• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.15-15
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• 2023

2020년 기준 국내 상수도 보급률은 99.1% 차지하고 있으며(환경부, 2019), 수도관리차원에서 수돗물은 먹는 물로 시판되어질 만큼 우수한 관리체계를 유지하고 있다. 그 반면에 지하수는 생활용수, 식품가공, 농·축산, 양어, 군부대를 비롯한 전국지역에서 연간 10억 8천만톤 용수를 소비하고 있음에도 (환겨례 신문, 2013; 환경부, 2019) 사용되는 지하수의 약 65%가 음용수 불가판정을 받았으며, 최근 지하수의 오염비율은 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 지하수관정의 관리부주의에 의한 수질오염 및 수인성 다제내성균(슈퍼박테리아) 등에 의한 오염사례가 국내는 물론, 국제적으로 다수 보고되고 있는 실정이다 (환경부, 2013). 현재 지하수 수질관리는 공공기관 및 지자체 지정기관을 통해 진행되고 있으며, 검사기간은 수질채취로부터 통상 7~15일정도 소요되어 수질 관리 및 기준, 검사주기에 대한 애로가 많다. 현장 지하수관정에서 실시간 수질을 모니터링하고 이에 연동된 자동 수처리 시스템의 개발 및 도입은 나날이 심각해지는 환경오염 상황에서 선제적 예방과 해결방법으로 중요한 요소기술이다. 현재 지하수오염 및 부적합 음용의 수질처리는 화학약품, 필터여과, UV살균, O₃ (플라즈마)을 이용하는 것이 대표적이나, 화학약품의 경우 2차 오염이나 식품 세척 및 가공에 있어 부적합성의 한계점이 있다. 필터여과의 대표적인 RO필터의 경우 약 50% 순손실이 발생하고, UV 살균의 경우 UV에 의한 사용관리자의 위험 및 장비의 광부식 문제, O₃ 의 경우 고압전류 사용에 따른 위험성 등의 한계점이 나타나고 있다. 지하수 수질정화를 위한 광유도 활성산소(¹O₂, ·O^-₂)는 광감응제에 가시광의 빛 조사를 통해 생성되는 활성산소로의 에너지 및 전자 전이가 동시 진행되어 단일항 산소(¹O₂)와 슈퍼옥사이드 이온(·O^-₂)을 생성하게 된다. 생성된 활성산소는 유해미생물 또는 유기화학물과 개열, 제거, 치환 반응 등을 통해 미생물사멸 및 유해화학물질들이 분해 가능하다. 이를 이용한 지하수 유해미생물 사멸기술, 장비, 실시간 지하수의 분석기술 및 정수처리, 지하수 물순환 시스템 개발뿐만 아니라 지하수 음용수 및 오염개선, 지하수 기저유출에 의한 오염원 저감으로부터 지류·지천, 하천 본류 수질개선 등의 대상지역에 활용 가능하다. 또한 광유도 활성산소는 기존 상수도 수처리에 있어 오존(O₃) 처리와 이산화티탄을 이용한 AOP과정을 단일처리 공정으로, 기존 O₃ 의 특성상 확산 거리가 매우 길어 사람을 포함한 생체 내에 유입 시 다양한 부작용 발생과 O₃ 차폐시설 요구의 문제점 극복의 대안으로 환경 및 인체에 무해한 광유도 활성산소 시스템을 적극적으로 도입 및 적용해야 한다. 본 연구 목적은 정류상태 흡광분광기술을 이용한 실시간 수질 모니터링과 광유도 활성산소를 이용한 유해 미생물의 멸균효능 및 지하수 수질관리 기술로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.13 no.2
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• pp.151-159
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• 1994

