• Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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• v.24 no.6
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• pp.437-449
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• 1991

Time series of barometrically adjusted sea level at Pusan, Izuhara and Hakada are analyzed to study the fluctuations of the Tsushima Current through the Korea Strait. Variability of sea levels and their differences is divided into two parts with respect to the frequency of 0.01 or 0.02 cycles per day(cpd) At lower frequency, both of sea levels and sea level difference(SLD) are coherent and in phase to each other. Pusan has smaller seasonal variations in sea level than other two stations because the effects of geostrophic current and prevailing wind have a negative influence on the seasonal thermosteric contribution to sea level change. Low frequency variability of SLD thus of the Tsushima Current is much greater in the western channel. For higher frequency parts, SLD in the eastern channel has larger variability and is not coherent with that of the western channel. Sea levels at Pusan and Izuhara are $180^{\circ}$ out of phase with SLD in the western and eastern channel respectively, whereas the Hakada level is in phase. This result indicates that eastern channel has a normal response to the along-channel winds and cross-channel geostrophy because Izuhara faces the eastern channel.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.49 no.5
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• pp.431-438
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• 2016

Large energy consumption is one of the main weaknesses of RO desalination. A new method is proposed to reduce the energy consumption of RO desalination which depends on the salinity of the feedwater. Low salinity feedwater can be obtained using groundwater wells which extracts both fresh groundwater and subsurface sea water. Subsurface feedwater is advantageous in overcoming other problems associated with surface seawater intakes. Salinities of groundwater depend on a number of factors. In this work a new simulation-optimization model is proposed to identify well locations and pumping rates with would provide the required design flow rate with the minimum salinity. When groundwater is developed in a coastal area, the saltwater wedge advances inland and may contaminate existing groundwater wells, which must be prevented. The model can protect existing wells while developing minimum salinity feedwater. Examples are provided to demonstrate the usage of the model.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.2 no.1
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• pp.70-91
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• 1992

Cheju and Oahu island are similar in geology, characterized by same types of volcanic activities during the late Tertiary to the early Quaternary. The occurrence of groundwater in both islands depend on two basic elements, permeability of volcanic rocks and precipitation. However, groundwater occurrence in Oahu is much more controlled by dike complex in the regional volcanic rocks. There are two different types of groundwater in both islands. One is perched groundwater standing at any high altitude, and the other is basal groundwater developed near the coastal area. The groundwater quality of Cheju island is good in general for drinking. But many wells near the eastern coastal area are salt intruded due to over pumping activities and the area of salt water intrusion has increased landward from the year of 1970. This feature of salt water contamination is similar at Pearl Harbour in Oahu island. In order to prevent this salt water contamination into fresh groundwater reservoir on Cheju island, it is urgently asked to make groundwater flow study along the coastal area on terms of groundwater potentials and their maximum ultimate exploration.

• 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.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.38 no.7
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• pp.570-580
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• 2017

The purpose of the study was to evaluate the groundwater quality of Sinan-gun, Jeollanam-do, an island located in the southern part of the Korean peninsula where the effect of seawater on the groundwater quality had not been investigated in the past. In order to evaluate its effect, the hydrogeological parameters including groundwater quality and major dissolved components were investigated. The water quality was measured four times in the field, and 74 of 163 samples that showed the high conductivity value of more than $500{\mu}S/cm$ and the influence of seawater on the groundwater were analyzed by $Cl^-/HCO_3{^-}$ molar ratio. The results showed that, 40 samples out of 74 were found to have a value of 2.8 or more, indicating severe and very severe effects. According to the type of groundwater quality, the ratio of samples belonging to Na-Cl type, which is considered to be influenced by the direct seawater, is 35.3% for bedrock groundwater and 52.5% for weathered zone and alluvial groundwater. In the evolution stage of groundwater due to seawater infiltration, the type of Ca-Cl prior to the Na-Cl type is 44.1% in bedrock groundwater and 45% in weathered zone and alluvial groundwater. The effect of sea water on the aquifer is likely to be influenced by distance from the shore, pumped water, and tide.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1189-1193
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• 2005

