• 한국지리정보학회지
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• 제14권3호
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• pp.36-51
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• 2011

본 연구의 목적은 지리정보를 활용하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 산정 모델 개발 및 검증을 수행하는 것이다. 이를 위하여 기후변화에 따른 지하수 함양량 변화를 산정하는 방법론을 제시하였고, 지리정보시스템을 활용하여 연구지역의 시기별 미래 지하수 함양량을 추정하였다. 연구지역은 낙동강 본류를 포함하는 낙동강 유역을 선정하였다. 최종 연구결과는 미래 기후변화에 따른 시기별 강우량, 함양률, 함양량을 추정하였다. 함양량 및 함양률은 기후변화에 따른 강우량의 변화와 함께 변화하는 추세를 나타내고 있는 것으로 파악되었다. 본 연구에서는 지리정보를 활용하여 기존에 기후변화와 지하수 함양량의 불명확한 관계를 정량적으로 분석하였으며, 미래 기후변화 예측 결과를 반영한 연구지역 내 지하수 함양률 변화를 시-공간적으로 산정하였다. 또한 유역내 기저유출량과 비교 분석을 통하여 검증하였다. 앞으로 연계모델의 고도화 방안 및 현장조사가 추가 된다면 보다 정량적으로 기후변화와 지하수 함양량의 상관관계를 파악 할 수 있으며, 향후 본 연구는 수자원으로 이용이 증가되는 지하수의 전반적인 관리 및 효율적인 운영 체제 구축을 위한 한 축을 차지 할 수 있다는 점에서 중요성이 있다고 하겠다.

• 자원환경지질
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• 제41권4호
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• pp.427-442
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• 2008

지하수 함양량 산정은 지하수자원의 효율적인 관리 측면에서 매우 중요하다. 본 연구에서는 물수지분석법과 연구지역의 지질과 토양의 수리지질학적 특성을 이용하여 울산광역시 중괘천-보은천 지역의 지하수 함양량을 산정하였다. 증발산량은 Thornthwaite 방법으로 계산하였으며, 직접유출량은 SCS-CN 방법으로 산정하였다. 지하수 함양량은 266 mm/년로 30년 평균 강수량 1296 mm/년의 20.6%에 해당하며, 증발산량은 779 mm/년 (60.1%), 직접유출량은 119 mm/년 (9.2%)로 산정되었다. 강수량과 지하수 함양량 간에는 강수량과 증발산량, 강수량과 직접유출량에 비해 상관성이 높게 나타난다. 이는 증발산량 및 직접유출량 보다 지하수 함양량이 강수량에 대해서 더 민감하게 반응한다는 것을 지시한다.

• 한국토양환경학회지
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• 제5권3호
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• pp.77-85
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• 2001

본 연구는 수도권내 팔당특별대책지역에 위치하서 비점오염원인 양돈축산단지와 시설원예단지가 집중적으로 분포된 경기도 용인시 포곡면에서 제 1 대수층 지하수의 수질과 오염특성, 그리고 이들의 시기별 변동특성을 구명하고자 98년 4월, 6월, 8월 등 총 3회에 걸쳐 31개의 시설원예지에서 관개용수로 사용하고 있는 관정을 대상으로 수행하였다. 조사대상지역의 수질특성 중 CO $D_{cr}$ 중간치는 6월(8.0mg/L) > 4월(4.4mg/L) > 8월(3.2mg/L)순이었으며, $NH_3$-N 중간치도 6월(0.21mg/L) > 4월(0.08mg/L) > 8월(0.04mg/L) 순으로 CO $D_{cr}$ 과 동일한 경향을 보였다. $NO_3$-N의 경우 조사시기별 중간치 농도의 변화는 거의 없었으며, 조사대상지점의 평균 28%가 농업용수 수질기준(20mg/L)을 초과하였다. 또한 황산염의 경우는 조사대상지점의 일부가 농작물피해한계를 초과하였으나, 그 외 수질성분들은 농업용수로 사용하기에는 적합한 수준이었다. 축산 및 시설원예지지역내 지하수를 농업용수로 사용시 수질기준과 농작물 피해기준을 고려한 적절한 수질관리가 필요할 것이다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권3호
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• pp.231-240
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• 2006

