• The Journal of Engineering Geology
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• v.3 no.2
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• pp.101-114
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• 1993

GIS technique was applied to identify the regional hydrologic units for groundwater exploitation and recharge analysis in a study area. The technique was very effective to identify the potential areas for groundwater exploitation, and for groundwater management & land use planning. GIS database of environmental resources was complied from a variety of sources and scales as the foundation for analysis, including digitizing and scanning of hardcopy maps. A DEM(Digital Elevation Model) was used to dassify slopes, and identify problematic drainage system. Quantitative analysis of environmental resources helps us to develop the scoring system of GIS model, which evaluates each resource in relation to the others and reflects the relative importance of each resource. ARC4NFO was used to construct digital database, and the cartographic simulation techniques were applied in order to create new maps.

• Economic and Environmental Geology
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• v.34 no.3
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• pp.255-269
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• 2001

The geochemical studies on groundwater in the borehole, which is straddled by multi-packer (MP) system, were carried out from a volcanic terrain in the Yeosu area. The pH of groundwater collected from selected sections in the MP-installed borehole is much higher (up to 9.6) than that of the borehole groundwater (7.0-7.9) collected using conventional pumping technique. Hydrochemistry shows that the groundwater has a typical chemical change with increasing sampling depth, suggesting that the groundwater is evolved through water-rock interaction along the fracture-controlled flow paths. The groundwater from the deeper part (138-175 m below the surface) in borehole KI is characterized by the Ca-C11 type with high Ca (up to 160 mg/L) and Cl (up to 293 mg/L) contents, probably reflecting seawater intrusion. The groundwater also has high sodium and sulfate contents compared to the waters from other boreholes. These observed groundwater chemistry is explained by the cation exchange, sulfide oxidation, and mixing process with seawater along the flow path.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.6 no.2
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• pp.66-75
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• 1999

This work was initiated to investigate current situation and problems in applying groundwater-related models for various kinds of environmental impact assessment in Korea. and therefore. to enhance appropriate application in the future. This study was carried out with 544 and 16 documents of EIA (Environmental Impact Assessment. Law of Environmental Impact Assessment) and Mineral-Water EIA (“the environmental impact investigation for mineral water developments”; Law of Drinking Water Management). respectively. It was revealed that there were considerably many cases which may cause serious impacts on subsurface environments in EIA. However. none applied groundwater models. Generally, the influences on subsurface system were underestimated or even ignored in EIA. For Mineral-Water EIA. groundwater models wert applied. in general. But. numerous and serious problems were noted: limited number of calibration parameters and parameter types. setting boundary conditions without adequate bases. recharge rates several times higher than precipitation rates. numerically unstable results. etc. Such kinds of misusages seem to be caused by modelers larking in professional knowledges. To solve the problems revealed from this study. more systematic re-education programs are suggested.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.5 no.2
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• pp.201-213
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• 1995

Understanding of the fracture processes in rock mass for hydrogeology necessitates such information as fracture mechanics including genesis, propagation, termination, and the relation of fracture distribution to geologic structures and fracture modelling, etc. A current status of information on fracture for groundwater flow in rock mass, however, is very paucity except on a few special fields throughout the world. The desired and reasonable approach method in the evaluation on the groundwater flow in fractured rock mass must be based on the thorough understanding of fracture processes and a simplified model representing fracture properties which would be met to natural conditions for the interpretation and prediction.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.346-350
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• 2018

