• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권5호
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• pp.9-19
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• 2006

지하수 함양량을 정확하게 산정하는 것은 지하수계의 적절한 관리를 위해서 매우 중요하다. 국내에서 주로 사용되는 지하수 함양량 추정방법은 지하수위 변동법, 기저유출 분리법, 연단위 물수지 분석법 등이 있다. 그러나, 이들 방법은 집중형 개념을 기반으로 하거나 국지적인 규모로 다뤄지기 때문에 기후조건, 토지이용, 토양조건, 수리지질학적 비균질성에 의한 함양량의 시공간적 변동성을 반영할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 유역내의 토양 및 토지이용에 따른 비균질성을 반영할 수 있는 SWAT 모형을 이용하여 시공간적 변동성을 고려한 지하수 함양량을 산정하는 방법을 제시하였다. SWAT 모형은 유역내 일단위 지표면 유출량, 증발산량, 토양저류량, 함양량, 지하수유출량 등의 수문성분을 계산할 수 있는 모형이다. 본 연구에서는 SWAT 모형을 미호천 유역의 최상류인 무심천 유역에 적용하였다. 2001년-2004년까지의 기간동안 지하수 함양량을 포함한 유역의 일단위 수문성분들을 모의하였으며, 유역출구점에서의 실측 일유춘자료와 모의 일유출자료의 비교를 통해서 모의결과의 유효성을 검토하였다. 지하수 함양량의 시공간적 변화를 분석한 결과, 지하수 함양량의 변동성은 토지이용도 뿐만 아니라, 유역경사와 같은 지형인자에도 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.267-276
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• 2017

전라남도는 연안지역은 농업활동과 상수도의 미보급으로 인하여 지하수에 크게 의존하고 있다. 지하수의 과다사용은 지하수위 저하를 일으키며 그로 인한 해수침투가 발생할 가능성이 매우 높다. 따라서 지하수 사용에 따른 해수침투 관리가 매우 필요한 지역이다. 전라남도 무안군의 연안암반대수층에서 측정된 EC 자료를 이용하여 해안가 대수층에 적합한 시계열 모형을 구축하고, 해수침투의 지표인 EC를 예측하고자 시계열 분석을 수행하였다. 1년 이상 측정한 EC 시계열 자료는 짧은 주기적인 변동과 함께 추세적으로 증가하는 비정상 시계열의 특성을 보였다. 시계열 분석을 통해 시계열 모형 식별 결과 ARIMA 모형과 계절적인 요인을 고려 할 수 있는 SARIMA 모형 이 적합한 것으로 나타났다. 하지만 두 모형 적용한 결과, EC의 주기적인 변동으로 인해 ARIMA보다는 EC 자료의 변동 특성을 잘 반영한 SARIMA 모형이 예측에 있어서 유리한 것으로 나타났다. 위와 같이 시계열 분석은 암반 대수층에서 해수침투로 인한 EC의 변화를 예측하는데 있어 유용한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권11호
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• pp.1021-1029
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• 2018

본 연구에서는 미급수지역의 주요 수원인 지하수의 수위 변동 상황을 기반으로 한 미급수지역 가뭄 예보 기법 개발을 목적으로 하였다. 이를 위해 지역화된 표준지하수지수(SGI)와 표준강수지수들(SPIs)의 상관관계를 분석하였다. 관측 지하수위로부터 산정된 SGI의 자기회귀 특성 및 지속기간별 SPI와 SGI의 상관관계를 동시에 고려할 수 있는 NARX (nonlinear autoregressive exogenous model) 인공신경망 모형을 이용하여 지역별 예측모형을 구축하였다. 학습기간 동안 관측 SGI와 모델 출력 SGI의 상관계수는 0.7 이상인 곳이 전체 167개 지역별 모형 중 146개(87%)로 상관성이 높은 것으로 분석되었다. 적용기간에 대해서는 평균제곱근오차와 상관계수로 모형을 평가하였다. 본 연구를 통해 기상청에서 제공하는 59개 관측소별 강수량 전망 값으로부터 산정된 지속기간별 SPI와 관측된 지하수위를 이용한 지역별 SGI 전망이 가능하도록 하였으며, 미급수지역의 가뭄 예 경보를 위한 기초자료로 활용이 가능토록 하였다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.135-148
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• 2021

굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류는 시공 과정에서 들어나는 인자들에 따라 평가 결과가 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제안된 굴착 전 지반조사 결과를 활용한 지반함몰 위험등급 분류 방법을 현장상황을 고려하여 보정하는 방법을 제시하였다. 굴착 진행 중 지하수위는 차수공법의 적용 여부나 시공 상태에 따라 유출되는 정도가 시공 전 예측결과와 다르게 나타난다. 굴착 중 급격한 지하수위 하강은 압밀이나 압축 등의 체적 감소로 지반함몰을 유발하고 집중 호우 등에 의한 수위 상승은 굴착 저면의 히빙이나 보일링을 발생시켜 지반함몰 위험도를 높인다. 굴착 중 흙막이 벽체의 과도한 변위나 지반침하는 지반함몰의 원인이 될 수 있으며, 매설된 관로의 파손을 야기하여 지반함몰 위험도를 높인다. 본 연구에서는 굴착 중 지하수 변동 및 유출상태, 지반변위, 흙의 종류 등을 고려하여 지반함몰 영향인자를 재평가하는 방법을 제안하였다. 최종적으로 지반함몰 평가의 영향인자를 5개 카테고리의 12개 영향인자로 평가할 수 있도록 개선하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.111-125
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• 2024

본 연구는 금강 유역 지하수 대수층에서 강우가 전기전도도(EC)와 질산염 농도에 미치는 영향을 분석하기 위하여 지하수위와 수질의 변동을 조사하였다. Mann Kendall과 Sen's Slope 추세 분석 기법을 사용하여 추세를 분석하고 추세의 크기를 추정하였고, 적용 된 추세 분석 기법은 연구 지역의 각 행정구역 내에서 이러한 매개변수의 추세를 평가하는 데 사용되었다. EC, 지하수 수위(GWL), 강수량에 대한 최근 17년 간(2005년~2021년)의 데이터와 최근 6년 간(2015년~2020년까지)의 질산염 농도 데이터가 이 분석에 사용되었다. 그 결과 대부분의 행정구역에서 질산염 농도와 EC가 증가한 반면 강수량은 하류에서 약간 감소하고 상류에서 증가하는 추세를 보였다. 이 매개변수들 사이에 계산된 상관계수는 강수량이 질산염과 EC에 미치는 직접적인 영향은 없지만 GWL과 EC 사이에는 음의 상관관계가 관찰되었다. 질산염 농도의 가장 중요한 증가 추세는 농업 활동이 많은 지역에 해당하는 지역에서 나타나며, 약 50%가 농업활동에 종사하고 있는 익산 및 군산 지역에서 대표적으로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제44권3호
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• pp.239-246
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• 2011

도서지역의 지하수는 중요한 수자원으로 이용되고 있으나 지하수의 과잉 개발은 해수침투를 유발하거나 온천공에서는 온도 저하 등의 문제를 일으킬 수 있다. 본 연구는 석모도 매음리 일대의 온천공 및 지하수공에서 장기 모니터링을 실시하여 연구지역의 수리지질 특성을 추정하였다. 온천공 모니터링 결과 계절적인 수위 변화나 지속적인 수위 하강 또는 상승은 나타나지 않았으며, 공내 약 10 m 내외 심도에서 측정된 지하수온은 몇 개의 공에서 대기 최고온도와 2~5개월 정도의 시간차를 보이며 일년 주기로 나타났다. 그리고 조석 변동에 따른 유효응력 변화를 분석하여 저류계수를 계산하였다. 조석 영향을 분석한 결과 조석효율 요소를 이용하여 계산된 저류계수가 시간지연 요소를 이용한 값들보다 다소 크게 나타났다. 여러 가지 대수층 조건을 가정한 조석 분석법은 넓은 범위의 저류계수 값을 산정할 수 있으나, 본 연구에서 적용한 조석 분석법으로 계산된 값은 합리적이라 판단된다. 측정된 수위 및 조석 변동 형태가 동남향 방향으로 유사한 이유는 지반내 수리지질적인 연결성 또는 단열계의 분포특성에 의한 것으로 추정된다. 본 연구의 결과는 적정 지하수 사용량 또는 지하수 부존 평가나 온천공들의 개발 및 허가량 등에 대한 평가 자료로 이용될 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제11권1호
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• pp.1561-1579
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• 1969

