• 한국환경과학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-58
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• 2001

According to the results of the groundwater quality investigation about 230 holes all over the country, the groundwater which was in excess of standard grows larger every year and closed holes increased to 23,457 holes in 1997 from 15,724 holes in 1996. This is the major reasons that water quality contamination, shortage of water quantity, increasing of salinity and so on. There are 7 groundwater salinization sources which are condisered as most important on a regional level. And among theses the Cheju Island groundwater salinization sources are (1) halite solution, (2) natural saline groundwater, (3) sea-water intrusion. The method of taking an isotopes is one of research methods of the origin of groundwater salinization and is used in so many studies because it has very high confidence. $^{18O}O, ^2H, ^3H, ^{14}C$ and so on in an isotopes are frequently used in the method of them. Consequently on this study we analyzed major ions and $^3H$ in groundwater, sea-water and rain of the eastern part of cheju island known as contaminated site from long time ago to examine the origin of groundwater salinization. Relation ratios of the major ions versus chloride ion shows similar tendency to sea-water. This indicates that sea-water entered the groundwater layer. And amount of $^3H$ in holes of the land side is higher than of the sea side. Relation of chloride ion versus $^3$H indicates negative character. Therefore we can think that the reason of groundwater salinization of this part is natural saline groundwater and halite solution by relation.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권6호
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• pp.131-140
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• 2021

It is becoming more important to utilize reclaimed lands in South Korea, due to the increasing competition for its usage among different sectors. However, the high groundwater level and poor permeability are exposing them to deterioration by salinization. Salinization is difficult to predict because the pattern changes according to various characteristics of soil and groundwater. In this study, the capillary rising time was studied by the water content profile in the soil. The prediction equation of soil salinity was developed based on simulation result of the CHEMFLO model. to enable prediction considering various soil water content and groundwater level. The two terms constituting the equation showed the coefficients of determination of 0.9816 and 0.9824, respectively. Using the prediction equation of the study, the surface salinity can be easily predicted from the initial surface salinity and the salinity of the groundwater. In the future, more precise predictions will be possible with the results of studies on the hydraulic characteristics of various reclaimed soils, changes in water content profile by seasonal and climate events.

• 한국환경과학회지
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• 제9권3호
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• pp.253-259
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• 2000

The purpose of this study is to investigate the physicochemical characteristics of salinization of groundwater at the estern area of Cheju island. For this purpose, the major ions of groundwater, spring water are analyzed. The concentration of $Cl^-$ and Na^++K^+$/ contained in the groundwater at near the coastline are higher than those at inland area away from the coastline. The water quality components of groundwater observed at this area can be classified into 4 types such as Na-Cl, $HCO_3, Na-Cl-HCO_3$ and Ca-HCO$_3$. The concentration ratio of $SO_4^1 to Cl^- is 0.1354(R^2=0.972)$ at this area. This value is very similar with Dittomer's ratio of 0.13. For Na^+, K^+, and Mg^{2+}/ versus Cl^-$, their ratios also show a significant relationship between sea water and groundwater in this area. From the chloride-bicarbonate ratio, it can be estimated that the intrusion distance of seawater from coastline to inland area is 2.8km at Onpyung-Nansan, Sangdo and Pyungdae areas, and 5.4km at Kosung-Susan area. The mixing ratio between seawater and fresh water by the intrusion of seawater is decreased with the distance toward inland from coastline. This ratio(fresh water : seawater) is 80:20 in spring water adjacent the coastlines, Onpyung area and 99.8:0.2 in the well at No.3 of Susan located at inland away from the coastline. The concentration of $Na^+$ observed at field is 25~45% lower than that theoretically calculated by this mixing ratio. Based on the data of EC, the equipotential line of 500$\mu$mhos/cm is located at 4~5km poing at Kosung-Susan area and 2.5km point at the other area. The equation of correlation between $Cl^-$ concentration and EC values is $Cl^-$=0.1927EC-16.683 for the area lower than 500 $\mu$mhos/cm and $Cl^-$=0.2773EC for the area beyond 500 $\mu$mhos/cm.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권4호
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• pp.8-21
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• 2008

