• 환경영향평가
• /
• 제4권2호
• /
• pp.105-121
• /
• 1995

지하수의 질산오염 문제는 한국을 포함한 세계의 여러나라에서 보고되어 왔다. 질산염은 청색증 유발물질로서 뿐만 아니라 발암물질일 가능성도 동물실험을 통해 제기되고 있다. 대부분의 경우에 지하수 질산염의 주요 오염원은 농작물 생산량의 향상을 위해 사용하는 비료이다. 그밖에 가축의 분뇨, 산업폐기물 및 생활하수도 지역에 띠라 질산염 오염원이 될 시기는 언제인가를 결정하기 위하여 의사결정권자는 여러가지의 작물경작방법에 따라 지하수 질산오염이 어떻게 변하는지를 시계열로 예측할 필요성이 있다. 그러나 직물경작방법에 따른 지하수 질산오염을 예측하는데 필요한 토질특성, 비료의 사용량, 작물의 종류 같은 자료의 대부분은 불확실성을 내포하고 있다. 이러한 불확실성은 경제성 때문에 자료의 불충분한 조사와 인간지식의 부족으로 인해 발생한다. 본 논문에서는 불확실성을 고려하면서 작물경작방법에 따른 지하수 질산오염의 변화를 예측하는 방법을 실제적인 사례를 통해 보여준다. 그리고 자료의 불확실성을 표현하기 위해 퍼지집합이론(fuzzy set theory)은 본 논문에서 응용되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.258-261
• /
• 2002

남해 서부 연안 지역 지하수의 해수 침투 영향을 광역적으로 파악하기 위하여, 186개소의 지하수 시료를 random하게 채취하고 수리지구화학 연구를 수행하였다. 전체 시료 중 23.6%에서 500$\mu\textrm{m}$/cm을 초과하는 높은 EC값을 나타내어 상당한 정도의 해수 영향을 반영해 주었다 또한, 해수 영향 판단의 또 다른 파라메터로 사용되는 Cl/HCO$_3$ 몰비 역시 전체 시료의 23%에서 1.3 이상의 값을 나타내었다. 한편, 대표적으로 해수침투 영향 및 인위적 오염의 영향을 각각 반영하는 것으로 알려진 Cl과 NO$_3$의 농도에 관한 누적도수분포도(cumulative frequency curve)를 작성하여 배경수질군과 오염영향군을 구분 짓는 배경치(background concentration)를 구한 결과, 각각 Cl : 22.4 mg/1 및 NO$_3$= 23.4 mg/1로 나타났다. 이 두 파라메터의 농도 분포를 활용하여 샘플링된 지하수 시료를 크게 4개의 그룹으로 나눌 수 있었다. 그 결과, 자연적 또는 인위적 기원이 오염이 배제된 그룹 1은 전체 시료의 32%, 자연적 오염(해수 영향)을 반영하는 그룹 2는 전체의 15%, 인위적 오염의 영향을 반영하는 그룹 3은 전체의 7%, 해수 영향 및 인위적 오염을 동시에 반영하는 그룹 4는 전체의 46%로 나타났다 그룹 4 중 Piper diagram 상에서 Na-Cl 유형으로 점시되어 해수 영향을 강하게 반영하는 일부 시료와 그룹 2의 시료를 합쳐 보면, 전체 지하수 시료의 약 23%에서 해수의 영향을 반영하고 있다. 따라서, 여러 지구화학 방법에 의한 해수 영향 판단 결과는 서로 잘 일치하고 있음을 알 수 있다. 결국, 지구화학적 파라메터를 종합적으로 활용함으로써, 연안 지역 해수침투의 효과적인 파악은 물론 예측 및 방지, 복구에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제12권2호
• /
• pp.47-54
• /
• 2007

분배성 추적자 시험은 NAPLs(Nonaqueous Phase Liquids)로 오염된 대수층 및 토양 내 오염물질의 양을 예측하는 새로운 모니터링 방법으로 최근 많이 연구되고 있다. 분배성 추적자 시험은 액상과 NAPL 간에 분배되는 분배성 추적자의 분배계수를 정확히 구해야 높은 신뢰도를 가진 결과를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 등가 알칸 탄소수(Equivalent Alkane Carbon Number; EACN) 접근법을 이용하여 액상과 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 자일렌 그리고 BTEX 혼합물질간에 분배되는 알코올 계열 추적자의 분배계수를 예측해보았다. 이 예측식을 이용한 예측값과 실험값은 BTEX 뿐만 아니라 BTEX 혼합물에서도 비교적 잘 일치하였으며, 이를 통해 추적자와 오염물질의 EACN 값을 알고 있을 경우 직접적인 분배계수 실험을 하지 않고도 간단하게 예측할 수 있음을 확인하였다.