화산섬 제주도에서 용암분출에 따른 물리검층 반응특성을 고찰하기 위하여 다양한 물리검층을 수행하였다. 지질조사 목적으로 다양한 물리검층을 수행한 사례가 없어 제주도 지질의 특이성에 대한 이해의 폭이 물리검층 자료의 해석에 매우 중요한 역할을 한다. 제주도의 지하수자원의 체계적인 개발과 보전 목적으로 해안을 중심으로 해수침투관측망을 구축하고 있다. 이들 해수침투관측망 중에서 나공 시추공에 대한 물리검층 결과, 지하수위 하부인 포화대 구간에서의 물리검층 반응은 용암의 누층과 관련된 반응이 뚜렷이 확인되었으며 특히, 중성자검층, 감마-감마(밀도)검층 및 전기비저항검층은 용암유동의 특성을 잘 반영하였다. 수중화산쇄설성퇴적층은 높은 공극률, 낮은 전기비저항과 밀도를 나타냈다. 제주도 지역에서 수행한 물리검층 자료는 지질학적인 특성을 잘 반영하고 있어 물리검층의 적용성이 높은 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제24권3호
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• pp.431-440
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• 2014

1993년 지하수법 제정 이후 정책은 지하수 보전관리를 우선하고 보조수원으로 제한적으로 활용하는데 초점을 두어왔으나, 최근 인구 증가, 물 수요 증가, 균등 분배 및 기후 변화 등으로 지하수댐, 강변여과 등의 개발 정책을 중요시 하게 되었다. 인구의 증가, 물 환경의 변화 및 위해성 증가 등은 물 산업이 급격히 증가하는 요인으로 작용하여 왔으며 물 산업의 투자 규모는 지속 증가할 것으로 전망되고 있다. 그 동안 국내 지하수 시장은 일반 개인 관정 개발과 먹는샘물이 주도해 왔으나, 최근에는 지질학 기원의 차별화된 지하수 특성을 활용한 신규 사업 영역(건강, 의학 등)으로 확대되고 있다. 향후 지하수 분야가 물 산업 클러스터 내의 핵심으로 자리 잡고 정보통신기술 및 의학 등과 연계한 연구 및 기술 개발을 적극 추진하여 공공 지하수 개발, 지하수 활용의 다변화 등이 적극 추진되어야 할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제22권3호
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• pp.27-41
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• 2017

This study dealt with the characteristics and the interrelations of hydrogeological parameters such as hydraulic conductivity, dispersivity and effective porosity of unconsolidated sediments for providing the basic data necessary for the planning of the management and preservation of groundwater quality in the Nakdong River Delta of Busan City, Korea. Groundwater quality in this area has been deteriorated due to seawater intrusion, agricultural fertilizer and pesticide, industrial wastewater, and contaminated river water. The physical properties (grain size distribution, sediment type, sorting) and aquifer parameters (hydraulic conductivity, effective porosity, longitudinal dispersivity) were determined from grain size analysis, laboratory permeability test and column tracer test. Among 36 samples, there were 18 Sand (S), 7 Gravelly Sand (gS), 5 Silty Sand (zS), 5 Muddy Sand (mS), and 1 Sandy Silt (sZ). Hydraulic conductivity was determined through a falling head test, and ranged from $9.2{\times}10^{-5}$ to $2.9{\times}10^{-2}cm/sec$ (0.08 to 25.6 m/day). From breakthrough curves, dispersivity was calculated to be 0.35~3.92 cm. Also, effective porosity and average linear velocity were obtained through the column tracer test, and their values were 0.04~0.46 and 1.06E-04~6.49E-02 cm/sec, respectively. Statistical methods were used to understand the interrelations among aquifer parameters of hydraulic conductivity, effective porosity and dispersivity. The relation between dispersivity and hydraulic conductivity or effective porosity considered the sample length, because dispersivity was affected by experimental scale. The relations between dispersivity and hydraulic conductivity or effective porosity were all in inverse proportion for all long and short samples. The reason was because dispersivity was in inverse proportion to the groundwater velocity in case of steady hydrodynamic dispersion coefficient, and groundwater velocity was in proportion to the hydraulic conductivity or effective porosity. This study also elucidated that longitudinal dispersivity was dependent on the scale of column tracer test, and all hydrogeological parameters were low to high values due to the sand quantity of sediments. It is expected that the hydrogeological parameter data of sediments will be very useful for the planning of groundwater management and preservation in the Nakdong River Delta of Busan City, Korea.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권5_3호
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• pp.855-866
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• 2017