해안지역 지하수 개발에 있어 이익을 최대화하는 동시에 개발로 인한 부정적 영향을 최소화하는 4단계 확보방안이 제시되었다(박남식 등, 2004). 4단계 확보 방안 중 처음 3단계 방안에 대한 의사 결정 지원 도구역할을 할 수 있는 해안지하수 최적개발 모델이 개발되었다(박남식 등, 2003, 홍성훈, 2004). 개발된 모델은 대상 관정의 양수량과 위치에 대한 최적해 뿐만이 아니라 해수침투를 방지 및 제어에 대하여서도 최적화가 가능하다. 본 연구에서는 개발된 모델의 민감도 분석 결과를 다루고 있다. 민감도 분석의 목적은 불확실성을 내포하고 있는 대수층의 주요 매개변수, 경계조건 등에 의해 야기될 수 있는 모델의 불확실성을 정량화하는 것이다(Anderson 등, 1992). 따라서 민감도 분석은 모델의 특성에 대한 이해뿐만이 아니라 모델에 있어 매개변수들의 영향 및 거동을 고찰하는데 중요한 연구이다. 구축된 최적개발 모델을 이용하여 수리전도도, 함양율, 대수층 두께와 같은 주요 매개변수들이 최적양수량 그리고 관정의 최적위치에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과 회수율은 함양율 증가에 따라 증가하는데, 높은 수리전도도에서는 함양율과 선형관계를, 낮은 수리전도도에서는 비선형관계를 보였다. 관정의 최적위치는 수리전도도에 가장 민감하였으며, 함양율 증가에 따라 해안으로 이동하였다. 마지막으로 최적개발량과 최적위치를 동시에 고려할 경우 최적개발량만을 고려한 경우보다 회수율이 향상되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.288-288
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• 2020

우리나라의 1시간 간격으로 측정되고 있는 지하수 관측망의 지하수위의 변동성은 강우, 양수, 하천, 지표피복에 의한 영향 등 다양하게 나타날 수 있다. 현재 한국수자원공사 및 한국농어촌공사에서 운영중인 지하수 관측망 중에서 지하수위의 변동 양상이 일반적(계절변동, 강우반응 변동 등)이지 않은 것으로 파악되는 101개소(국가지하수관측망 62개, 4대강보 주변 관측망 5개, 해수침투 관측망 15개, 농촌지하수관리관측망 19개)를 대상으로 현장조사를 실시하고 관측정 주변의 특성과 지하수위 변화와의 관계를 정성적으로 분류하여 보았다. 현장 조사는 지하수 관측정 주변 반경 100 m를 대상으로 하였으며, 기존 우물의 존재 및 규모, 지표 피복 상태, 인근 하천과의 관계(표고차, 하천의 규모, 보의 존재 등), 지형적 이상 특성, 저수지 분포 등을 조사하였다. 조사 대상 지하수 관측정 중에서 주변의 인위적인 요인(양수 영향, 하천수위 조절 영향, 지표 피복 변화, 저수지 수위 조절 등)에 의한 변동으로 확인된 것은 총 89개에 해당한다. 이와 같은 지하수위의 이상 데이터는 지하수 모델링, 함양량 산정과 같은 추가적인 분석에 오류를 발생할 수 있으므로 인공신경망 또는 통계 기법을 활용하여 보정하는 과정이 필요해 보인다.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.3 no.1
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• pp.1-8
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• 1996

Coastal waste dump in Pohang is composed of slags and sludge of POSCO. Hydraulic parameters in the coastal waste dump are very different from those in municipal landfills and general unconsolidated or fractured aquifers. In the waste dump pumping or slug tests are not adequate for the estimation of hydraulic parameters. Time-lag and amplitude of the tidal fluctuation of groundwater table are used to determine the hydraulic parameters. Groundwater table at the groundwater observation wells is about 40 cm higher than the sea level. The contributing factors of the groundwater-rise are estimated. Vertical profile of some chemical constituents in groundwater indicates the gradual transition of the fresh groundwater at the uppermost position to the sea water at the bottom.

• 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.

• Journal of the Korean earth science society
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• v.28 no.4
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• pp.478-490
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• 2007

With groundwater data of seawater intrusion monitoring network in coastal areas of Korea's main land, we analyzed types of seawater intrusion through the coastal aquifer. The data including groundwater level, temperature and electrical conductivity obtained from 45 monitoring wells at 25 watershed regions were evaluated. Based on statistical analysis, correlation analysis and variation type analysis, groundwater levels were mainly affected by rainfall and artificial pumping. About 78% of the monitoring wells showed average temperature higher than $15^{\circ}C$ and about 58% of them showed minimum variations less than $0.2^{\circ}C$. Electrical conductivities showed a large magnitude of variation and irregular characteristics compared with groundwater levels and temperatures. Average electrical conductivities lower than $2,000\;{\mu}S/cm$ were observed at 28 monitoring wells while those of higher than $10,000\;{\mu}S/cm$ were done at 9 monitoring wells. From the cross-correlation analysis, groundwater levels were mostly affected by precipitation while temperature and electrical conductivity showed very low correlation. Meanwhile tidal variations strongly affected the groundwater levels comparing to precipitation. We classified the long-term monitoring data according to variation types such as constant process, linear trend, cyclic variation, impulse, step function and ramp. Impulse type was dominant for variations of groundwater level, which was largely affected by rainfall or artificial pumping, the constant process was dominant for temperature. Compared with groundwater level and temperature, electrical conductivities showed various types like linear trend, step function and ramp. According to the discrepancy of variation characteristics for monitoring data at each well in the same region, periodical analysis of monitoring data is essentially required.