This study was conducted to investigate the $NO_3-N$ concentration, the relationship between $NO_3-N$ and other ions, and patterns of ions in ground water used as drinking water in Cheju Island. Samples were collected from 19 wells in the northwest region, near the district of poultry complex, and 9 wells in the northeast region. In the northwest region, $NO_3-N$ concentrations in D-14 and D-202 wells near the pig farming facilities were 10.95 and 13.1 mg/L, respectively, exceeding the standard concentration of drinking water. The concentration in D-65, D-35, and D-120 wells were slightly lower than the standard concentration. However, $NO_3-N$ concentrations in the wells in the northeast region were lower than 3mg/L. In wells in the northwest region, $NO_3-N$ concentrations were negatively correlated with pH and positively correlated with $Ca^{++}$, $Mg^{++}$, $Na^+$ $Cl^-$, $SO_4^{--}$, and $Cl^-/HCO_3^-$. However, in the northeast region, they were not related with pH and the ions. The chemical compositions in D-65, D-35, and D-41 wells showed higher concentrations of $Ca^{++}$, $Mg^{++}$, $Na^+$, $Cl^-$, $NO_3-N$ and $SO_4^{--}$ than the unpolluted D-42 well. These results suggest that ground water near the pig farming complex was polluted by pig farming waste in the northwest region.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.9
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• pp.769-779
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• 2015

The streamflow depletion due to groundwater pumping from deep aquifer near the Juksan stream has been simulated, in this study, by using the surface water and groundwater integrated model, SWAT-ODFLOW in order to analyze the relationship between the stream depletion and hydraulic properties of aquifer and streambed, and to spatially assess the streamflow depletion. The simulated results showed that the streamflow depletion rate divided by the pumping rate for each well location ranges from 10% to 90% with reflecting the various well-stream distance, transmissivity, storativity, and streambed hydraulic conductance. In particular, the streamflow depletion exceeds about 50% of pumping rate for conditions with transmissivity higher than $10m^2/day$ or storage coefficient lower than 0.1. The simulated results in the form of spatial maps indicated that the spatially averaged percent depletion of streamflow is about 53.6% for five years of pumping which is lower than that for shallow aquifer pumping by 12.9%. From the spatially distributed stream depletion, it was found that higher and more rapid stream depletion to pumping occurs near middle-downstream reach.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1996-2000
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• 2010

국내 시설원예 면적은 2005년 기준 52,022ha에 달하고 있으며 약 23%에 해당하는 12,000ha는 겨울철에 난방기를 가동하여 원예작물을 생산하고 있다. 농업용 난방기의 보급은 가온재배 면적의 증가와 더불어 급신장하고 있어 농업용 면세유 중 경유 공급액 약 9,260억원 중 62%에 해당하는 1,350,000톤이 시설원예 난방에 사용된 것으로 추산되고 있다. 지속적인 유가 상승으로 시설재배 농가의 경영이 악화되고 있어 최근 히트펌프를 이용한 냉난방시스템에 대한 연구가 수행되고 있다. 시설원예 냉난방에 사용되는 히트펌프의 열원은 다양하게 적용할 수 있으나 강변에 위치하고 있는 시설원예단지의 경우 연 중 풍부한 유량과 안정적인 수온을 얻을 수 있는 강변여과수는 매우 매력적인 열원이다. 본 연구에서는 시범지역으로 남강댐 하류에 위치하고 있는 진주지역의 시설원예단지와 낙동강 유역의 구미지역 시설원예단지의 두 곳에 대하여 1일 $1,000m^3$의 강변여과수 개발에 대한 조사를 수행하였다. 육안 및 현장여건에 대한 조사를 수행하고 인근 지하수 사용현황에 대한 조사를 실시하였다. 진주지역의 경우 일부 농가에서 지하수를 사용하고 있었으나 1일 8~10시간 취수에 최대 취수량은 약 $120m^3$ 정도였다. 반면, 구미지역의 경우 1999년 구미첨단원예농단 조성사업의 일환으로 양액재배에 농업용수를 공급할 목적으로 지하수 개발이 실시되었으며 최근 인근 국화축제를 개최하는 지역에서 신규로 지하수를 개발하여 사용 중이었다. 전기비저항 탐사를 실시한 결과 진주지역은 지하 약 6~17m 지점에 대수층이 존재하는 것으로 판단되었고, 구미지역은 지하 약 10~20m 지점에 대수층이 존재할 가능성이 있지만 지하 20m 지점부터는 대수층의 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 두 지역에 각각 두 공을 시추하여 조사한 결과, 구미지역의 경우 수면높이가 지하 약 10m이고 각각 2.5m와 4.6m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 원활하지 않을 것으로 판단되었다. 한편, 진주지역은 수면높이가 지하 약 3m이고 각각 3.5m와 6.5m의 모래자갈층을 형성하고 있어 $1,000m^3$/일의 취수량 개발이 가능할 것으로 판단되었다. 현장 시추조사 및 기존관정 조사결과, 구미지역에 비하여 진주지역이 지하수 물량 확보가 상대적으로 용이하고 신규 굴착 가능지점이 다수 분포하고 있어 연구지점으로 활용하는데 유리할 것으로 판단되었다. 따라서 진주지역에 여과수열원 확보를 위해 2곳의 양수관정을 설치하고 히트펌프를 이용하여 시설원예의 냉난방을 실시할 예정이다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.36 no.4
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• pp.617-625
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• 2016

