• Proceedings of the SAREK Conference
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• 2008.06a
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• pp.1347-1352
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• 2008

The SCW ground heat pump system releases ground energy from the ground water of ground heat exchanger. In other word, ground water is used to heating through releases ground energy which oneself has. But the thermal efficiency of system is going to down because repetitive process of ground water will lost ground energy in standing column well system and if heating load is continually increase, energy of ground water may be frozen or there are no benefits to use ground energy as it owes just little energy. To solve these problems, there are need to exchange water to the ground heat exchanger then the way will be used to maintain Efficiency continually as the way of to be supplied with fresh ground water into ground heat exchanger. However, this type causes waste of ground water. Therefore it is essential to discharge water to outside timely on a heat exchanger. Therefor through a study, find out the best time to discharge water to outside and exchange water to ground heat exchanger, and propose to the DB of design of the ground heat exchanger.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.459-459
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• 2017

본 연구에서는 순물소모량 개념의 농업용수 수요량 추정방법을 적용하여 기후변화에 따른 제주도의 미래 수요량 변화를 추정 분석하였다. 지하수를 주 수원으로 하고 관정에 의한 밭작물 위주의 작물재배와, 일정 규모 이상의 강우시에만 유출이 발생하며, 유출량의 대부분이 지하수로 침투되는 물순환 특성 등을 고려할 수 있는 제주도 지역에 적합한 순물소모량 산정방법을 적용하였다. 순물소모량 산정에 필요한 실제증발산량 및 잠재증발산량 등은 유역모형인 SWAT을 이용하여 산정하였다. SWAT 모형의 구동에 필요한 미래 기후자료는 10개의 대표적인 대순환모델(General Circulation Model, GCM) 결과로부터 상세화(Downscaling) 기법을 통해 적용하였으며, RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 중심으로 미래 기후변화에 따른 영향을 분석하였다. 미래(2010-2099)의 수문성분별 변화를 살펴본 결과, 연도별 증감과 GCM 모델별 차이는 있으나, 평균적으로 강수량, 잠재증발산량, 실제증발산량, 함양량 등이 점차 증가하는 것으로 나타났으며, RCP 4.5보다는 RCP 8.5 시나리오에서 증가현상이 좀 더 크게 나타났다. 순물소모량 또한 2010년에 비해 2099년을 기준으로 약 100~200mm 정도 증가하는 것으로 나타났으며, RCP 8.5 시나리오에서 증가폭이 크게 나타났다. 그러나 이는 자연적인 기후변화에 따른 단위면적당 순물소모량으로서, 인위적인 요인인 농업형태의 변화(관개면적의 증감, 작물품종의 변화, 인위적 용수절감 등)에 따라 실제 지역별 농업용수 수요량은 다른 경향을 나타낼 수도 있다. 특히 농업용수는 계절별, 지역별 편차가 크게 나타나므로, 자연적 조건에 의한 가용수자원량과 지역별 공급시설에 의한 용수공급량 및 수요예측량의 상호분석을 통해 안정적 물수급을 위한 대응책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• Journal of Korean Society of Rural Planning
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• v.22 no.1
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• pp.13-23
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• 2016

There is a need to analyze unconfined groundwater behavior since the demand of groundwater use has been increasing. While unconfined groundwater temperature is tend to be affected by air temperature, it is hard to find an empirical study in South Korea. In this research, we try to determine the relationship between daily average air temperature and daily average groundwater temperature by time-sequential analysis of groundwater monitoring wells in Galshin basin in Yesan-Gun, Chungcheongnam-Do. In addition, models to estimate groundwater temperature from air temperature were developed. In this research 101-day moving average method with measured air temperature is used to estimate groundwater temperature. To verify the developed model, estimated values of average groundwater temperature with 101 moving average are compared to the measured data from September 10 2007 to September 9 2008. And, Nash-Stucliff Efficiency and Coefficient of Determination were 0.970 and 0.976, therefore it was concluded that the model allowing groundwater temperature estimation from air temperature is with reasonable applicability.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.182-182
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• 2019

