times}10^6m^3/year$. It appeared that the total amount of annual interaction between surface water and groundwater was approximately $108{\times}10^6m^3/year$ and the total groundwater flow balance was approximately $37{\times}10^6m^3/year$. The annual amount of interaction between the surface water and groundwater was the largest in the Goryung Bridge Basin($29{\times}10^6m^3/year$) and the least in the Dalchang Dam Basin($0.2{\times}10^6m^3/year$). The results show that flow exchanges between stream and groundwater are very active and that there are significant difference among the smaller watersheds. Finally, the results indicate that it is necessary to further investigate to more precisely understand the interaction characteristics between surface water and groundwater in urban areas.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.11 no.5
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• pp.9-19
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• 2006

The accurate estimation of groundwater recharge is important for the proper management of groundwater systems. The widely used techniques of groundwater recharge estimation include water table fluctuation method, baseflow separation method, and annual water balance method. However, these methods can not represent the temporal-spatial variability of recharge resulting from climatic condition, land use, soil storage and hydrogeological heterogeneity because the methods are all based on the lumped concept and local scale problems. Therefore, the objective of this paper is to present an effective method for estimating groundwater recharge with spatial-temporal variability using the SWAT model which can represent the heterogeneity of the watershed. The SWAT model can simulate daily surface runoff, evapotranspiration, soil storage, recharge, and groundwater flow within the watershed. The model was applied to the Musimcheon watershed located in the upstream of Mihocheon watershed. Hydrological components were determined during the period from 2001 to 2004, and the validity of the results was tested by comparing the estimated runoff with the observed runoff at the outlet of the catchment. The results of temporal and spatial variations of groundwater recharge were presented here. This study suggests that variations in recharge can be significantly affected by subbasin slope as well as land use.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.14 no.2
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• pp.1-9
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• 2009

This study was objected to identify the effect on water quality and contamination by non-agricultural facilities in 'A' reservoir watershed located in OO city, Kyounggi-do, Korea. Ground- and stream water samples showed (Na+K)-Cl, Ca(Cl, SO$_4$) and Ca-Cl type in an illegally discharging area of sewage and a densely industrial area indicating water contamination. Stream water of an illegally discharging area of sewage had high COD, T-N and T-P. In this area, direct incoming of sewage into stream water was induced ground water system by well pumping, and it made a progress of ground water contaminations with those components. Groundwater of a densely industrial area showed high concentrations of T-N, NO$_3$N. From a nitrogen isotope analysis, stream water of an illegally discharging area of sewage has ${\delta}^{15}N-NO_3$values of 0.7%0 was strongly affected by nitrogen originated from agrochemicals, and a densely industrial area of 19.7%0 from septic system. Ground- and stream water of a livestock fanning area were contaminated with NH$_3$-N and Mn, which was affected by intensive livestock facilities. SAR-conductivity plot indicates the water does not pose either alkalinity or salinity hazard for irrigation. COD, T-N, T-P, NO$3$-N, NH$_3$N and Mn concentrations from contaminated areas were diminished by mixing with 'A' reservoir water. There were no water contaminations in silver towns, vacationlands around reservoir and golf links. Consequently, it should be made a plan of systematic managements for past and- present possible contaminants and sewage systems in preventing water contamination by non-agricultural facilities.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.7 no.1
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• pp.33-40
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• 2002

The study was performed to evaluate the effect of landfill leachate on the hydraulic conductivity of Geosynthetic Clay Liner (GCL) with two types of leachate. GCL used in waste landfills have a significant ability as a barrier material, however, they also have a potential danger when exposed to some organic and inorganic leachate as well as humic materials. In this study, swelling tests and hydraulic conductivity tests were performed to evaluate the effect of humic materials and landfill leachate on the hydraulic characteristics of the GCL. The result of swelling tests showed that the amount of humic materials and high electronic conductivity caused a decrease of the swelling of bentonite. This is expected to increase the hydraulic conductivity of GCL. The increasing of hydraulic conductivity observed for GCL permeated with 0-leachate was significantly higher than that of Y-leachate. This result shows that humic materials are obviously affecting with the increasing of hydraulic conductivity of GCL.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1048-1052
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• 2008

