• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권1호
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• pp.18-28
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• 2009

세계 각국은 토양환경의 효율적인 관리를 위하여 각국의 상황에 적합한 토양오염기준을 운영하고 있다. 본 총설은 각국의 토양환경관리 정책에서 토양오염기준의 역할과 토양오염기준 항목을 설정하는 방법에 대해 체계적으로 분석하여 시사점을 도출하고자 하였다. 대부분의 토양기준은 토양오염여부를 일차적으로 판단하기 위한 Guideling 역할을 수행하고 있었으며, 기준치가 오염여부 판단과 관련 행정명령의 지표인 Standard로 활용하고 있는 나라는 스위스, 덴마크, 일본 등이었다. 네덜란드는 Guideline과 Standard를 혼용하고 있었다. 토양오염기준 물질선정은 현장에서 검출빈도수가 높은 토양오염물질을 중심으로 이루어졌으며 독성, 노출, 분석의 용이성, 독성자료의 가용성 등 다양한 인자를 복합적으로 고려하여 선정되었다. 각 나라는 자국의 토양환경정책 및 기준 설정에 있어 자국의 상황을 고려한 특징을 가지고 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.497-501
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• 2005

근래 들어 도시화로 인한 물순환 파괴를 근본적으로 연구하고 이를 정상화하기 위한 체계적이고 통합적인 유역관리 기술이 요구되고 있다. 유역통합관리의 이론을 실제로 적용한 계획을 세우기 위해서는 Heathcote(1998)가 제안한 다음과 같은 단계별 절차를 수행하는 것이 바람직하다. 단계별 절차는 (1) 대상유역에 대한 정보수집, (2) 문제점 도출, (3) 분명한 목적 수립, (4) 대안의 구성, (5) 대안의 검토, (6) 대안의 효과분석, (7) 최종계획 수립으로 이루어져 있으며 본 연구에서는 3단계의 과정에 해당된다. Heathcote(1998)는 대안의 선정과 평가를 위한 방법으로 단순평가방법(simple assessment method)과 세부평가방법(detailed assessment method)으로 구분하였는데 본 연구에서 수행한 내용은 단순평가방법에 해당된다. 본 연구는 안양천 유역에서 물순환 건전화의 핵심을 건천화 방지로 판단하고 이를 위한 대안을 크게 지표수, 지하수, 대체수자원 분야로 구분하여 제시하였다. 지표수 분야의 경우 구조적인 대안으로 소규모 저수지의 개발, 타유역에서의 도수, 보를 이용한 수량 확보, 우오수분리벽을 이용한 상류유출수의 확보, 저협수로 형성, 하천바닥에 차집관로 매설 방지 및 차집관로 유지관리 등이 있으며 비구조적인 대안으로는 기존 저수지의 유지용수 공급을 위한 운영, 유수지의 다목적 활용, 하천수 직접취수 제한 등이 있다. 지하수 분야의 대안으로는 지하철 용출수의 재이용, 지하수의 과다이용 제한, 침투증진시설의 설치 등이 있으며 대체수자원 분야의 대안으로는 하수처리수를 고도처리하여 유지용수로 재이용하는 것, 중소규모 하수처리장의 상류 설치, 대규모 사업장의 폐수를 고도처리하여 활용하는 것, 상수도의 이용 등이 있다. 이러한 여러 가지 대안들은 Walesh(1989)가 제안한 절차에 따라 기술가능성(technical feasibility), 경제성(economical efficiency), 환경성(environmental feasibility) 등을 정성적으로(qualitatively) 파악하여 실현가능한 대안을 선정하였다. 이렇게 선정된 대안들은 중유역별로 검토하여 효과가 있을 것으로 판단되는 대안들을 제시하는 예비타당성(Prefeasibility) 계획을 수립하였다. 이렇게 제시된 계획은 향후 과학적인 분석(세부평가방법)을 통해 대안을 평가하고 구체적인 타당성(feasibility) 계획을 수립하는데 토대가 될 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 지질환경재해 및 복원기술
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• pp.213-234
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• 2002