• 지구물리
• /
• 제4권4호
• /
• pp.267-285
• /
• 2001

본 연구는 DRASTIC 모델에 구조선밀도, 토지이용 인자를 추가한 수정 DRASTIC 모델을 개발하여 경기도 화남2지구의 지하수오염 가능성를 예측하고자 하였다. 우리나라의 수리지질 환경에서 대수층은 대부분 암반 대수층인 점을 고려했을 때, 구조선밀도는 지하수 및 오염물질 유동에 직접적인 영향을 미치고, 토지이용은 점오염원 혹은 비점오염원의 영향을 간접적으로 반영할 수 있기 때문이다. 통계분석을 위하여 각 인자별 격자 레이어를 생성하고, 각각의 상관계수를 분석함으로써 신뢰도 여부를 판단하였다. 최종 결과물인 종합오염현황도는 수정 DRASRIC Potential과 여러 가지 오염원의 발생 부하량 값을 논리비교함으로써 수리지질학적인 측면에서의 오염가능성 지역과 수질측면에서의 오염가능성 지역을 예측할 수있는 방안을 제시할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제13권1호
• /
• pp.13-23
• /
• 2008

오염물질로 오염된 퇴적점토의 강도, 변형 및 투수특성 변화를 파악하기 위하여 NaCl 수용액과 매립장 침출수를 시료의 간극수(포화수)로 교체하여 삼축압축시험과 압밀시험을 수행하였다. 또한, 채취된 점토시료의 화학적 특성을 규명하기 위하여 주사전자현미경(SEM) 관찰과 에너지분산분광(EDX) 분석이 수반된다. 화학성분 분석결과 O, C, Si, Al, Fe 크기 순의 구성비가 얻어졌으며, 삼축압축시험 및 압밀시험결과는 NaCl의 농도가 증가할수록 극한응력(강도)은 증가하고 압축성과 투수성이 커지는 경향을 보이는데, 이는 전해질의 농도가 증가할수록 확산이중층(DDL)의 두께가 감소되어 면모화되기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 점토 차수재를 투과한 침출수가 지하수 오염에 미치는 영향을 분석하기 위하여 MT3D 해석모델이 이용되었으며, 지하수 오염거동 해석결과 초기 염소이온 농도가 클수록 측정농도도 커지며, 시간경과에 따라 지하수 오염농도는 비선형적으로 증가되었다. 지하수 오염농도 감쇄 관계식을 유도하여 지하수 오염 이동거리를 예측한 결과, 초기농도가 클수록 지하수 오염 이동거리도 크게 나타났다.

• 지질공학
• /
• 제26권1호
• /
• pp.87-99
• /
• 2016

본 연구에서는 단열을 포함하는 불포화 암반에서의 지하수 유동 흐름을 예측하기 위한 2차원 수치 모델링을 수행하였다. 특히, 불연속 단열망 모델링(Dscrete Fractured Network, DFN)을 통하여 도출된 투수계수의 분포를 나타내는 k-field를 모델링 입력변수로 적용하였다. 투수계수 차이는 불포화대에서 지하수의 이동속도 차이를 야기시키는 중요한 인자로 적용되었다. 연구지역의 지표 토양층으로부터 지하 대수층까지의 불포화대 깊이를 적용하여 지하수 유동 모델링의 초기조건을 실제와 유사하게 설정하였다. 강우의 지표 침투율은 인공구조물과 자연 토양층의 침투율 차이를 적용하여 실제 불포화 암반을 거쳐서 포화대까지 지하수의 이동흐름을 해석하고 시각화하였다. 특히, 오염물질의 이동 시작점이 될 수 있는 인공구조물의 하부에 모니터링 지점을 설정하여 실제 오염물질원이 지하수에 용해되어 불포화대를 이동할 때의 경로를 예측 하였으며 중력방향인 직하부로 이동하는 것을 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.422-422
• /
• 2012

지하수개발 이용의 허가시 지하수 양수로 인한 주변지역에 미치는 영향을 조사하여 지하수의 고갈과 오염을 예측하고 이를 사전에 방지함으로써 지하수의 보전과 합리적인 이용을 도모하고자 지하수영향조사제도가 시행되어 왔다. 특히 하천구역의 경계로부터 300미터 내의 지역에서 지하수를 개발 이용하는 경우에는 지하수영향조사서를 첨부하여 국토해양부장관과 미리 협의하도록 되어있고, 이 때 지하수개발 이용이 하천의 수량에 영향을 미친다고 인정하는 경우에는 취수량 취수 기간의 제한 및 취수 금지 등을 요청할 수 있다. 그러나, 하천인근의 지하수 양수가 하천수에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 수 있는 기법이 마련되어있지 않아 실무적으로 지하수영향조사 및 허가 절차상 어려움을 겪고 있다. 따라서 본 연구에서는 지하수 이용에 따른 하천수량 변화를 예측할 수 있는 간편 상관관계식을 지표수-지하수 통합모의 결과를 이용하여 유도 제시하였다. 지표수-지하수 통합모의를 위해서 SWAT-MODFLOW 결합모형을 적용하였고, 두 개의 시험유역에 대해 가상의 양수정 설치에 따른 하천수량 변화량을 평가하는 시나리오 분석을 수행하였다. 상관관계는 다중회귀분석을 통해서 하천수 감소량을 지하수 양수량, 하천과 양수정 이격거리, 대수층 및 하천바닥의 수리전도특성, 강수량 등의 함수로 나타내었다.