우리나라는 전 국토의 70%가 산지이고 하천경사가 다른 나라에 비해 상대적으로 급하여 홍수 관리에 매우 불리한 조건을 가지고 있으며, 특히 홍수기간의 집중호우 및 돌발홍수는 인명과 재산의 막대한 피해를 입히고 있다. 최근은 기후변화로 인하여 극심한 홍수, 가뭄 등 재해의 발생빈도가 증가하는 추세로 기후변화의 영향을 최소화할 수 있는 수재해 방재관리가 필요한 상황이다. 중 대하천의 경우에는 비교적 수재해 방재관리가 잘 이루어지고 있으나, 소하천(일부 중하천 포함)의 경우에는 취약한 구조를 보이고 있다. 특히 홍수기간(7월~9월)의 인명과 재산의 피해는 주로 소하천 위주로 발생하고 있으며, 사전 사후의 체계적인 대응이 이루어지지 못하고 있다. 수재해 방재관리를 위해서는 일차적으로 수문자료의 획득에 있으며, 그 이후 해당 유역에 적합한 수재해 대응을 위한 체계적인 방법론과 방재시스템 개발 운영이 수반되어야 안전한 방재관리를 할 수 있다. 따라서 수재해 방재관리 체계를 구축하기 위해서는 중 소규모 유역 단위를 대상으로 지속적이고 신뢰성 있는 자료의 획득과 축적이 중요하므로 중 소규모 유역 단위의 대표성 있는 시험유역의 운영은 매우 의미가 있다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 한국건설기술연구원에서 운영하는 설마천 유역(유역면적 $8.48km^2$, 유로경사 2.15%, 경기도 파주시 적성면 소재)의 신뢰성 높은 2017년 관측자료를 이용하여 강우특성, 유출특성, 증발산량과 지하수 함양량 산정 등 수문특성을 분석하였으며, 과거 관측결과와 비교하였다. 강우특성분석으로는 호우사상 분리, 주요 호우사상 분석, 지속기간별 최대강우량, 시간분포 등이 있다. 2017년은 2016년보다 최대 강우지속기간은 크게, 평균 강우지속기간은 다소 작게 나타나며, 최대 강우강도와 평균 강우강도는 크게 나타나는 호우의 특징을 보인다. 이러한 호우특징은 연 유출률을 증가시킨 원인으로 보인다. 2017년의 하천유출률은 64.8%로 과거 2010년~2016년의 평균 유출률 68.4%와 차이를 보이지 않으나, 2016년의 57.4% 보다는 많이 증가된 유출률을 보인다. 2017년의 증발산량(328.8mm)과 지하수 함양량(24.8mm)은 2016년의 증발산량(458.5mm)과 지하수 함양량(32.8mm)보다 작게 나타나는 것으로 분석되었다. 이와 같이 산정된 수문자료는 수재해 방재를 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 방재관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있으므로 지속적인 시험유역의 운영은 매우 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.124-124
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• 2022

가뭄시 유역 수문량은 하천수/지하수 취·배수, 하·폐수방류량, 용수재이용 등 복잡한 물이용체계에 따른 영향이 크지만 기존 가뭄시 수문량 평가는 이러한 복잡한 물이용체계를 고려하지 않아 정도 높은 예측에 어려움이 있다. 따라서 가뭄시 유력 내 상세물이용체계 및 수문환경특성 인자들의 상호작용 규명을 통한 정도 높은 수문량 평가 기술의 개발이 시급하다. 대하천 주변 광역상수도 공급지역은 가뭄 발생시에도 안정적으로 물이용이 가능하나, 중소하천을 수원으로 하는 하천의 상류지역은 가뭄시 물공급 안정성이 취약하다. 따라서 중소하천을 대상으로 가뭄시 물 공급시설의 효율적 운영, 물부족 위험도 평가, 가용수자원의 최적이용 등 종합적인 대책 마련을 위해서는 신뢰성 높은 수문량(하천유출량 및 수자원가용량) 예측이 필요하다. 가뭄에 따른 중소하천유역의 수문학적 유출거동을 평가하기 위한 해석 모형으로는 국내의 복잡한 유역 수문환경특성을 평가하기 위해 개발된CAT (Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)(김현준 등, 2012)을 이용하였다. CAT은 기후변화나 토지이용변화에 따른 유역의 수문환경특성 변동성을 정량적으로 평가하기 위해 개발된 모형이다. CAT은 인위적인 물이용체계 즉, 광역급수, 용수재이용, 지하수 취수, 하천수 취·배수 등을 분석하기 위한 툴을 제공하므로 가뭄시 상세물이용체계에 따른 시·공간적 수문환경특성 분석 및 수문량 평가를 위한 최적의 모형으로 선정하였다. 본 연구에서는 중소하천유역의 수문량 예측기술 실용화 기반을 마련하기 위하여 낙동강, 금강, 영산/섬진강 중권역을 대상으로 정밀 시공간 수문량을 평가하였다. 각 권역별 보정지점을 기준으로 관측유량 자료와 모의자료의 1:1비교를 통해 수문량 예측정확도를 산정하였으며, 모형효율(Nash Sutcliffe Efficiency, NSE) 및 결정계수(Coefficient of Determination, R²)의 권역별 평균은 NSE 72%, R2 79%로 나타났으며, 대부분의 지점에서 70% 이상을 나타내어 환경부 및 지자체의 가뭄시 물관리 정책을 지원하기 위한 실용화 기반을 마련하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.48 no.6
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• pp.477-490
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• 2015