지질 매체의 층상 불균질성과 지하수 양수 방식이 해안 대수층 내에서의 지하수 유동과 염분 이동에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 수리동역학적 분산 수치 모델을 이용한 일련의 삼차원 수치 모델링이 수행되었다. 해수 침투에 대한 층상 불균질성의 영향을 평가하기 위하여 하부 사토층(대수층)과 상부 점토층(준대수층)으로 구성된 층상 불균질 해안 대수층과 이에 상응하는 등가의 물질로 구성된 균질 해안 대수층을 수치 모델링하였다. 또한 해수 침투에 대한 지하수 양수 방식의 영향을 평가하기 위하여 전체 수치 모델링 기간 동안에 동일한 양의 지하수를 양수하는 연속적인 지하수 양수 방식과 두 개의 주기적인 지하수 양수 방식을 상기한 두 해안 대수층에 적용하였다. 수치 모델링 결과는 주기적인 지하수 양수 방식이 층상 대수층의 하부 사토층뿐만 아니라 상부 점토층에서의 지하수 유동과 염분 이동에 보다 중대한 악영향을 끼치며, 주기적인 지하수 양수 시에 양수 강도가 클수록 지하수 염수화가 공간적 및 시간적으로 더욱 심화됨을 보여준다. 이는 해수 침투에 의한 지하수 염수화를 최소화하기 위해서는 지속적인 지하수 양수 방식이 보다 더 적합할 수 있음을 의미한다. 또한 수치 모델링 결과는 주기적인 지하수 양수시에 상부 점토층에서의 지하수 염수화 양상이 하부 사토층에서의 그것에 비해 매우 다르게 발생함을 보여준다. 이러한 두 지층 사이의 지하수 염수화 양상의 차이는 층상 해안 대수층의 층상 불균질성에 기인하는 것으로 해석된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권6호
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• pp.387-395
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• 2017

기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서 지하수 해수침투는 3차원 모델, 토양 염류화 평가는 연직 1차원 모델을 합성 적용하여 해안 농경지에 대한 해수면 상승 피해를 평가하는 방법을 개발하였다. 3차원 해수침투 모델에서 지하수면의 수위와 농도분포를 계산하고 최상부 절점 중에서 염분 농도가 기준 값 이상인 절점에서 지하수면과 지표면 사이의 토양층에서 연직 1차원 모델링으로 토양층의 염분 농도와 불포화대 두께를 계산하였다. 농경지의 토양 염류화는 작물의 뿌리 심도에서 보통 작물의 생육한계 염분농도를 기준으로 판단하였다. 개발된 모델링 방법을 가상의 간척농경지에 적용하였다. 해수면 상승자료로 IPCC의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 평가 결과는 2050년과 2100년에 대하여 제시하였다. 연구결과 대상지역에서 기후변화 시나리오 RCP 8.5에서 2100년에는 지하수 염류화 피해 면적은 간척지 육지면적 대비 7.8%, 염류화 토양 면적은 6.0%, 불포화층의 두께가 뿌리심도보다 적은 지역의 면적은 1.6% 증가하는 것으로 분석되었다.

• 한국석유지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회/한국석유지질학회/한국암석학회 2000년도 추계공동학술발표회 초록집
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• pp.36-36
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• 2000

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권1호
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• pp.63-77
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• 2002

Salinization is an important environmental problem encountered in coastal aquifers. In order to evaluate the salinization problem in the western coastal area of Korea, we have performed a regional hydrochemical study on shallow well groundwaters (N=229) collected within 10 km away from the coastline. The concentrations of analyzed solutes are very wide in range, suggesting that the hydrochemistry is controlled by several processes such as water-rock interaction, seawater mixing, and anthropogenic contamination. Based on the graphical interpretation of cumulative frequency curves for some hydrochemical parameters (esp., $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$), the collected water samples were grouped into two major populations (1) a background population whose chemistry is predominantly affected by water-rock interaction, and (2) an anomalous population which records the potential influences by either seawater mixing or anthropogenic pollution. The threshold values obtained are 34.7 mg/l for $Cl^{-}$ and 37.2 mg/l for ${NO_3}^-$, Using these two constituents, groundwaters were further grouped into four water types as follows (the numbers in parenthesis indicate the percentage of each type water) : (1) type 1 waters (38%) that are relatively poor in $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, which may represent their relatively little contamination due to seawater mixing and anthropogenic pollution; (2) type 2 waters (21%) which are enriched in $Cl^{-}$, Indicating the considerable influence by seawater mixing; (3) ${NO_3}^-$-rich, type 3 waters (11%) which record significant anthropogenic pollution; and (4) type 4 waters (30%) enriched in both $Cl^{-}$ and ${NO_3}^-$, reflecting the effects of both seawater mixing and anthropogenic contamination. The results of the water type classification correspond well with the grouping on a Piper's diagram. On a Br x $10^4$versus Cl molar ratio diagram, most of type 2 waters are also plotted along or near the seawater mixing line. The discriminant analysis of hydrochemical data also shows that the classification of waters into four types are so realistic to adequately reflect the major process(es) proposed for the hydrochemical evolution of each water type. As a tool for evaluating the degree of seawater mixing, we propose a parameter called 'Seawater Mixing Index (S.M.I.)’ which is based on the concentrations of Na, Mg, Cl, and $SO_4$. All the type 1 and 3 waters have the S.M.I. values smaller than one, while type 2 and type 4 waters mostly have the values greater than 1. In the western coastal area of Korea, more than 21% of shallow groundwaters appear to be more or less affected by salinization process.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.450-452
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• 2004