논에서의 밭작물 재배면적은 점점 늘어나는 추세이며, 저수지에 용수가 있음에도 불구하고 논 위주의 용수공급체계로 인하여 가뭄이 심한 경우에 일반 밭지대에도 용수공급이 용이하지 않다. 지표수를 밭 관개용수로 사용함으로써 기존 수리시설의 활용도를 제고하고 농업용수의 사용 절감 및 신규 개발비 절약 등의 효과를 얻게 될 수 있도록 농업용수의 다목적 이용방안이 필요하다. 밭작물의 용수확보는 대부분 개인관정을 이용하여 밭지대에 관개용수를 공급하고 있으나, 최근 지하수는 전국적으로 수위가 낮아지고 있으며, 특히 가뭄시 지하수위 저하에 따른 용수공급이 어려울 것으로 예상된다. 지표수는 저수지, 양수장, 취입보를 활용하여 공급하고 있으며, 송수시설은 관수로 및 용수간선을 활용하여 저류시설로 공급되고 있다. 저류조 설치는 산중턱 및 고가저류조와 평지 설치로 수원별 하천수의 경우 송수는 펌프를 이용하여 저류조에 송수하여 관수로를 적용한다. 급수방법은 자연유하 방식 기능을 선택한다. 저수지 경우 송수는 수원으로부터 직접 공급시 자연유하 방식이 가능하고 고가저류조의 경우 펌프를 이용하여 저류조에 공급한다. 평지설치시 기존 개수로를 적용하면 펌프로 유입수를 취수할 수 있는 조치가 필요하다. 평지설치 급수는 펌프를 이용하여 관개장치에 공급한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.490-490
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• 2018

우리나라의 홍수대책은 제방 축제 및 보강, 하천의 홍수통수능 확대 등 하천 중심의 대책이 대부분이며, 도시 홍수에 대한 대책과 시설물은 홍수저감용 우수저류조가 대다수이나, 민원과 설치장소 확보 등으로 인해 많은 어려움을 겪고 있다. 또한 가뭄대책은 획일적으로 지하수관정 개발에만 의존하고 있다. 이는 우리의 후손을 위해 보존해야 할 의무가 있으며, 현 세대에서 가뭄을 극복하기 위한 수자원은 강우에 의한 지표수로 해결하려는 노력이 필요하다. 도시의 경우 가뭄 극복을 위해 우수를 저류하여 다양한 용도로 활용하는 기술이 필요하고 사회적으로 많은 관심을 불러일으키고 있다. 국내에 로터리 형태로 운영되던 회전교차로가 교통량 증가에 따라 2000년대 이후 성공적인 해외사례를 토대로 한 간혈적인 도입기를 거쳐 2010년 교통운영체계 선진화 방안에 의한 시범사업 이후 도입이 확대되고 있다. 본 연구에서는 LID(Low Impact Development, 저영향 개발) 기법을 적용하여, 홍수와 가뭄에 대한 대책으로 회전교차로 중앙교통섬을 활용한 초기 우수대응 기술을 개발하고 이를 실현할 수 있는 효과적인 회전교차로 설계 및 시공기술을 개발하고자 한다. 도시의 경우 강우시 초기강우에 의한 유출수에는 인체에 해로운 오염물질들이 포화되어 있기 때문에 초기우수에 의한 유출수를 효과적으로 배제하여 하천수질 등 개선하고자 하며, 이와 같은 초기우수에 대한 비점오염원 저감 시설과 우수를 집적하는 우수저류시설을 회전교차로 내에 설치하고 초기 우수에 대한 관리 기법을 개발하고자 한다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.53 no.5
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• pp.619-629
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• 2020

The National Groundwater Monitoring Network (NGMN) in South Korea has been implemented in alluvial/ bedrock aquifers for efficient management of groundwater resources. In this study, aquifer types were reclassified with unconfined and confined aquifers based on water-level fluctuation and water quality characteristics. Principal component analysis (PCA) of water-level data from paired monitoring wells of alluvial/bedrock aquifers results in the principal components of both aquifers showing similar water-level fluctuation pattern. There was no significant difference in the rate of water-level rises responding to precipitations and in the NO₃-N concentrations between the alluvial and bedrock aquifers. In contrast, in the results classified with the hydrogeological type, the principal components of water level were different between unconfined and confined conditions. The water-level rises to precipitation events were estimated to be 4.6 (R²=0.8) in the unconfined and 2.1 (R²=0.4) in the confined aquifers, respectively, indicating less impact of precipitation recharge to the confined aquifer. The confined aquifers have the average NO₃-N concentration below 3 mg/L, implying the natural background level protected from the sources at surface. In summary, reclassification of aquifers into hydrogeological types clearly shows the differences between unconfined and confined aquifers in the water-level fluctuation pattern and NO₃-N concentrations. The hydrogeologic condition of aquifer could improve groundwater resource management by providing critical information on groundwater quantity through recharge estimation and quality for protection from potential contamination sources.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.28 no.3
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• pp.475-488
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• 2018