The objective of this study was to evaluate the groundwater drawdown and streamflow depletion due to each groundwater pumping from 110 wells located near stream using the Hunt's analytical solution (1999). The calculated results revealed that the streamflow depletion rate divided by the pumping rate for each well location mostly exceeded about 80% of pumping rate on average for 5 years. The results also showed that the stream boundary condition has made the influence distance shorter and the drawdown distribution skewed except for the streambed hydraulic conductivity and the stream bed factor (SBF) lower than $1.0{\times}10^{-9}m/s$ and 1.0, respectively. It was found that the groundwater pumping has significant impacts on the stream depletion showing above 80 % of stream depletion rate when the streambed hydraulic conductivity is higher than $1.0{\times}10^{-7}m/s$ and the stream depletion factor(SDF) is lower than 100. However, for other conditions, the SDF is not sufficient to be used as a criterion for determining whether the pumping has great impacts on stream depletion or not. Furthermore, the variation of the streambed hydraulic conductance has little change in stream depletion rate for the condition that the stream width is greater than 400 m.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.44 no.6
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• pp.629-642
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• 2023

Currently, low and intermediate level radioactive waste is being disposed of at the Gyeongju disposal site for permanent isolation. Since 2006, the Korea Radioactive Waste Agency has been conducting site characteristics surveys continuously verifying changes in the site based on the site monitoring and investigation plan. The hydrogeochemical environment of the disposal site is considered for the evaluation of natural barriers. However, the seawater must be considered because of the regional characteristics of Gyeongju, which is near the East Sea. Therefore, this study, collected 30 samples for deriving the groundwater quality data from seven wells and compared with two seawater samples collected from October 2017 to June 2022. Additionally, the study explores the groundwater monitoring method using statistical tools such as clustering and background concentration analysis. The groundwater samples in the study area were classified into two to four clusters depending on their chemical constituents-especially, EC, HCO₃, Na, and Cl-using statistical analysis, molar ratio, and K-means clustering.

• Economic and Environmental Geology
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• v.50 no.6
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• pp.445-466
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• 2017

