• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.31 no.2
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• pp.167-176
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• 1998

On steep hillslopes, saturation zone formations and subsurface flows were monitored through the observation systems of observation wells, tensiometers and trenches. By the 103 mm rain which had fallen on the hillslope with dry soil moisture, the saturation zone began to be formed at the top of hillslope during the rain and developed to be formed within a few hours after the end of rain on all hillslope. Subsurface water outflowed mainly from the soil profile of 0-40 cm depth, but did not outflow from the one of 40-80 cm depth. This saturation zone seemed to be formed by partially saturation of soil. This resulted for two reasons. Firstly, the saturation zone was formed by a smaller amount of rain than that required. Secondly the soil at a certain depth below the water table was unsaturated. Saturation zones formed by pre-rains responded rapidly to rains and subsurface water outflowed mainly from the soil profile of 40-80 cm depth simultaneously with the rising of the water level. The rates of subsurface discharge from the soil profile of 40-80 cm depth to the precipitation were related to the antecedent precipitation although the maximum water levels of saturation zone formed by four rains were similar.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.223-223
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• 2019

기후 변화에 따른 해수면 상승은 해안 지하수의 해수침투를 야기해 해안 지하수의 염도를 증가시킨다. 또한 해수면 상승은 토양 염류화를 심화시켜 농작물에 피해가 발생하며, 지하수위를 증가시켜 불포화대의 토양두께가 감소한다. 이처럼 지하수 해수침투가 발생하는 포화대와 토양 염류화가 발생하는 불포화대는 서로 연관되어 있지만, 대부분 포화대와 불포화대 연구는 별도로 진행되어왔다. 본 연구에서는 해안 간척지의 해수면 상승에 따른 포화대의 해수침투 및 불포화대의 토양염류화 영향을 연계하여 모의하였다. 포화대 모의는 미국지질조사국(United States Geological Survey, USGS)에서 개발한 3차원 이송확산 모델인 SUTRA, 불포화대 모의는 미국환경청(United States Environmental Protection Agency, USEPA)에서 개발한 1차원 이송확산모델인 VADOFT를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오는 IPCC에서 공표한 바와 같이 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 사용하였고, 미래 2100년까지 자료를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오에 따라 해수침투 및 토양염류화 면적 그리고 지하수위 및 불포화대 토양두께를 정량적으로 산정하였다. 한반도 91개 간척지에 대해서 모의를 수행하였고, 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 지하수 해수침투 면적이 $82.19km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $83.71km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토양 염류화 면적은 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 $22.25km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $24.86km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 담수호 또는 저수지가 있는 대상 지역에서는 해안선으로부터 거리 및 관리 수위가 해수 침투를 야기시키는 중요한 요인으로 나타났으며, 해수침투 저감을 위해서는 해안선 인근 저수지 수위의 적절한 유지관리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 해수면상승에 따른 해안선의 위치변화와, 기존 관정에서의 양수량, 강수량 변화를 고려하는 것에 한계가 있기 때문에, 향후 위의 세 가지 사항을 복합적으로 고려한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.17 no.2
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• pp.51-57
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• 2001

지하수위의 상승에 따른 간극수압의 증가는 사면의 불안정을 야기할 수 있다. 그러나 모델링 오차, 계측오차, 모델변수의 불확실성 등과 같은 오차로 인하여 사면에서의 지하수위 변동을 예측하는 것은 매우 어렵다. 이러한 불확실성을 극복하고 지하수위 변동을 평가하기 위한 최적의 모델변수를 구하기 위하여 역해석 기법이 사용되고 있다. 본 논문에서는 사면에서의 지하수위 변동을 예측하기 위하여 포화대에서의 지하수 흐름과 불포화대에서의 지하수 흐름을 동시에 고려할 수 있는 수치해석 모델과 변수예측기법을 적용하였다. 따라서, 본 논문에서는 포화투수계수($K_{s}$ ), 포화흡인력($\psi$$_{e}$) 및 불포화 투수계수의 함수에 사용되는 경험적인 상수(b)를 주요 매개변수로 선정하여 역해석을 실시하였다. 그리고, 역해석 기법 가운데 Maximum Likelihood(MK), Maximum-A-Posterior(MAP) 및 Extended Bayesian Method(EBM)에 대하여 비교연구를 실시하였다. 위의 세가지 방법 가운데 EBM은 가상의 변수(Hyperparameter) $\beta$를 도입함으로써 현장계측치와 사전정보를 가장 잘 조화시키는 방법으로 다른 ML, MAP 보다 탁월한 방법인 것을 알 수 있었다.

• Proceedings of the KGS Conference
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• 2002.11a
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• pp.45-48
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• 2002

TOPMODEL은 지표유출과 중간류유출을 비교적 적은 수의 매개변수와 물리적 근거를 기반으로 모의하는 수문모형이다. 현재까지 TOPMODEL은 온대습윤지역의 소유역 유출모의에 적용성이 우수하다는 연구결과가 많이 발표되었으며, 우리나라에서도 이 모델을 이용한 유역유출 모의에 탁월하다는 연구 결과들이 나오고 있다. 이런 연구들은 대부분 모델의 중요 매개변수를 유역유출 관측자료로부터 유도하고, 이 매개변수를 이용하여 유역유출을 모의한 연구들로 TOPMODEL에서 제시한 것 같은 유역내의 지하수위변화, 지표유출, 중간류유출 등의 수문학적 반응 발생여부를 조사하지 못하였다.(중략)