우리 나라는 70년대까지 광업은 부흥하였으나, 그 이후 급속히 위축되면서 80년대 이후 거의 대부분 광산들이 폐광 또는 휴광된 실정이다. 그 결과 현재 전국 각지에 다수의 폐갱도가 존재하게 되었으며, 이제는 지반침하 및 각종 침출수의 원인자로 간주될 정도이다. 최근 지자체에서는 이런 폐갱도를 지역 자원으로서 가치를 인정하고 지역 활성화를 위해 재 이용하려는 움직임이 보이고 있는데, 구체적으로는 관광시설, 연구시설, 농업생산시설, 저장시설, 폐기물처리시설 등이다. 일본은 폐광된 금속광산 재활용을 위해 입지여건과 주변지역, 입갱 가능성 등 기초조사를 하였다. 조사결과 폐갱도의 문제점으로 입갱이 가능한 광산이 적다는 점을 들 수 있다. 대부분의 광산은 갱구가 함몰되었거나, 갱내에 지하수가 차 있어 접근이 불가능한 경우가 대부분이다. 비교적 양호한 암반 경우는 서브 레벨 스토핑, 잔주, 주방식 등의 채굴법에 의해 대규모 공동이 잔존하고 있는 경우도 있지만 그리 많지 않았다. 폐광된 광산 재활용 여건은 우리 나라와 일본이 대동소이 경우로 현실적으로 활용이 가능한 폐광은 많지 않으며 활용코자 할 때에는 기존갱도를 활용하면서 암반이 견고한 곳에 새로운 갱도를 설치하여야 한다. 그러나 몇몇 곳에서는 매우 유용하게 잘 활용되고 있는 곳도 있고, 연구 검토하면 충분한 활용성이 있다고 생각되는 곳도 있다. 그러므로 현재의 상황을 보고 판단할 것이 아니라, 활용기술과 접목해서 활용성을 검토함으로써 불용 자산의 유용화 방안이 검토되어야 할 것이다. 현재 가행중인 광산은 입지여건 및 암반이 양호하고, 대형갱도를 굴착하는 석회석광산 등을 선택하여 폐광 후 활용이 가능토록 채광기술 발전시켜 나가야 하며, 인간 중심적인 시설 또는 산물 중심적인 시설로 구분하여 폐광 후 복구비용을 우선 지원하는 방식 등을 통하여 시추, 탐광굴진, 현대화, 수갱굴착, 자금융자 등을 지원하는 우리 공사와 산업자원부가 지자체, 산림청, 건교부, 농림부 등과 연계하여 종합적인 지원육성책을 마련하여야 할 것이다. 결과적으로, 지방자치단체 등에서 관심을 갖고 있는 저장시설, 폐기물처리시설, 관광시설, 농업생산시설, 연구시설 등을 중심으로 ＆apos;광산 채굴적을 미래에 어떻게 활용한 것인가＆apos;를 선진외국 사례를 벤치마킹하고, 연구ㆍ검토하여 친환경적인 광산개발이 되도록 기본적인 방향과 개념을 갖도록 하여 관련 정책을 계획적이고, 체계적으로 수립 일관성 있게 추진해 나가야 할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제13권2호
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• pp.275-289
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• 2011

파주시 민간인 통제구역 내에 존재하는 둠벙의 수문 지형학적 분류를 위해 둠벙의 특성을 조사하였다. 물을 논농사에 이용하는 둠벙을 조사한 결과 모두 85개가 존재하였다. 조사된 둠벙을 수문학적 특성 중 계절별 수위변화 정도에 따라 나누면, 계절에 따라 수위가 크게 변하는 둠벙은 52개, 계절에 무관하게 항상 일정한 둠벙이 33개였다. 수원에 따라 분류하면 강수 의존 지표수인 경우가 12개, 지하수와 지표수인 경우가 29개, 지하수만인 경우가 44개였다. 4개는 산지에 33개는 평지에 48개는 계곡에 위치하였다. 40개는 논과 물의 교환이 일어나지 않았으며, 45개는 수위가 변함에 따라 교환이 일어났다. 멸종위기종 또는 특산종이 서식하는 둠벙은 모두 26개였으며, 주로 수위가 일정하며, 지하수를 수원으로 가지는 둠벙에 해당하였다. 이와 같은 특징을 바탕으로 둠벙을 샘통형, 물흐름형, 괸물샘통형, 괸물형으로 나누는 방법을 새로이 제시하였다. 이와 같이 둠벙의 유형을 제시함으로써 이들을 체계적으로 조사 정리하여, 둠벙을 유형적으로 관리하는 데 도움을 주고자 하였다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.231-238
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• 2005

본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제15권2호
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• pp.123-134
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• 2013