This study evaluates geothermal system efficiency in terms of input power and heat exchange volume on the heat-source and load sides, by applying a combined open-closed type loop system comprising a geothermal system and a groundwater well to a cultivation site. In addition, this study analyzes the effects of heating and cooling for a complex geothermal system, by evaluating the temperatures of an external site and a cultivation site during operation. During cooling operations the heat exchange volume on the heat source side, average 90.0kW/h for an open type system with an input of 235L/minute groundwater, and 40.1kW/h for a closed type system with an input of 85L/minute circulating water, for a total average heat exchange volume of 130.1kW/h. The actual heat exchange volume delivered on the load side averages 110.4kW/h. The average EER by analysis of the geothermal system's cooling efficiency is 5.63. During heating operation analysis, the heat exchange volume on the heat source side, average 60.4kW/h in an open type system with an input of 266L/minute groundwater, and 22.4kW/h in closed type system with an input of 86L/minute circulating water, for a total average heat exchange volume of 82.9kW/h. The actual heat exchange volume delivered on the load side averages 112.0kW/h in our analysis. The average COP determined by analysis of the geothermal system's heating efficiency is 3.92. Aa a result of the tradeoff between the outside temperature and the inside temperature of the production facility and comparing the facility design with a combined well and open-closed loops geothermal(CWG) system, we determine that the 30RT-volume CWG system temperature are lower by $3.4^{\circ}C$, $6.8^{\circ}C$, $10.1^{\circ}C$ and $13.4^{\circ}C$ for ouside temperature is of $20^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$, respectively. Based on these results, a summer cooling effect of about $10^{\circ}C$ is expected relative to a facility without a CWG system as the outside temperature is generally ${\geq}30^{\circ}C$. Our results suggest that a complex geothermal system provides improvement under a variety of conditions even when heating conditions in winter are considered. Thus It is expected that the heating-cooling tradeoffs of complex geothermal system are improved by using water screen.

• Korean Journal of Environmental Agriculture
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• v.13 no.1
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• pp.19-30
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• 1994

This study was conducted to investigate the degree of ground water pollution used for drinking water in Cheju Island. Samples were collected monthly from 31 wells of 10 divided areas and were analyzed for $NO_3-N$, pH, $SO_4$, Cl and hardness from 1987 to 1992. $NO_3-N$ concentrations in the samples, with the exception of sample No.23, did not exceed the standard concentration of drinking-water(10mg/l). $NO_3-N$ concentrations at area 10, unpolluted area, ranged from <1.0 mg/l to just over 1.2 mg/l. However, samples from the business district of the area 8 showed the concentrations ranging from 5 mg/l in 1987 to 8.l mg/l in 1992 with a mean of 6.8 mg/l, about 5 times higher than those from the area 10. $NO_3-N$ concentration in sample No. 23 increased from 4 mg/l in 1987 to 12.6 mg/l in 1991. Average rate of increase in $NO_3-N$ in samples of No. 1, 2, 4, and 8 at area 8 was about 1.2mg/l per year in the study period. The ground water at area 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7 showed in the range of pH 7 to 8.1, being similar to area 10. However, pH at area 8 was in the range of 6.6 to 7.3, being lower than that in the other areas. Hardness at area 1, 2, 3, 4, 5, and 6 were in the range of 30 to 80 mg/l, being higher than that at area 10. Those at area 8 were the highest among all the other areas tested. The results of this study suggest that $NO_3-N$ contamination in ground water could be a problem at hotel complexes and business district in Cheju Island.