본 논문에서는 지하수 수자원의 부존 및 대수층의 역학적 변화를 원격 탐사 방법으로 해석한 연구사례를 고찰하였다. 지질 분포, 지표수 및 지형 고도차, 식생 분포, 강수량과 증발산량의 변화를 측정하는 기법에는 항공 자력 탐사 분석에 의한 지질 선구조 해석, DEM, 엽면적지수, 정규 식생 지수 및 지표면 에너지 밸런스 계산 등이 있으며, 모두 원격 탐사로 수득된 자료에 기반하며, 광역적 차원에서의 지하수 수자원 부존 여부를 정성적으로 분석할 수 있다. 위성 센서 자료의 직접 이용을 통한 지하수 부존 및 동력학의 정량적 해석은 현재까지 GRACE와 InSAR가 가장 각광받는 탐사 방법임을 알 수 있었다. GRACE는 미소 중력장 변화를 지구 표면 및 내부 수체의 질량 변화로 전환할 수 있는 센서 보유 위성으로서, 센서 자료의 보정이 필요 없고, 지하수 부존 정량 분석을 위한 보조 자료를 모두 다른 위성 센서 자료에서 수득할 수 있으며, 자료처리 알고리즘의 지속적인 개선이 진행되고 있어서, 전세계적으로 수많은 연구가 수행되었다. 그러나, 위성센서의 검출 한계로 인해 협소한 지역에서의 지하수 질량 변화 정량이 부정확할 수 있고, 현장 조사 자료와 연동할 경우 과대 추정된 결과가 도출될 수 있다. InSAR는 특정 대수층에서 지표의 수직 변위가 지하수위와 비례한다는 원리를 이용, mm 단위의 지표 수직 변위를 측정하여 대수층 및 대수층 내 지하수의 물리적 특징을 정량화할 수 있다. 그러나, 지표의 토지 피복이 단순한 건조-반건조 기후 지역에 한정되어 적용되고 있으며, 지표면과의 긴밀도 값 손실이 우려되는 지역에서는 적용이 힘들다. 상기 두 위성을 이용하여 우리나라 지하수 수자원의 질량 변화 및 흐름 특징을 광역적으로 정량화하기 위해서는 우리나라의 지형 및 지질, 자연 조건에 알맞은 자료 전처리 알고리즘 개발 및 적용이 선행되어야 할 것이다.

• 지질공학
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• 제3권2호
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• pp.101-114
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• 1993