도시지역에 주로 건설되는 지하차도는 기존의 터널과 달리 지표면에 근접한 지반에 시공되어 지하수의 양압력에 의한 구조물 부상 및 손상이 발생할 수 있다. 도심지 지하차도의 기존 설계방법(사하중 증가 또는 영구앵커 등의 부력 대처공법)은 지나치게 안전측인 보수적 설계를 수행하고 있어 시공기간 및 경제적 비용 증가를 초래한다. 최근 이를 보완하는 공법으로 영구배수공법 사용이 증가하고 있으나 대상 토질과 지하수 등을 고려한 적절한 분석과정 없이 선정되는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 최근 Y지역에 설치되는 영구배수공법의 일종인 유도배수공법을 대상으로 지반공학적 관점에서 합리적인 설계체계를 수립하기 위해 지하수위 변화, 지하차도 옹벽 높이, 기초지반 조건 등 다양한 매개변수에 대한 수치해석을 수행하였다. 본 연구 결과로부터 유도배수공법은 지하수에 의해 발생하는 양압력을 효과적으로 저감시킬 수 있음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제37권6호
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• pp.647-655
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• 2004

도시화가 진행되는 소유역(성내-고덕천 유역)에 대하여 지하수 질산성질소의 공간적 분포에 미치는 영향요인을 규명하고 각 요인들의 오염기여도에 대한 상대적인 차이를 파악하기 위하여 GIS를 활용한 공간분석을 실시하였다. 영향요인으로는 토지이용도, 하수관 거리, 포장율, 녹지율 등을 고려하였다. 공간분석 결과, 토지이용도 중에서 도시화 지역과 경작지 등에서는 서로 상이한 질산성질소 분포가 나타났으며, 이는 도시화 지역에서는 하수관으로, 경작지에서는 비료성분으로 인하여 질산성질소 분포의 차이가 나타날 수 있음을 지시한다. 지하수 관정에서 하수관까지의 거리가 $60\~75m$ 정도 지점까지는 거리의 증가에 따라 질산성질소 농도가 감소한다. 특히 도시화 지역 내에서 하수관거리와 질산성질소 농도가 음의 상관도를 보이며, 이는 하수관이 질산성질소의 주 오염원임을 의미한다. 또한, 도시화 지역 질산성질소 농도와 포장율이 음의 상관도를 보이는 것도 질산성질소의 오염물질이 지표면에 기인하고 있음을 지시한다. 결과적으로 도시화가 급속히 진행되고 있는 지역에서는 하수관의 설치와 유지관리 및 토지이용형태에 대한 체계적인 관리가 지하수의 질산성질소 오염예방에 중요함을 의미한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.37-44
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• 2006

본 연구는 오염물 거동에 대한 수치해석을 위해 보편적으로 사용되고 있는 수치 방법들의 장단점을 총괄적으로 나타내고, 효율적인 수치모델링 기법 개발을 위해 ELLAM과 LEZOOMPC를 비교분석하였다. 지하수 분야에서 가장 많이 사용되는 수치 방법은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식인데, Eulerian-Lagrangian 방식은 수치영역 내에서 일반적으로 질량을 보존하지 못하고, 경계조건을 체계적으로 처리하지 못하는 한계를 갖고 있다. 반면에 Eulerian 빙식은 시간 및 공간 절삭 오차로 인해서 시간 간격 및 격자 크기를 극히 줄여야 하는 제약을 갖고 있다. 최근 10 년간 지하수 분야에서 크게 대두되고 있는 수치기법인 ELLAM(Eulerian Lagrangian Localized Adjoint Method)은 Eulerian-Lagrangian 방식과 Eulerian 방식에서 나타나는 수치 제약점이나 한계점을 동시에 해결하는 수치기법으로 알려져 왔다. 그러나 본 연구에서는 ELLAM의 장단점을 파악하고 보완점을 제안한다. ELLAM의 단점을 파악하기 위해, mesh Peclet number가 다른 예제들을 설정하고, 그 예제들에 대한 ELLAM, LEZOOMPC(Lagrangian-Eulerian ZOOMing Peak and valley Capturing)와 visual MODFLOW의 수치결과들을 해석해와 비교하였다. Mesh Peclet number가 무한대일 때 ELLAM의 수치결과는 수치진동으로 인해 해석해와 일치하지 않았으나, LEZOOMPC의 수치 결과는 해석해와 일치했다. 위의 결과는 ELLAM의 수치오차가 LEZOOMPC의 특성을 이용하여 개선 및 보완될 수 있는 가능성을 시사해 준다. 따라서 ELLAM에 LEZOOMPC의 후향 입지추적, 전향 입지추적, 선택적 국부 격자 세립화 과정과 최고/최저 농도점 이동 추적 과정을 결합하면 ELLAM의 수치적 장점을 유지하면서 mesh Peclet number에 제약을 받지 않는 효율적인 수치모델링 기법을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권6호
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• pp.62-71
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• 2008