• Geotechnical Engineering
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• v.8 no.1
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• pp.81-102
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• 1992

Landslides on hillside slopes with shallow soil cover over a sloping bedrock are frequently caused by increases in porewater pressures following of heavy rainfall and it is one of the most important factors of assessing the risk of landslide to predict the groundwater level fluctuations in hillslopes. This paper presents the comparative study of three unsaturated flow models developed by Sloan et al., Reddi, L.N., and Thomas, H.A., Jr., respectively, which are used to predict the increase of groundwater levels in hillside slopes. The parametric study for each of models is also presented. The Kinematic Storage Model(KSM) developed by Sloan et at. is utilized to predict the saturated groundwater flow. They are applied to the two sites in Korea so as to examine the possibility of use in the groundwater flow model. The results show that two unsaturated models developed by Sloan et al. and Reddi, L. N. are largely affected by the uncertain parameters like saturated permeability and saturated water content : the abed model has the potential of use in unsaturated flow model with the optimal estimates of model parameters utilizing available optimization techniques. And it is also found that the KSM must be modified to account for the time delay effect in the saturated zone. The results of this paper are able to be utilized in developing the predictive model of groan dwater level fluctuations in a hillslope.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.13 no.1
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• pp.67-76
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• 2008

In this study, a combined model of a water-table fluctuation and a soil moisture content model is proposed for the estimation of groundwater recharge rate at a given location. To evaluate the model, groundwater level data from 4 monitoring wells (Pohang Yeonil, Pohang Kibuk, Suncheon Oeseo, Hongcheon Hongcheon) of National Groundwater Monitoring Network from 1996 to 2005 and precipitation data of corresponding years are used. From the proposed methodology, the groundwater recharge rates are estimated to be from 0.5 to 61.4% for Hongcheon Hongcheon, from 1.1 to 27.4% for Pohang Yeonil, from 5.1 to 41.4% for Pohang Kibuk, and from 1.1 to 8.3% for Suncheon Oeseo. The magnitude of variation of the estimated recharge rate depends on the soil type observed near the stations. The groundwater fluctuation model used in this study includes precipitation as a unique source of water-table perturbation and there may exist corollary limitations. To improve the applicability of the proposed method, a capillary-water content constitutive model for unsaturated fractured rock media may be considered. The proposed recharge rate delineation method is physically based and uses minimum numbers of assumptions. The method may be used as a better substitute for the previous tools for delineating recharge rate of a location using water-table fluctuation method and contribute to national groundwater management plan. Further research on the spatial interpolation of the method is under progress.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.6
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• pp.2277-2284
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• 2013

In this study, a groundwater table fluctuation method is suggested to predict groundwater level by means of groundwater table fluctuation due to recharge and discharge under unsteady condition. This model analyzes groundwater variation characteristics by using reaction factor related with groundwater flow and specific yield related with recharge. For the test of this model, measured groundwater level at JD Yongdam 1 and JW Konghang for 5 years (2006-2010) were used. At JD Yongdam 1, the estimated specific yield was 0.023, and the estimated reaction factor was 0.039. At JW Konghang, the estimated specific yield was 0.009 and the estimated reaction factor was 0.028, respectively. This model can estimate recharge and saturated parameters, thus it is expected that this model would be the proper tool for checking the parameter of hydrologic model and percolation features.

• Economic and Environmental Geology
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• v.35 no.5
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• pp.479-490
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• 2002

The aim of this study is to evaluate the contributions of each hydrogeological factors to groundwater recharge ratios in order to determine areal estimates of recharges in entire inland area of South Korea. For this purpose, various statistical analyses and overlay techniques of GIS were conducted fur entire area and 4 river basins of South Korea. As a result, the spatial distribution of recharge, South Korea were visualized.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1996.11a
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• pp.102-105
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• 1996

난지도 매립지는 매립충의 불균질성과 고온의 침출수 및 가스의 흐름이 동시에 복합적으로 일어나는 현상 때문에 수리지질학적으로 매우 복잡한 지역이다. 난지도의 수문층서단위 조사와 디스크-장력 침투계(Disc tension Infiltrometer)로 불포화대 수리 특성을 추정하였으며 가스 거동 현상을 이해하기 위해 지온을 측정하였다. 매립지 주변의 지하수위 변화를 조사하기 위해 양수정과 다중-수위관측정(Multi-Level Monitoring Well)에서 수위변화를 관측하였다. 불포화대 수리특성과 기상자료를 바탕으로 매립지로의 순침투량을 추정하였다. 이것을 근거로 총 침출수 발생량을 추정하였으며, 기저 지하수면 상부에 분포하는 포화 침출수대, 즉 부유침출수의 생성 메카니즘에 대한 연구도 수행하였다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.12 no.10
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• pp.29-38
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• 2011

The unsaturated layers by rainfall infiltration are not properly reflected in construction codes to do slope design. The objective of this paper is to analyze the slope behavior according to the saturation layer increase resulted from the rainfall infiltration, to do that the laboratory slope model apparatus was adopted. From the model apparatus, the variation of water content and strength parameters of the model slope were analyzed. The safety factors of model slope was decreased, if saturation layer was increased from 3.0m to 4.5m, which means ground water level 3m selected from construction codes makes higher safety level. Also, if the ground water level is located in soil surface, the lower safety level will show up. Therefore, to make the proper slope design, the experiments and analysis of variation of saturation layer is needed.