Yeongdong area is located in the contact zone between central southeastern Ogcheon belt and Yeongnam massif, in which Cretaceous Yeongdong basin exists. Therefore, the study area has complex geological environment of various geological age and rock types such as Precambrian metamorphic rocks, age-unknown Ogcheon Supergroup, Paleozoic/Mesozoic sedimentary rocks, Mesozoic igneous rocks and Quaternary alluvial deposits. This study focuses on the link between the various geology and water type, and discussed the source of some major ions and their related water-rock interaction. For this study, the field parameters and ion concentrations for twenty alluvial/weathered and eighty bedrock aquifer wells were used. Statistical analysis indicates that there was no significant differences in groundwater quality between wet and dry seasons. Although various types were observed due to complex geology, 80 to 84 % of samples showed $Ca-HCO_3$ water type. Some wells placed in alluvial/weathered aquifers of Precambrian metamorphic and Jurassic granitic terrains showed somewhat elevated $NO_3$ and Cl concentrations. $Mg-HCO_3$ typed waters prevailed in Cretaceous Yeongdong sedimentary rocks. The deeper wells placed in bedrock aquifers showed complicated water types varying from $Ca-HCO_3$ through $Ca-Cl/SO_4/NO_3$ to $Na-HCO_3$ and Na-Cl type. Groundwater samples with $Na-HCO_3$ or Na-Cl types are generally high in F concentrations, indicating more influences of water-rock interaction within mineralized/hydrothermal alteration zone by Cretaceous porphyry or granites. This study revealed that many deep-seated aquifer had been contaminated by $NO_3$, especially prominent in Jurassic granites area. Based on molar ratios of $HCO_3/Ca$, $HCO_3/Na$, Na/Si, it can be inferred that Ca and $HCO_3$ components of most groundwater in alluvial/weathered aquifer wells were definitely related with dissolution of calcite. On the other hand, Ca and $HCO_3$ in bedrock aquifer seem to be due to dissolution of feldspar besides calcite. However, these molar ratios require other mechanism except simple weathering process causing feldspar to be broken into kaolinite. The origin of $HCO_3$ of some groundwater occurring in Cretaceous Yeongdong sedimentary rock area seems to be from dissolution of dolomite($MgCO_3$) or strontianite($SrCO_3$) as well.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.41 no.1
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• pp.27-34
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• 2008

Groundwater development in coastal areas induces saltwater intrusion. In many cases amount of groundwater resources available for development is limited by a pre-specified limit of additional saltwater intrusion. In this paper a simple equation is developed to assess available groundwater resources which depends on the constraint of acceptable additional saltwater intrusion. Strack#s single-potential analytical solution is used to derive the equation. Available groundwater increases as more additional intrusion is allowed. However, critical points limit both the maximum pumping rate and the allowed saltwater intrusion limit. The equation is presented in the form of design curves from which the maximum pumping rate can be read off quickly. The equation and the design curves are suitable for preliminary estimation of available groundwater resources in coastal areas.

• Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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• v.7 no.1
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• pp.98-106
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• 2005

Groundwater plays an important role in water and carbon cycles in Gwangneung forest watershed located in a complex landscape. Because groundwater affects electrical resistivity (ER) of underground materials, the depth to water table and water content in subsurface can be investigated through measuring ER. Accordingly, the ER survey has been employed more frequently in recent hydrological investigations. Quantitative applications of the results of ER survey will contribute significantly to the examination of water budget closure at various spatiotemporal scales. This paper presents the preliminary results of the ER survey conducted at Gwangneung forest watershed to determine proper locations and depths of monitoring wells. Such use of ER survey, in conjunction with an integrated geophysical investigation and geographic information system, can provide more effective examination of underground structure and optimal locations of monitoring wells to further our understanding of the role of groundwater.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.509-513
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• 2004

현장 균열망의 연결성 및 이에 따른 수리지질학적 특성을 규명하기 위하여, 기존의 통상적인 조사 기법을 한 지역에 집적하여 그 결과에 대한 통합해석을 수행하였다. 본 연구에 적용된 조사 방법은 양수시험, 물리검층, 다중심도 수리화학 분석, 전기비저항 토모그래피, 시추 코어 검층 등의 기련 특성 조사와, 추적자 시험, 다중 심도 수직 유향유속 시험 등 구간별 특성 조사 등이다. 이러한 조사 결과 본 조사 지역 내 균열의 전반적인 분포 특성을 확인할 수 있었으며, 각 균열의 수리적 특성에 대한 기본적 특성을 확인할 수 있었다. 특히 추적자 시험과 유향유속 시험 결과를 통해 각 관정간의 균열을 통한 연결성에 대한 중요한 정보를 도출할 수 있었다. 이러한 성과는 추후 percolation, connectivity 등 모델 개념의 현장화를 위한 연구의 선행 연구로서 그 의미를 자리매김 할 수 있을 것이다.