• Journal of Environmental Impact Assessment
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• v.30 no.1
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• pp.35-48
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• 2021

In this study, the assessment of field applicability of in-situ remediation of nitrate-contaminated groundwater located in Yesan-gun was performed. Zero-valent iron/bio composite media injected PRB (Permeable Reactive Barrier) and monitoring well were installed in the contaminated groundwater site and monitored main remediation indicators during the PRB operation. Nitrate, nitrite, ammonia, Fe ion, TOC, and turbidity were analyzed and the diversity and population of microorganism in the PRB installed site were investigated for the verification of effect of injected PRB. In the study site where is an agricultural area, a river flows from west to east that forms a river boundary and the southern area has an impermeable sector. It was found that nitrate flows into the river, which is similar as groundwater flow. Simulation result for the fate of nitrate in groundwater showed steady state of nitrate arrived after 3~5 years passed. However, it is just to consider current conditions with no additional input of contaminant source, if additional input of contaminant source occurs contamination dispersion and time for steady state are expected to be increased. The monitoring results showed that Fe ion, TOC and turbidity in groundwater were not clearly changed in concentration after PRB installation, which indicates adaptability of the injected PRB for remediation of groundwater with no additional harmful effect to water quality. The concentration of nitrate maintained less than 5mg/L until 42 days after PRB installation and recovered its initial concentration after 84 days passed and showed termination of reactivity of injected zero-valent iron/bio composite media for removal nitrate. Nitrite and ammonia ions found after installation of PRB indicates reductive removal of nitrate. And the outstanding increase of microorganism diversity and population of Betaproteobacteria Class which includes denitrification microorganism explains biologically reductive removal of nitrate in injected PRB.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.328-328
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• 2016

우리나라는 생활용수의 대부분을 지표수에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 지표수는 가뭄과 같은 기상변화, 수질사고 등으로 물 공급의 안정성에 문제가 되기도 한다. 향후 기후변화는 가뭄의 빈도와 강도를 증대시킬 것으로 파악되므로 수질 및 수량의 문제를 더욱 악화시킬 것으로 예상된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지표수를 대수층 내에 인공적으로 함양한 뒤 대수층의 자연정화 기능에 의해 여과된 양질의 청정원수를 생산하는 기술을 본 연구에서 현장에 실증 적용하는 시설을 구축하였다. 이러한 기술은 기존의 지하 대수층을 이용하는 강변여과 등이 갖는 장점을 취하고 단점을 보완하였으며 친환경적이며 지속가능한 용수공급뿐만 아니라 청정 원수 확보를 통해 정수처리비용을 절감, 장기간의 가뭄이나 지표수 수질사고 시에 비상용수 공급 등 기존 취수원들과 달리 많은 장점을 갖고 있는 대규모 청정지하저수지 시험시설이다. 청정 지하저수지 기술이 주로 적용되는 지역은 해안지역 또는 하구 델타지역을 대상으로 한다. 해안 또는 델타지역은 해수침투로 인하여 염지하수가 부존되어 있기 때문에 지하수자원 활용에 매우 제한적이다. 따라서 지표수(담수)를 전처리하여 대수층에 인공적으로 함양을 하여 염지하수 대수층 안에 담지하수(담수체)를 형성할 수 있다. 이는 염수와 담수의 밀도차에 의해 희석되지 않는 특성을 이용한 기술이다. 청정 지하저수지 시험시설은 크게 지표수 취수시설, 전처리시설, 주입정, 양수정, 운영시스템으로 나눌 수 있다. 주입정 및 양수정은 원형의 형태로 지하저수지 조성범위 중심부에 9개의 주입정과 외각에 8개의 양수정을 설치하였다. 시험시설의 운영 과정은 하천수를 취수하여 전처리시설에서 탁도를 제거한 후, 피압대수층 염지하수에 동력으로 주입을 한다. 이때 기존에 부존되어 있던 염지하수를 밀어내고 담수체 지하수 형성을 유도한다. 일정기간 주입을 통해 목표 담수체를 만들어 내면 양수정에서 담수를 취수하되, 대수층의 모래자갈층을 일정거리 이동하여 취수하는 방식이다. 즉, 하천수를 대수층에 함양하고, 일정거리를 이동하여 취수하는 ASTR 방식의 대체수자원 확보 기술이다. 시험시설은 통합운영센터를 통해 원격감시 및 각종 제어/계측을 실시하며, 모니터링된 자료는 운영시스템에서 관리한다. 본 연구시설에서는 대수층 주입, 관정폐색, 미생물/지화학 수질반응, 지하수모니터링, 지반변형 등이 주요 핵심 연구를 진행하고 있도록 시설을 구성하였다. 본 시험시설은 2015년 8월 착공하여 2016년 4월에 완공 예정이며, 2016년 3월부터 주입을 시작하여 6개월간 피압대수층에 주입을 실시하고 이후부터 주입과 양수를 병행할 계획이다.