Using factor analysis and bivariate comparisons of major components in ground water, three geochemical processes were identified as controlling factors of ground water chemistry; 1) natural mineralization by water rock interactions, 2) effect of seawater which includes salinization by seawater near seashores and deposition of sea salt, and 3) nitrate contamination by N fertilization. Contribution of rainfall was also estimated from the measured composition of wet deposition. The geochemical processes were separated using total alkalinity as an indicator for natural mineralization, Cl for effect of seawater, and nitrate for N fertilization. Relatively high correlation of major components with nitrate suggests that nitrification of nitrogenous fertilizers significantly affects ground water chemistry. Total cations derived from nitrate sources have good linearity for nitrate in equivalent basis with a slope of 1.8, which is a mean of proton production coefficients in nitrification of two major compounds in nitrogenous fertilizers, ammonium and urea. Contribution of nitrate sources to base cations, Cl, and SO$_4$ in ground water was determined considering maximum contribution of natural mineralization to estimate a threshold of the effect of N fertilization for ground water chemistry, which shows W fertilization has a greatest effect than any other processes in ground water with nitrate concentration greater than 50 mg/L for Ca, Mg, Na and with concentration greater than 30 mg/L for Cl and SO$_4$.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.671-687
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• 2022

우리나라 서·남해 연안 지대는 해안으로부터 10 km 범위 내 관정의 약 47%가 해수의 영향을 받은 것으로 보고되었고, 지하수의 염분화 원인이 해수 침투 때문일 것이라 해석되어 왔다. 서천지역의 길산천은 금강하구둑이 건설·운영되어 매립 농지로 이용되기 전까지는 감조하천으로서 유역 내에는 해수에 의한 퇴적물이 생성되고 그 내부에는 염분 공극수가 존재했을 것으로 추정된다. 길산천 소유역 내 지하수는 EC 값이 111~21,000 µS/cm 범위로서 매우 높은 염분 지하수가 존재하며, 수질 유형은 Ca(or Na)-HCO₃, Ca(or Na)-HCO₃(Cl), Na-Cl(HCO₃), Na-Cl 등 다양하게 나타나고 있다. 이러한 수질의 다양성은 강수 및 지표수로부터 유입 생성되는 담수 지하수 수질과 해수 수질의 혼합 현상 때문에 기인되는 것으로 판단된다. 금번 연구에서는 이러한 수질 다양성 및 염분 지하수의 존재가 현재 진행 중인 해수 침투 때문인지 아니면 조간대 퇴적물 내 고(古)염분 공극수가 씻겨나가는 과정에서 잔존하기 때문인지를 논의하였다. 이를 위해, 연구지역 내 강수, 지표수, 해수, 지하수에 대하여 수질 특성을 비교하고, 삼중수소 함량, 산소/수소 안정동위원소 조성, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 비 등을 비교·검토하였다. 산소/수소 안정동위원소 조성으로 볼 때, EC 값이 큰 염분 지하수들의 물 성분은 담수 지하수와 지표수 물이 혼합된 물로 구성되어 있으며, 삼중수소 함량에 의해 추정되는 연령이 젊은 지하수들은 NO₃ 함량이 높은 지표 영향을 많이 받은 것들로 나타나, 연구지역의 지하수 수질 진화 과정에는 담수 지하수 및 지표수가 지속적으로 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 또한, 담수 지하수/지표수와 해수를 2개의 단성분으로 가정하고 Cl 함량 변화에 따른 Na/Cl ratio와 나트륨흡착도(SAR)의 변화 패턴을 고려하면, 연구지역 지하수들은 해수 침투가 아니라 고염분 지하수의 씻김 현상을 겪고 있는 것으로 해석되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.349-355
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• 2008

섬진강 하구 시설재배지의 염류집적심화의 원인을 구명하기 위해 경남 하동군 목도리 시설재배단지 토양의 염류집적 특성과 주요 관개용수인 지하수의 수질특성, 그리고 시비실태를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 토양 내 염류농도가 우리나라 시설재배지 평균에 비해 높았으며, 특히 나트륨과 염소의 함량이 높게 검출되어 염에 대해 민감한 작목에 대해서는 유묘기에 염해발생가능성이 있을 것으로 판단되었다. 지역에서 주로 사용되고 있는 천층 지하수는 높은 농도의 염(평균 EC $2.6\;dS\;m^{-1}$)과 나트륨과 염소를 포함하고 있었다. 특히 수막시설 운영으로 관개용수의 사용량이 급격하게 증가하는 동절기 관개용수 중 염 농도는 급격하게 증가되고 있어 이시기 토양 내 염농도의 상승과 작물에 대한 염해유발 가능성을 가지고 있었다. 이외에도 지역에서 재배되고 있는 모든 작목에 대해 추천시비량 이상의 과량의 화학비료와 축산분뇨퇴비가 시용되고 있어 표층토의 염류집적을 가속화시키는 것에 기여하였다. 해당 지역의 염류피해를 경감하기 위해서는 일차적으로 양질의 관개용수의 확보와 시비량 저감을 위한 노력이 필요할 것으로 판단된다.