• 자원환경지질
• /
• 제34권5호
• /
• pp.485-498
• /
• 2001

본 연구는 제주도 남서부의 대정수역 30개의 우물에 대하여 지하수 수질의 주기적 관측을 통하여 이 지역의 지하수 수질과 오염의 시공간적 변화 특성을 규명하고자 실시되었다. 수질 분석은 주 양.음이온 및 산소-수소-질소 등위 원소에 대하여 이루어졌다. 연구지역의 지하수 수질은 Na(Mg)-HCO3 유형이 우세하며, 국지적으로는 Ca-HCO$_3$, NaCl 유형 등도 나타난다. 지하수 시료의 주 이온함량 린 EC 값의 변화, 질산성질소와 염소이온과의 상관관계 등으로 부터 지하수 수질의 시공간적 변화는 국지적으로 발달된 지하수 유동경로의 변화, 강우의 함양과 이에 따른 지표오염 물질의 유입, 해안지역에서의 해수침투 등에 의해 복합적으로 영향을 받고 있는 것으로 해석된다. 질산성질소에 의한 오염도의 변화는 강우의 함양사건에 직접적으로 관계된다. 질간성질소의 월별 농도를 보면, 정도의 타이는 있으나 강우 후 2~8배의 농도 증가를 보이고 있다. 지하수의 산소 . 수소 동위원소비는 시기별로 채취된 피하수가 서로 다른 강우로부터 기인하였음을 지시한다. 질소 동위원소 자료를 사용하여 지하수의 질산성질소 오염원을 정성적으로 추분하고, 공간적인 오염 영향범위를 평가하였다. 축산폐수의 영향을 받은 것으로 사료되는 지역에서는 상대적으로 NO$_3$-N농도가 높고 $\delta$$^{15}$ N의 값도 5$\textperthousand$ 이상으로 나타난다. 동남부의 농작지역에서는 NO$_3$-N 농도는 논으나 $\delta$$^{15}$ N의 값은 5$\textperthousand$ 이하로 나타난다. 지하수의 지속적인 수질관측 자초는 지하수 함양과 이에 따른 지표오염물직의 유입에 의한 지하수 오염현상을 시 .공간적으로 평가하고 예측하는데 중요한 요소로 활용할 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 2001년도 총회 및 춘계학술발표회
• /
• pp.62-65
• /
• 2001

담수와 해수가 혼합되는 환경에서 퇴적 저니로부터의 오염 물질 용출률을 조사하였다. 축산폐수와 산업폐수의 영향을 받은 두 지점의 퇴적저니 시료에 대해 해수와 담수로 장기(약4주) 용출 시험을 행한 결과, 해수보다는 담수에서의 오염물질(영양염류 및 중금속) 용출률이 높은 것으로 조사되었는데, 이는 담수에서의 이온강도(ionic strength)가 상대적으로 낮아 오염성분의 포화농도가 높기 때문인 것으로 판단된다. 또한, 용존산소의 농도를 달리하여 시험한 결과 무산소 상태에서의 용출률이 호기성 상태에서 보다 높은 것으로 나타났으며, 그 원인이 생물학적인 것인지 화학적인 것인지는 밝혀지지 않았다. 시험결과를 종합해 볼 때 무산소 상태의 담수에서 오염물질의 용출이 극대화되며, 따라서 강어귀 등과 같이 유속이 작아져 오염물질의 침강은 잘되는 반면 오염물질의 해수에 의한 희석 효과는 적은 경우가 저니로 인한 수질 환경영향이 가장 클 것으로 예측된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
• /
• 한국지하수토양환경학회 1998년도 총회 및 춘계 학술발표회 논문집
• /
• pp.33-37
• /
• 1998

본 연구에서는 다공성 지하에서 침출수에 지하 환경의 오염 및 대처 방안의 효과를 수치적으로 예측하였다. 연구대상으고 매립지 지하에서의 침출수의 흐름은 Darcy 법칙을 사용하여 해석하였고, 오염물질의 이동은 이산-분산 모델에 수착의 효과를 고려하여 해석하였다. 침출수의 흐름 및 오염물질의 이동 방정식을 2차원 계를 대상으로 하여 Galerkin유한 요소법을 사용하였다. 수치해석 결과 침출수의 흐름은 매립지 제방 근처에서 강하게 일어나는 것으로 나타났다. 연직 차수막은 오염물질의 이동을 막는데 별 도움을 주지 못하나, 수착은 오염물질의 이동을 지연시키는데 상당한 효과가 있는 것으로 보인다.