In this study, we investigated the restoration possibility of the old streams by enhancing the rainwater infiltration in the watershed of Deokjin Park, Jeonju City. This study was performed by modeling groundwater discharge to the streams under various conditions. We assessed the amount and location of groundwater recharge enhancement to restore the streams and evaluated whether the baseflows of the restored streams are sufficient to keep the water ecosystem of the Deokjin Pond. The results show that the baseflow of the streams can persist for a longer time even during the dry season when the rainwater drainage system is recovered similarly to the those before development using low impact development (LID) techniques. The enhancements of recharge in the headwater area, which is the area around the zoo and Daeji Village in the Deokjin Park watershed, is useful to increase the baseflows of the downstream reaches. Furthermore, spreaded recharge over a widespread area is better to prevent the streams from drying than the intensive recharge at a few sites.

• Economic and Environmental Geology
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• v.36 no.6
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• pp.441-455
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• 2003

The most common water types are found to be Ca-$HCO_3$, Ca-Na-$HCO_3$ and Ca-Na-$HCO_3$-Cl in Gwangju groundwater. Groundwater near the Gwangju stream are characterized Ca-Cl water type, with over 50 mg/L of C1- and 400 ${\mu}$S/cm of EC. The systematic variation of $Cl^-$, $HCO_3^-$,- EC and ${\gamma}^{18}O$ values in groundwater with distance away from drainages is caused by streamwater infiltration. Stable isotope data indicate that ${\gamma}$D and ${\gamma}^{18}O$ values of groundwaters near drainages were enriched by evaporation effect, showing a equation of ${\gamma}$D=7. 1${\times}{\gamma}^{18}O$-1. ${\gamma}^{18}O$ values over -6${\textperthansand}$ are anomalous in the unconfined groundwater zones, which are influenced by the local surface water enriched in $^{18}O$ composition. Groundwater in highland shows remarkably light ${\gamma}^{18}O$ values below -8$\textperthousand$. The infiltration of streamwater is dominant in unconfined alluvium aquifer near drainages. ${\gamma}^{13}$CDIC values (-17.6∼-15.2$\textperthousand$) of groundwaters near drainages revealed that dissolved inorganic carbon (DIC) is predominantly originated from natural soil-derived $CO_2$. ${\gamma}^{15}N$ and ${\gamma}^{18}O$ values of nitrate are 0∼17.0${\textperthansand}$ and 6.6∼17.4${\textperthansand}$, respectively. Relationship between ${\gamma}^{15}N$ and ${\gamma}^{18}O$ shows a systematic isotopic fractionation caused by denitrification of 40∼60%, suggesting that the major source of groundwater nitrate originated from nitrate of soils, and mixing nitrate of soil and sewage or manure.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.6 no.2
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• pp.15-22
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• 2001