본 연구의 목적은 기후변화로부터 예상되는 기온 변화로 인한 유출수문성분의 변동성을 평가하고자 하는 것이다. 이를 위해 52개 기상관측소 자료를 이용하여 연평균 기온의 변동성을 분석한 결과 평균 $0.03^{\circ}C$/year이 증가하는 것으로 나타났다. 수문성분 분석을 위해 SWAT 모형을 4개 댐 상류유역에 적용하여 모형의 적용성을 검정하였다. 기온 $1^{\circ}C$, $3^{\circ}C$, $5^{\circ}C$ 증가를 고려한 가상 시나리오를 구축하여 모형에 적용하였다. 기온 증가에 따라 수문성분 중 지하수 유출량이 가장 민감하게 변하는 것으로 나타났으며 토양내 측방흐름은 변화가 없는 것으로 나타났다. 기온 증가에 따라 지표유출량, 지하수유출량, 실제 증발산량은 30% 이내의 변동성을 보임을 확인하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.776-780
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• 2005

한국건설기술연구원에서 운영하고 있는 설마천 시험유역을 대상으로 관측자료를 이용하여 물순환 해석을 수행하고자 기초자료로 강우량, 유출량, 지하수이용량, 지하수위 변화에 의한 유역 저류량 등의 관측자료를 수집하여 2004년의 연간 물수지 분석을 수행하였다. 설마천 시험유역의 유역의 물순환 구조는 자연계의 유입과 유출이 지배적이며, 이들의 수문성분을 규명하기 위해서는 각각의 수문성분들의 관측 및 해석이 필요하며, 각 수문성분들의 물수지 분석을 통하여 정량적인 합의 결과를 가시적으로 확보함이 매우 중요하다. 신뢰도와 정확성에 근거한 관측자료를 이용한 물순환 해석결과는 수문성분들의 총체적 표현이라 할 수 있는 모형(model)의 중요 입력자료이며, 모형의 분석결과를 검증할 수 있는 중요한 기준이 된다 설마천 시험유역에 기 설치된 수문모니터링 자료로 물순환 해석을 수행하는 데는 부족함이 있다. 따라서, 추가적인 수문관측 및 모니터링이 필요하며, 지속적인 수문모니터링이 이루어진다면 보다 구체적인 물순환 관계를 규명할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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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• 2016.05a
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• pp.297-297
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• 2016

유역 수자원 관리의 관점에서, 경작지에서 필요한 수량은 경작지에서의 작물생산을 극대화하기 위해 공급해야 할 수량으로 볼 수 있으며, 이는 작물 경작상태의 최대증발산량에서 경작이전상태의 실제증발산량을 감한 수량으로 추정할 수 있다. 즉, 작물 경작으로 인하여 증가된 물소모량을 순물소모량이라 정의하며, 우리나라에서는 1977년 낙동강유역 하구조사 기술보고서에서 처음 도입된 이후, 제3차 수자원장기종합계획(1991-2011), 21세기를 바라보는 수자원전망(1993), 수자원개발 가능 지점 및 광역배분계획 기본조사(1996) 등에서 유역규모의 수자원 부존량 해석, 수자원관리계획 수립을 위해서 유역 물수지 방법에 의한 순물소모량 개념의 접근방법이 적용되어 왔다. 본 연구에서는 제주도 지역에 순물소모량 개념을 적용하여 4개 시험유역(한천, 천미천, 강정천, 외도천) 및 제주도 전역에 대한 지역별 수요량을 산정하였다. 또한, 향후 예상되는 작물재배면적 변화에 따른 순물소모량의 변화를 검토하고, 기존 제주특별자치도 수자원관리종합계획(2013-2022)에서 제시하고 있는 필요수량 개념의 수요량과 비교하였다.