• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.207-207
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• 2015

지표수 수자원은 다른 형태의 수자원에 비하여 경제성은 우수하나 환경 훼손, 시공간적 변동성에 대한 취약성, 각종 수질 위협요소에 노출되는 단점 을 가지고 있다. 지표수 수자원과는 달리 Aquifer Storage Transportation and Recovery (ASTR) System을 이용한 지하저수지는 수자원의 안전한 확보, 환경문제 등의 측면에서 새로운 대안으로 제시되고 있다. '청정지하저수지연구단'에서 연구하고 있는 '대규모청정지하저수지'는 피압대수층에 담수를 주입하여 형성된 담수체를 수자원으로 이용한다. 본 연구는 피압대수층 주입정 및 양수정 운영에 따른 지반영향을 연구하였다. 과거 지반변형을 고려하지 않은 무분별한 피압대수층의 지하수 개발로 태국, 중국 등지에서 심각한 지반침하를 야기하였으며 이에 대한 대책으로 인공함양이 이루어진바 있다. 피압대수층 상부에 위치한 점토층은 지반변형에 가장 큰 영향을 미치며 점토층의 변형 혹은 파괴 시 지하수 이용 및 인간의 활동에도 영향을 끼칠 수가 있다. 본 연구의 목적은 주입 및 양수가 점토층에 미치는 영향을 분석하고 지반변형을 허용 범위 내로 국한시키기 위해서 피압대수층에 가할 수 있는 최대 수위변화량을 산정하는 데 있다. 양수로 수두가 감소하는 경우 유효응력 증가에 따른 지반침하가 우려되며, 주입으로 수두가 상승하는 경우 지반파괴가 야기될 수 있다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.177-185
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• 2007

우리나라 대부분의 온천은 자연용출된 온천수를 사용하는 것이 아니라 시추공 내에서 수중펌프로 양수하여 사용하고 있다. 따라서 양수량에 따라 피압수두가 하강되어 있으며, 이 논문에서는 온양온천지구를 대상으로 양수량과 수위강하의 관계를 해석하고자 하였다. 온양온천지구 내에는 38개 공이 시추되어 있으며, 그 심도는 약 124-303 m이다. 이들 중 4개 관측공을 이용하여 피압수두를 관측하였으며, 관측 간격은 매 1-10분 간격으로 약 10개월간 관측하였다. 피압수두의 변화 양상은 성수기와 비수기에 따라 1년 주기로 사인곡선(sine curve)을 보이고 있으며, 그 값은 지표로부터 약 98-139m 정도이다. 이때 양수량은 $2,300-4,800m^3/day$로 앙수량의 변화에 따라 수위강하가 변하고 있다. 따라서 각 수위강하에 대한 양수량의 관계를 해석하여 관계식을 도출하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.123-128
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• 1998

본 연구에서 고려한 누수대수층 구조는 상부의 자유면대수층과 하부의 피압대수층으로 구성되어있으며 이들 사이에 누수층(leaky layer)이 있다. 상부 지하수 수위의 하강에 따른 피해 방지와 효율적인 지하수 관리를 위해서 상부와 하부의 지하수 수두 변화가 동시에 파악되어야 한다. 누수대수층 구조의 피압대수층(하부)에서 양수를 할때 자유면대수층(상부)은 하부와 상부 대수층을 구분하는 누수층의 영향을 받게 된다. 누수층을 해석하기 위해서 이 층에 대한 수리상수의 결정이 필요하다. 본 논문에서 수리상수를 결정하기 위한 개선된 SM(slope-matching)방법을 제시하였다. 그리고 누수대수층 구조에서 상부와 하부의 지하수 수두를 예측하기 위해 유한차분법을 이용하여 수치모형을 구성하였다. 수치모형의 검증을 위해 1차원 누수대수층 구조에 대한 해석해를 이용하여 정상류 상태에서 수두를 비교하였다. 그 결과는 잘 일치하고 있으며 2차원 누수대수층의 하부층인 피압대수층에서 양수를 할 때 상부 대수층과 하부 대수층에서 지하수 수두의 거동을 고찰하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.387-396
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• 2010

해저 지중 피압유체의 3차원 전이류에 대한 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 FDM 모형으로서 Gauss-Seidel SOR(successive over-relaxation)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 모형으로 산출된 수두분포는 Theis의 해석해와 비교하여 작은 오차범위 내에서 동일하였다. 또한 MODFLOW 모형을 이용한 산출도 근접한 결과를 보여주었다. 대수층의 측면유입량과 우물의 양수량을 비교하였으며, 이 경우 가중치 ${\alpha}$가 mass balance에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 즉, 완전음해법(${\alpha}$=1)에서는 약 5%의 오차를 보여주었다. 그러나 ${\alpha}$가 점점 감소하면서 0.5(Crank and Nicolson method)에 이르기까지, mass balance는 연속적으로 악화되며, 모형 결과는 발산한다. 또한 $\lambda$(over-relaxation factor)에 따른 수렴속도는 ${\lambda}=0.8{\sim}1.5$에서 큰 차이가 없었으나 $\lambda$가 1.5를 초과하는 경우 모형 결과는 발산한다. 다중 우물 설치시 양수량 변화가 산출되었다. 즉, 우물 상호간의 위치가 너무 근접하게 되면 양수량을 저하시킨다. 본 모형은 이방성$(Kx{\neq}Ky{\neq}Kz)$과 비균질성을 고려할 수 있으며, 다양한 경계 조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 따라서 3차원 피압 전이류에서, 우물의 위치 선정, 양수량 산출, 인공주입에 따른 흐름의 거동예측 등에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.269-272
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• 2002

창원시 북면과 대산면 강변 여과 취수 지역에서의 탄성파 조사를 통한 충적 대수층의 특성 규명은, 탄성파 조사가 충적 대수층의 수리지질학적 정보를 획득하는데 매우 유용한 방법임을 보여주었다. 특히 굴절법 탐사는 충적층 지하수위 추정에 뚜렷한 효과가 있음을 보여주었으며, 고해상도 반사법 탐사의 경우도 퇴적 구조를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 조사된 지역의 지하수위는 하천수위에 비해 약 2m 이상 높은 것으로 나타났으며, 이는 조사된 시기의 지하수가 하천 방향으로 거동하고 있음을 시사한다. 하천 방향의 지하수위 최대 경사는 약 2/100 였으며, 실제 전반적인 조사 지역내의 충적층 지하수위 수두 경사는 이보다 작은 값일 것으로 사료된다. 또한 점토 및 실트질 지층이 조사 지역에 협재하고 있으나 이들의 수평적인 연속성은 한계가 있어 대표적인 대수층인 자갈 혼재층이 부분적으로만 피압 상태에 있을 것으로 판단된다. 한편, 햄머 진원을 이용한 고해상도 반사법 탐사의 경우, 약 40m 전후 심도의 충적층 하부 기반암의 상부를 뚜렷하게 보여주기에는 한계가 있다고 판단되며, P파의 속도와 주파수 문제로 인한 수직 해상력의 한계는 S파 등을 활용한 조사를 통해 보완할 필요가 있다고 사료된다