• Economic and Environmental Geology
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• v.34 no.5
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• pp.485-498
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• 2001

This study was objected to identify the temporal and spatial variations oi groundwater quality and contamination using monthly groundwater monitoring data collected from 30 wells in Daejung watershed, Jeju Island. Water samples were analyzed for major cations. anions, and environmental isotopes including $^{18}0-H_2$O,$^{2}H-H_2$O and$^{15}$ N-NO$_3$The groundwater represented mostly Na(Mg)-HCO$_3$ type, with local change toward Ca-HCO$_3$ type and Na-Cl type. Groundwater quality depends upon various factors such as the local groundwater flowpaths, input of surface contaminants with recharge events, and sea-water intrusion along the coastal area. Nitrate contamination changed temporally according to recharge events and spatially. $\delta$$^{18}$ O-$\delta$$_2$H data for monthly sampled groundwaters showed distinctive clusters, implying that groundwater was originated from independent precipitation, and subsequently recharged very fash. Using$\delta$$^{15}$ N-NO$_3$ data, major sources of nitrate and its areas of influence could be identified. The areas under influence of livestock farms showed relatively high NO$_3$-N concentrations and$\delta$$^{15}$ N values higher than 5$\textperthousand$. The agricultural areas in southeastern part showed very high concentrations of NO$_3$-N with the $\delta$$^{15}$ N values of lower than 5$\textperthousand$.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.391-391
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• 2021

최근에는 도시에는 불투수 면적의 증가로 지면 침투량이 줄어들고 유출량이 증가되고 있다. 또한 지면에서의 먼지 등 비점오염원의 유출로 인한 수질악화도 진행되는 경우가 많다. 그러므로 도시의 개발에 따른 악영향을 최소화하기 위해 다양한 저영향개발기법(Low Impact Development)을 도입하여 도시 물순환 건전성을 확보하기 위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역에서의 유출량 분석을 위해 저영향개발기법 중 투수성포장과 옥상녹화 등을 적용하여 침투량의 증가와 유출량 감소 결과를 분석하였다. 투수성포장과 옥상녹화의 영향이 크지는 않지만, 도시에서의 유출량 저감에 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었으며, 향후 지속적인 도시 물순환 건 전성 확보연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 그 결과는 도시 개발 계획의 우선순위를 결정하는데 사용될 수 있어서, 도시 공간의 삶의 질이 향상될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.187-187
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• 2020

최근에는 도시에는 불투수 면적의 증가로 지면 침투량이 줄어들고 유출량이 증가되고 있다. 또한 지면에서의 먼지 등 비점오염원의 유출로 인한 수질악화도 진행되는 경우가 많다. 그러므로 도시의 개발에 따른 악영향을 최소화하기 위해 다양한 저영향개발기법(Low Impact Development)을 도입하여 도시 물순환 건전성을 확보하기 위해 노력하고 있다. 본 연구에서는 도시 유역에서의 유출량 분석을 위해 저영향개발기법 중 투수성포장과 옥상녹화 등을 적용하여 침투량의 증가와 유출량 감소 결과를 분석하였다. 투수성포장과 옥상녹화의 영향이 크지는 않지만, 도시에서의 유출량 저감에 영향을 미칠 수 있는 것으로 분석되었으며, 향후 지속적인 도시 물순환 건 전성 확보 연구의 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다. 그 결과는 도시 개발 계획의 우선순위를 결정하는데 사용될 수 있어서, 도시 공간의 삶의 질이 향상될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.321-321
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• 2020

도시화로 인해 유역의 불투수면적이 증가함에 따라 수문학적 요소와 수질에 큰 변화를 가져왔다. 불투수면적의 증가는 강우시 지표유출의 증가, 토양층 침투 차단으로 인한 지하수 재충전 감소 및 지하수위 감소를 초래하여 결과적으로 기저유출을 감소시킨다. 이러한 증가된 불투수면적이 강우유출수의 수문 및 수질에 미치는 영향을 완화하기 위해 최근 저영향개발 (Low Impact Development; LID) 기법이 개발되어 적용되고 있다. LID 기법은 개발 이전의 수문순환 상태에 최대한 근사하도록 개발하는 기법으로 우수 유출 속도 감소, 유역에서의 저류, 침투 및 증발산 과정 촉진, 하류로의 오염물질을 저감시킨다. 효과적인 저영향개발 기법 적용을 위해서는 시설 설치 전 모형을 이용한 저영향개발 기법의 적용 효과를 파악해야 한다. 이에 따라 많은 저영향개발 기법 모형들이 개발되었으며, 그 중 SWMM (Storm Water Management Model) 모형이 LID 효과분석을 위해 많이 이용되고 있다. 그러나 SWMM 모형의 경우, 저영향개발 기법으로 모의되는 침투 후 토양 물 흐름이 토양의 수분 조건을 고려하지 않고 모의가 되고 있다. 본 연구에서는 HSPF(Hydrological Simulation Program: FORTRAN) 모형을 이용하여 LID 시설 내에서의 저류현상을 구현하고 수문요소에 대한 영향을 분석하고자 한다. HSPF 모형의 입력자료를 구축하여 모형을 구축하고 LID 모형 적용 전에 모형의 보정 및 검정을 수행하였으며, LID 시설을 적용하여 유역내 수문요소들의 변화를 분석하였다. 본 연구의 결과는 향후 LID 효과 분석을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• Journal of Korean Society of Disaster and Security
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• v.16 no.4
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• pp.157-164
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• 2023