본 연구의 주목적은 지하수 자원의 효율적인 개발가 관리를 위하여 지리 정보시스템(GIS)을 이용한 지하수 자원의 광역적 탐사 기술 개발이다. 현재 중요한 지하수 탐사 기술들은 정해진 지역에서 지하수 자원 확보를 위한 물리 및 시추 탐사 기술들로 대표될 수 있으나, 그러한 지역에서 적용을 위하여는 1차적으로 탐사 대상 지역들이 추출되어져야 하며, 많은 양의 환경 및 수문 지질 자료들에 대한 연구와 분석이 선행되어져야 한다. 이러한 선행 작업은 실제로 많은 시간과 인력을 필요로한다. 그러나 본 연구에서 활용된 GIS는 이러한 처리를 쉽게 하여줄 뿐만 아니라, 각종 지질 정보들을 표준적인 좌표 체계를 통하여 그들을 완벽한 배열로 결합시키기 때문에 연구 지역의 자연 및 인문적 특성들을 하나의 데이타베이스로 구축해낼 수 있고, 또한 다양한 지도 모형 연구를 통하여 1차 지하수 자원의 탐사 대상 지역의 추출을 가능하게 하였다. 지하수 자원 조사를 위한 수문 지질 단위 구분을 위하여 금번 연구에서 실시된 GIS의 지도 모형 연구는 연구 지역의 선구조 분석도, 지질, 토양, 토지 이용현황, 지형 경사도, 강우량 등을 이요하였으며, 최종적으로 수자원 조사를 위한 지역적 충진량 분석도와 지하수 탐사 예정 지역 분석도가 작성되었다. 본 연구는 한국수자원공사와 한국자원연구소가 공동으로 수행한 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.467-467
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• 2015

Sustainable water resource management requires the assessment of hydrological variability in response to climate fluctuations and anthropogenic activities. Determining quantitative estimates of water balance and total basin discharge are of utmost importance to understand the variations within a basin. Hard-to-reach areas with few infrastructures, coupled with lengthy administrative procedures makes in-situ data collection and water management processes very difficult and unreliable. In this study, the hydrological behavior of Lake Chad whose extent, extreme climatic and environmental conditions make it difficult to collect field observations was examined. During a 10 year period [January 2003 to December 2013], dataset from space-borne and global hydrological models observations were analyzed. Terrestial water storage (TWS) data retrieved from Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), lake level variations from Satellite altimetry, water fluxes and soil moisture from Global Land Data Assimilation System (GLDAS) were used for this study. Furthermore, we combined altimetry lake volume with TWS over the lake drainage basin to estimate groundwater and soil moisture variations. This will be validated with groundwater estimates from WaterGAP Global Hydrology Model (WGHM) outputs. TWS showed similar variation patterns Lake water level as expected. The TWS in the basin area is governed by the lake's surface water. As expected, rainfall from GLDAS precedes GRACE TWS with a phase lag of about 1 month. Estimates of groundwater and soil moisture content volume changes derived by combining altimetric Lake Volume with TWS over the drainage basin are ongoing. Results obtained shall be compared with WaterGap Hydrology Model (WGHM) groundwater estimate outputs.

• 농업과학연구
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• 제50권4호
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• pp.785-798
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• 2023

Considering irrigation facilities are currently insufficient and drought vulnerability due to climate change is high, efficient measures are required to secure water supply for field crops. This study, therefore, calculated the water shortage to secure water for representative field crops. An economic analysis was further conducted by comparing the production income to the input cost for each method. Here, five distinct regions were selected to represent each crop-Cheongyang-gun for chili peppers, Yesan-gun for apples, Dangjin-si for cabbages, Seosan-si for garlic, and Goesan for beans. The regions with insufficient water supply were estimated by calculating the water requirements and the supplied water from public groundwater wells for each area. A comprehensive set of four scenarios was presented as a strategy to ensure water security and manage irrigation facilities. These scenarios comprised the maintenance of existing groundwater wells, the construction of new water storage tanks, the installation of additional groundwater wells, and the utilization of surface water. B/C (benefit/cost) analysis was conducted for each scenario. As a result, the construction of water storage tanks was selected as a facility and water management plan in Cheongyang-gun, Dangjin-si, and Seosan-si. The analysis additionally indicated the economic viability of installing surface water utilization facilities in Yesan-gun and developing water storage tanks and groundwater (aquifer) wells in Goesan-gun. The results of this study are considered to serve as foundation data that may be utilized in the selection of water management plans for drought-prone areas in the future.