환경에는 매우 다양한 유해화학물질이 존재하며 지속적으로 새로운 화학물질이 개발되고 다시 환경 중으로 유출되고 있다. 화학물질의 관리나 규제를 위해서는 우선관리대상 오염물질(Priority Contaminants)을 결정해야 하는데, 이를 위한 과학적이고 정량적인 방법론으로는 우선순위선정(Chemical Ranking and Scoring; CRS)기법이 대표적이다. CRS기법에는 개발목적에 따라 다양한 평가인자들이 적용되는데 본 연구에서는 토양매체에서의 우선순위물질 선정시 필요한 인자를 제시하기 위해 다양한 CRS기법을 비교분석하여 토양특성을 고려할 수 있는 평가인자를 제시하였다. 연구대상 CRS는 국외에서 개발된 CHEMS-1, EURAM, SCRAM, ARET와 국내에서 개발된 CRS-Korea 및 그 외 기타 관련연구들이다. 기존에 개발된 CRS에 적용된 평가인자들을 비교분석한 결과 노출과 독성을 고려하여 우선순위물질을 선정하는데, 주로 화학물질의 잔류성, 생물축적성, 배출량 등을 공통적인 노출인자로 적용하고 있었고 독성인자로는 인체와 환경독성을 고려하고 있다. 본 연구에서는 토양매체의 우선순위물질선정을 위하여 이러한 CRS기법들이 공통적으로 적용하고 있는 인자들 이외에 토양매체의 특성을 고려할 수 있는 토양배출량, 토양오염 사고사건사례, 선진국의 규제국가수 등을 평가인자로 제안하였으며, 지하수매체와의 연계성을 위하여 지하수이동성 인자를 새로이 추가하였다. 본 연구결과는 CRS기법을 비교분석하여 토양에서의 유해화학물질 우선순위 선정시 고려되어야할 평가인자를 제안한 연구로 토양에 대한 CRS기법개발을 위한 기반연구로 활용될 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제3권2호
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• pp.125-148
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• 1993

암반지하수유동 해석의 복잡성은 열극과 공극간의 유동관계, 응력의 영향, 열극체계의 복잡한 기하학적 분포상태에 기인한다. 열극체계의 불규칙한 발달로 인한 규모종속과 이방성 특성은 지금까지의 해석방법으로는 만족할 만한 결과를 얻을 수 없다. 분리열극망(Discrete Fracture Network) 모델은 암반 지하수가 근본적으로 분리된 열극을 통하여 유동한다는 가정하에서 출발한다. 유동경로(flow path)는 열극의 기하학적 분포 및 상호간의 연결형태에 의하여 결정되며, 열극분펴 및 수리특성은 현장조사자료의 통계학적 처리에 의한 접근방법을 시도하고 있다. 본 모델을 적용한 연구지역은 평택군 포승면 원정리 일대 $1\textrm{km}^2$지역으로서, 열극자료 분석은 등면적투영도로부터 6개의 set를 도출하였으며, 열극의 크기는 lognormal분포를 나타냈다. 6개 열극 set가 차지하는 총투수성열극확률밀도(conductive fracture intensity)는 1.52로 나타났으며, set 1의 투수성열극밀도가 0.37로 가장 높게 나타났다. 지하공동으로으 유입량 계산은 열극투수계량계수를 $10^{-8}\textrm{m}^2/s$으로 하였을 경우, 29ton/일로 산출되며, $10^{-7}\textrm{m}^2/S$로 하였을 때 약 22배가 큰 65ton/일로 계산되었다. 본 모델은 지하공동건설시 부지특성조사나 평가시에 해석도구로 사용될 수 있으며, 정량적인 자료뿐만 아니라 정상적인 자료도 해석 및 평가과정에 응용될 수 있는 반복적인 실행을 통한 Forward 모델링방법을 사용하는 장점이 있다.