The estuary dam is a structure installed and operated in a closed state except when flood event occurs to prevent inland saltwater intrusion and secure freshwater supply. However, the closed state of dam leads to issues such as eutrophication, so it is necessary to examine the extent of saltwater intrusion resulting from the opening of sluice gates. Groundwater, due to its subsurface conditions and slow flow characteristics, is widely analyzed using numerical models. OpenGeoSys, an open-source software capable of simulating Thermal- Hydraulic- Mechanical- Chemical phenomena, was adopted for this study. Simulations were conducted assuming natural flow conditions without dam and operating considering busy farming season, mostly from March to September. Verification of the model through analytical solutions showed error of 3.7%, confirming that OpenGeoSys is capable of simulating saltwater intrusion for these cases. From results simulated for 10 years, considering for the busy farming season, resulted in about 46% reduction in saltwater intrusion length compared to natural flow conditions, approximately 74.36 m. It may be helpful to make choices to use groundwater as a water resource.

• The Optical Journal
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• s.138
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• pp.44-49
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• 2012

화학적 순도와 음용(飮用) 적부(適否)의 평가방법은 기술적으로 확립되어 있지만, 지구규모의 광역의 물 안전성을 문제로 할 때, 생물환경에서 본 안전성 평가를 빠트릴 수 없다. 본고에서는 이와 같은 문제에 육박할 수 있는 수질평가법에 대해서 조사하였다. 특히 광의 첨단기술은 이와 같은 분야에까지 침투하고, 그것을 가능으로 한다. 즉 "지금 광기술은 물의 안전평가에 어떻게 공헌할 수 있는지"라는 관점에서 논하고 있다. 본고는 홋카이도공업대학 창생공학부 정보 Frontier공학과 광파이버응용기술연구실 사사키 이세이 교수가 월간 광기술컨텍트 2011년 11월호에 기고한 그린광학의 유정훈 팀장이 번역에 도움을 주었다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.38 no.3 s.172
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• pp.261-272
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• 2005

The groundwaters in the basin of Seomjin River are classified mainly into Na-Cl type with high EC and $NaHCO_3$ type with low EC, and are characterized by enriched $K^+,\;Mg^{2+},\; NO_3^-,\; and\;SO_4\;^{2-}$ contents. The epm fraction of $Na^+Cl^-$ in TDS increases in general with increasing EC of groundwater. The correlation patterns among dissolved ions indicate that $Na^+\;and\;Cl^-$ are derived mainly from intruded seawater, and $K^+,\;Mg^{2-},\;and\;SO_4\;^{2-}$ from anthropogenic source such as a chemical fertilizer. The groundwaters that exceed the recommended limits far agricultural irrigation water contains $23\%\;of\;Cl^-$ reflecting sea-water intrusion, but $50\%\;of\;NO_3^-$ as an anthropogenic pollution, among the wells investigated. In risk assessment of groundwaters by the EC-SAR relationship, only $40\%$ of the groundwaters shows the suitable quality for agricultural irrigation water without any sodium and salinity hazards. Consequently, the pollution sources that cause degradation of groundwater quality in the basin of Seomjin River are the usage of chemical fertilizers and the intrusion of seawater, resulted primarily from the extension of riverward backflow of seawater and secondarily from the overpumping of groundwater.

• Economic and Environmental Geology
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• v.55 no.6
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• pp.671-687
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• 2022