Radiocarbon ($^{14}C$) and tritium in water have been applied to hydrogeology as a tool for dating of groundwater. The long half-life of $^{14}C$(5,730 years) makes it useful for evaluation of residence time of groundwater, However, the $^{14}C$ has not been applied to groundwater studies in Korea, owing to the absence of preparation line for $^{14}C$ analysis. By this time $^{14}C$ of groundwater has been analyzed mainly using benzene synthesizer, which is so complicate and time-consuming that has been is limitedly applied to hydrogeology. Recently, the direct $CO_2$ absorption method for $^{14}C$ analysis was developed and introduced to KAERI for the evaluation of domestic groundwater system. The results of $^{14}C$ in groundwater would be usefully applied to hydrogeological studies such as the well understanding of groundwater flow system in depth. The reliability of our $^{14}C$ data was confirmed by inter-comparison with the qualified international isotope laboratory.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.265-265
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• 2020

지구상의 물 순환은 구름이 형성되어 비나 눈의 형태로 낙하하여 지표수를 형성하거나 일부가 땅속으로 스며들어 지하수를 형성하기도 한다. 또한, 지표면이나 수면, 식물의 입면을 통해서 대기중으로 증발되기도 한다. 대기중으로 소실되지 않은 물은 지표수나 지하수로 하천을 통해 바다로 흘러간다. 이와 같은 물 순환을 수문순환(hydrologic cycle)이라고 한다(Lee, 2008). 하지만 인구 증가 및 산업화로 인해 농업용수, 공업용수, 생활용수 사용이 증가하며 하천에서 직접 물을 취수하여 사용하고 있고 하수종말처리장, 농수로 등을 통해 회귀되는 유량이 많아 하천의 유출 특성을 파악하는데 어려움이 있다. 따라서 정확한 하천 유출 체계 특성을 파악하기 위해서는 하천에서 사용되고 유입되는 물의 특성을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 만경강 수계 및 제 1지류인 전주천에서 운영되고 있는 취·배수 시설에 대해 문헌조사와 현장조사를 진행하였으며, 조사한 내용을 토대로 하천의 물 사용 체계 모식도를 작성하였다. 만경강 유역의 조사대상 구간은 대아댐 하류에서 전주천 합류점까지의 구간에 대해 조사를 실시하였으며, 전주천 유역은 삼천합류점에서 만경강 본류 합류점까지와 삼천 유역의 구이저수지에서 전주천 합류점 까지를 조사구간으로 선정하였다. 문헌조사의 대상시설은 저수지, 양수장, 취입보, 하수처리장 등이며, 조사대상은 하천의 유출 특성에 영향을 줄 수 있는 시설로 최소 하루 기준으로 일 취수량 0.20㎥/s, 일 방류량 0.20㎥/s 이상이 되는 시설에 대해서만 수행하였다. 현장조사에서는 현장을 방문하여 취·배수시설의 위치와 유입구의 위치, 도수로 등을 조사하였으며, 취·배수 시설의 유량 정확도 평가를 위해 현장에서 유량측정을 수행하여 허가량과의 비교 검토를 실시하였다. 만경강은 농업용수 사용의 증가에 따라 상하류 유량반전이 빈번하게 발생하였으나 이 연구를 통해 검토한 결과 만경강 유역내의 상하류 유량반전 시기가 과거에 비해 감소하였으며, 완주군(오성교)관측소와 완주군(용봉교)관측소의 손실고가 안정적으로 변한 것으로 확인되었으며, 전주시(미산교)관측소 또한 관측소 상류에 위치한 취·배수영향을 고려하여 유출률을 산정한 결과 과거에 비해 손실고가 일정하게 유지되는 안정된 결과를 도출하였다. 따라서 유역의 유출 체계 특성을 체계적으로 관리하기 위해서는 하천의 취·배수시설에 대한 다양성을 고려하여 하천 유출 특성을 파악할 필요가 있다.