우리나라에서 답용수량(畓用水量)을 측정(測定)한 것은 이미 60년전(年前)이 였으며 그동안 몇군데서 시험(試驗)한 것이 있으나 모두 엽수면증발량(葉水面蒸發量)이 중심(中心)이었다. 그런데 품종개량(品種改良), 재배관리(栽培管理)의 향상(向上), 계기(計器)의 발달(發達)과 학술(學術)의 진전(進展)으로 과거(過去)에 측정(測定)한 값을 지금까지 준용(準用)하기는 어느정도 반성(反省)이 필요(必要)하며 더욱이 품종별(品種別) Data는 있으나 토성별(土性別) 시험치(試驗値)가 없어서 토성별(土性別) 용수량(用水量)은 전연(全然) 모르고 있었으며 강하침투량(降下浸透量)이 적은 습답(濕畓)에서는 엽수면증발량(葉水面蒸發量)이 답용수량(畓用水量)을 좌우(左右)하므로 엽수면증발량(葉水面蒸發量)의 측정(測定)만으로 좋으나 그렇지 못한 보통답(普通畓)은 엽수면증발량(葉水面蒸發量)보다 오히려 강하침투량(降下浸透量)이 지배적(支配的)인 역할(役割)을 하고 있다. 따라서 앞으로 엽수면증발량(葉水面蒸發量) 중요(重要)하지만 강하침투량(降下浸透量)도 직접측정(直接測定)하여 현실적(現實的)이고 경제적(經濟的)인 용수량(用水量)을 측정(測定)하여야 할것으로 생각한다. 이 강하침투량(降下浸透量)은 다시 지하수위(地下水位)의 고저(高低)와 관계(關係)가 깊으므로 아울러서 지하수(地下水)의 변동(變動)도 측정(測定)할 것이다. 이와같은 취지(趣旨)에서 본연구(本硏究)를 추진(推進)한 즉 다음과 같은 사항(事項)을 지적(指摘)하게 되었다. (1) 토성별(土性別) 경제적(經濟的) 용수량(用水量)을 결정(決定)하자면 몽이구역내(蒙利區域內)의 토성조사(土性調査)를 명백(明白)히 할것이며 토성(土性)에 따른 엽수면증발량(葉水面蒸發量)과 증발계증발량(蒸發計蒸發量)의 비(比)는 식양토(埴壤土) ET/V=1.11, 양토(壤土) ET/V=1.64 사양토(砂壤土) ET/V=1.63이었다. (2) 감수심(減水深)은 엽수면증발량(葉水面蒸發量), 강하침투량(降下浸,透量) 논두렁 침투량(浸透量)으로 구성(構成)되는데 이중 논두렁침투(浸透)는 재차(再次) 이용(利用)이 가능(可能)하나 엽수면증발량(葉水面蒸發量)과 강하침투량(降下浸透量)도 측정(測定)할 것이다. (3) 토성별감수심(土性別減水深)은 식양토(埴壤土) 9.3mm/day, 양토(壤土) 13.5mm/day, 사양토(砂壤土) 13.5mm/day이었다. (4) 강하침투량(降下浸透量)은 토성(土性)과 지하수(地下水)이 고저(高低)에 따라 다르다. (5) 토성별(土性別) 강하침투량(降下浸透量)의 변화(變化) 식양토(埴壤土) $1{\sim}2mm/day$ 양토(壤土) $2{\sim}3mm/day$, 식양토(埴壤土) $3{\sim}4mm/day$이다. (6) 지하수위(地下水位)의 변동(變動)은 식양토(埴壤土)보다 양토(壤土), 사양토(砂壤土) 순(順)으로 민감(敏感)하여 강수(降水)가 있으면 급(急)히 지하수위(地下水位)가 상승(上昇)하였다가 서서히 하강(下降)한다. (7) 지하(地下) 수위(水位)의 변동범위(變動範圍)는 25cm정도이었다. (8) 증발비(蒸發比)는 식양토구(埴壤土區) 168.8, 양토구(壤土區) 255.6 사양토구(砂壤土區) 272.5이었다.