It has been reported that about 47% of groundwater wells within 10 km from the coastline in the western/southern coastal areas of Korea were affected by seawater. It has been interpreted that the cause of groundwater salinization is seawater intrusion. The Gilsan stream in the Seocheon area was a tidal stream until the Geumgang estuary dam was constructed and operated. Therefore, it is likely that the Gilsan stream catchment was deposited with sediments containing high-saline formation water prior to the use of landfill farmland at this catchment area. The groundwater in this study area showed EC values ranging from 111 to 21,000 µS/cm, and the water quality types were diverse including Ca(or Na)-HCO₃, Ca(or Na)-HCO₃(Cl), Na-Cl(HCO₃), Na-Cl types. It is believed that this diversity of water quality is due to the mixing of seawater and fresh groundwater generated by infiltration of precipitation and surface water through soil and weathered part. In this study, we discussed whether this water quality diversity and the presence of saline groundwater are due to present seawater intrusion or to remnant high-saline pore water in sediments during flushing out process. For this, rain water, surface water, seawater, and groundwater were compared regarding the water quality characteristics, tritium content, oxygen/hydrogen stable isotopic composition, and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio. The oxygen/hydrogen stable isotopic compositions indicated that water composition of saline groundwaters with large EC values are composed of a mixture of those of fresh groundwater and surface water. Also, the young groundwater estimated by tritium content has generally higher NO₃ content. All these characteristics showed that fresh groundwater and surface water have continued to affect the high-saline groundwater quality in the study area. In addition, considering the deviation pattern in the diagrams of Na/Cl ratio versus Cl content and SAR (sodium adsorption ratio) versus Cl content, in which two end members of fresh surface-ground water and seawater are assumed, it is interpreted that the groundwater in the study area is not experiencing present seawater intrusion, but flush out and retreating from ancient saline formation water.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.40 no.2 s.175
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• pp.183-190
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• 2007

Soil layer in vegetation filter strip is one of the very important factor for reduction of non-point pollutants by physical, chemical and biological reactions of it through infiltration process. This study was carried out to prepare more effective vegetation filter strip through modification of soil layer for river water quality improvement. Therefore, the main aims of this study are to compare and evaluate normal (straighten type) and modified (step type) vegetation filter strip, which make artificially change the soil layer to improve infiltration ability, through bench scale experiments. In the results of this study, vegetation filter strip of step type is much more highly reduction effectiveness of pollutants in surface flow compared with normal vegetation filter strip. In case of below effluent, however, it appeared that the vegetation filter strip modified soil layer showed lower reduction effectiveness of pollutants than the general vegetation filter strip. This result was judged because effluent through the vegetation filter strip of step type passed bigger size of aggregate or sand than the vegetation filter strip of straighten type. If we compare it as a definition of pollutant load to estimate total amount of reduced pollutants by vegetation filter strip, reduced pollutants load by step type showed higher than those by straighten type because below effluent amount relied on total effluent amount was higher at step type (4%) than at straighten type (2%). In conclusion, the vegetation filter strip of step type to improve infiltration effect is much more reduction effectiveness of pollutants than vegetation filter strip of straighten type.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.321-321
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• 2016

도시화와 토지이용 변화로 인하여 도시지역의 불투수면적이 증가하고 있으며, 이로 인해 발생하는 홍수, 가뭄, 수질악화 등의 해결은 수자원 계획 및 관리에 있어서 중요한 과제이다. 저영향개발(LID, Low Impact Development) 기법은 물 순환 체계를 복원할 수 있는 대안으로 도시지역에서 물 관리를 통해 하천 복원 및 수자원 관리를 가능하게 해주는 기술로써, EPA SWMM의 업그레이드 버전에서는 저영향개발 기술과 관련된 시설의 설계를 통한 유출 모의가 가능해졌다. 그러나 SWMM 모형 내에서 저영향개발 시설을 설계 및 계획하기 위해서는 저영향시설과 관련된 다양한 매개변수들을 입력해야하며, 효과적인 시설의 설계를 위해서는 반복적인 모의 수행이 동반된다. 이에 본 연구에서는 SWMM 모형을 기반으로 저영향개발 시설의 설계를 위한 의사결정지원시스템인 WMAM(Water Management Analysis Module)을 개발하였다. WMAM은 저영향개발 시설과 관련된 다양한 매개변수 중에서 최종 유출량에 영향을 미치는 매개변수의 추출이 가능하다. 또한, 저영향개발 시설의 설계 및 계획 매개변수에 대한 다양한 시나리오를 생성하고, 짧은 시간에 동시에 모의 분석을 수행하여 수문학적 측면에서 효과적인 시나리오를 도출해준다. 본 연구에서는 WMAM의 효과성을 보여주고자 A대학교를 모델링한 SWMM 모형에 저영향개발 시설 중 하나인 침투트렌치의 (1)계획 전과 (2)계획 후, 그리고 (3)WMAM을 적용하였을 경우의 첨두유량과 침투손실 결과를 비교하였다. 침투트렌치 설치 전의 첨두유량은 약 0.48 CMS로 세가지 경우 중 가장 높은 값을 보였으며, 침투트렌치 설지 후와 WMAM을 활용한 경우의 첨두유량은 점차 낮아졌다. 또한, 침투손실량을 보면 설치전에는 약 0.28 m로 가장 낮았으며, 설치 후 그리고 WMAM을 활용하였을 경우는 점차 그 값이 높아졌다. 본 연구를 통해, WMAM이 저영향개발 시설의 설계 및 계획에 있어서 수문학적으로 효과적인 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었으며, 향후 보완과 추가 개발을 통해 수자원 계획 및 관리에 있어서 유용한 프로그램이 될 수 있을 것으로 기대된다.