• Spatial Information Research
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• 제7권1호
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• pp.103-117
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• 1999

도시지역에서 지하수 산출특성, 흐름 및 오염현상은 인위적인 양수, 지하구조물, 다양한 오염원 지면 포장으로 인한 지하수 함양의 국지적 변동 등의 영향을 받는 매우 복잡한 특성을 가진다. 서울지역 지하수시스템을 분석하기 위해 지리정보시스템 환경에서 수문지질학적 데이터베이스를 구축하였다. 지하수 수위변화의 주요인은 한강수계, 지하철 지형, 강우 등이고 이들을 이용하여 지하수시스템에 대한 영향을 분석하였다. 그리고 그 자료와 분석결과를 ARC/INFO에 데이터 베이스로 저장하고 실세계의 현상과 비구 분석하였다. 구축된 내용은 지하수 오염원의 분포, 대수층의 수리상수, 한강수위 변화에 대한 지하수 영향간 지하철 역사의 대규모 양수로 인한 지하수시스템의 변화 둥이다. 자료의 특성에 맞는 자료 형태로 저장하고 표현할 수 있도록 하였다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-15
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• 2008

터널과 같은 지하구조물의 경우에는 지반의 다양한 변동성과 불확실성으로 인하여 터널 시공단계에서의 위험이 계속적으로 종가하고 있으므로, 터널 설계단계에서 터널 안정성 및 환경성에 영향을 주는 위험요소에 대한 위험도 평가 및 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 터널굴착으로 인한 안정성에 대한 위험도 분석을 지반자체의 지보능력, 지반침하에 의한 인접구조물 손상, 막장내 지하수 유입량, 지진영향 등의 요소로 구분하여 평가하였다. 또한 환경성에 대한 위험도 분석을 발파로 인한 소음 진동, 운영중 열차운행으로 인한 소음 진동, 지하수위 저하로 인한 환경영향 등으로 평가하였다. 이와 같은 위험요소들에 대하여 위험도를 정량적으로 평가하고 터널 전구간에 걸친 위험도의 분포특성을 파악하였다. 또한 다양한 확률론적 기법과 통계자료를 사용하여 각각의 위험도에 대한 비용(cost)을 분석하므로서 위험도가 터널공사에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 본 위험도 평가기법을 터널설계단계에서 적용하므로서 기존의 방법을 보완할 수 있는 보다 합리적인 위험도 평가방법으로서의 유용성을 검토하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.41-50
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• 2021

하천 제방 변위를 사전에 예측하는 방안으로 본 연구에서는 InSAR 기법 중 Differential Interferometry(D-InSAR) 기법을 이용하여 2020년 여름 발생한 남원시 금곡교(섬진강) 인근의 제방 붕괴 지역에서 취약지점을 확인하였다. 2020년 봄과 여름 각각 5장의 sentinel-1 영상과 위성 영상 전처리 도구인 SNAP을 사용하여 2020년 8월 8일 제방 붕괴 전까지의 발생한 변위를 분석한 결과, 붕괴 발생 지역의 변위 변동성지수(Variation Index), V 가 상대적으로 크게 발생하였으며 이를 통해 붕괴 전조증상을 확인할 수 있었다. 향후에 산출한 변위를 분석한 결과와 유역의 지하수위, 기온, 수위, 토양도 및 토양 수분도와 같은 수문기상학적 요인과 상관관계를 분석하여 하천 제방의 모니터링 시스템을 구축할 수 있다면 기존의 하천 제방 유지·보수 점검 시스템의 많은 한계점을 극복하고 초정밀, 자동화된 하천 제방 유지관리 기술 고도화와 국가 재난관리의 향상이 가능할 것으로 기대한다.