• 대한환경공학회지
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• 제28권6호
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• pp.603-612
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• 2006

연안 대수층에 발생하는 해수침투를 효과적으로 방지하기 위한 대책으로서 인공 하수처리수의 대수층 함양수로의 가능성을 평가하고자 sand box를 이용한 실험실 규모의 연구를 수행하였다. 이를 위하여, 인공 대수층 내에서 다양한 양수 및 주입 조건에 따른 수리화학적 거동 특성을 평가하였다. 염수의 침투는 함양과 양수가 동시에 이루어질 때보다 양수가 없이 단지 함양만 이루어진 경우 더욱 저지되었다. 양수량과 함양량의 비가 $0.5{\sim}2$인 경우, 양수에 의하여 담수대로 침투하는 염수가 인공 수조 밖으로 배출됨과 동시에 함양에 의하여 함양관 주위로 형성된 수리화학적 방벽에 의하여 그 빈 공간은 함양수로 채워져 희석되어 해수침투가 후퇴되었다. 그러나 양수량이 함양량에 비하여 약 4배 이상인 경우 양수로 인한 빈 공간을 채울 만큼 함양량이 불충분해 염수는 담수대로 더욱 깊숙히 침투하였다. 양수량과 함얌량의 비가 $0.5{\sim}2$인 간헐적인 양수의 경우 S.M.I.값은 감소하였지만 그 비가 4이상인 경우 S.M.I.값은 $3{\sim}47%$로 오히려 증가하여 해수 침투가 진행됨을 나타내었다. 결론적으로 적절한 비율의 인공함양 혹은 간헐 양수방식을 채택할 경우 지하 대수층의 담수 자원을 안정적으로 이용하는 동시에 해수 침투를 효율적으로 방지할 수 있음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제43권4호
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• pp.371-379
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• 2010

연안지역 염수와 담수가 혼재하는 전이대에서 해수침투 피해개선을 목적으로 균열암반을 통한 담수주입시험을 수행하고 그 효과를 모니터링하였다. 담수주입은 절대적으로 그 지역의 지질학적, 수리학적 특성에 따라 좌우되며, 특히 파쇄대나 투수성 미고결 지층 등의 특성 파악이 중요하다. 연구 지역의 염담수 분포특성을 고려하여 두 개의 주요 연안 대수층인 충적층과 균열암반 구간을 통한 담수주입이 가능하도록 시추공을 설계 및 굴착하였으며, 균열암반 대수층 내 담수주입을 위하여 현장에서의 시험 준비, 이동, 조립 및 장비의 유지보수가 간단하도록 착탈식인 모듈화되어 있는 주입시스템을 제작하여 적용하였다. 시추공영상화검층을 통해 전체적인 균열의 특성을 파악하였고, 이를 바탕으로 주입공 및 관측공 간 투수성 파쇄대의 확인을 위한 구간별 담수주입 및 모니터링을 실시하여 담수주입 구간을 선정하였다. 담수주입시험 결과, 관측공의 일정 심도에서 담수가 유입되어 시간이 경과함에 따라 상부 구간의 전기전도도도 점진적으로 감소함을 보였으며, 담수주입 중단 및 패커를 해지한 후에도 유입된 심도에서 점진적으로 전기전도도값이 증가하기는 하지만 그 증가폭이 전체적으로 낮아 담수주입의 효과가 있음을 확인하였다. 또한 장기적으로 전기전도도값을 모니터링함으로써 담수주입의 효과가 수개월 후에도 지속됨을 확인하였으며, 이는 담수주입에 의해 일정 정도의 해수침투 피해에 대한 개선효과를 기대할 수 있음을 시사한다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1977-1985
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• 2014

Many countries around the world are amplifying interest and studies on irrigation, flood control and environment with concern on serious water problems. Especially for irrigation in water supply vulnerable areas such as coastal areas - islands, business on underwater resource security facilities are promoted to secure stable water resources due to development of society and increase of life quality. Also, various policies such as reuse of leaking underwater, utilization of underwater at waterfront, and artificial recharge, etc are planned and designed. In order to develop small sized underwater resource secure technology, verification of seawater-freshwater interface is executed and how the balance between these will develop is a great interest of coastal areas - islands. In this study, seawater-freshwater interface behavior analysis experiment was conducted while reflecting properties of coastal areas - islands and executed hydraulic similitude of saltwater intrusion form control technology on abstraction.

• Journal of applied mathematics & informatics
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• 제11권1_2호
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• pp.215-241
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• 2003

In this paper, solute transport in heterogeneous aquifers using a modified Fokker-Planck equation (MFPE) is investigated. This newly developed mathematical model is characterised with a time-, scale-dependent dispersivity. A two-dimensional finite volume quadrilateral mesh method (FVQMM) based on a quadrilateral background interpolation mesh is developed for analysing the model. The FVQMM transforms the coupled non-linear partial differential equations into a system of differential equations, which is solved using backward differentiation formulae of order one through five in order to advance the solution in time. Three examples are presented to demonstrate the model verification and utility. Henry's classic benchmark problem is used to show that the MFPE captures significant features of transport phenomena in heterogeneous porous media including enhanced transport of salt in the upper layer due to its parameters that represent the dependence of transport processes on scale and time. The time and scale effects are investigated. Numerical results are compared with published results on the some problems.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.182-182
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• 2017

Many small island nations rely on groundwater as their only other source of freshwater in addition to rainwater harvesting. The volume of groundwater resource of small island nations are further limited by their smaller surface area and specific hydrogeology. The rapid growth of population and tourism has led to increasing water demands and pollution of available groundwater resources. The predicted climate change effects pose significant threats to the already vulnerable freshwater lens of small islands in the form of rise in sea level, coastal inundation, saltwater intrusion, varied pattern of precipitation leading to droughts and storm surges. The effects of climate change are further aggravated by manmade stresses like increased pumping. Thus small island water resources are highly threatened under the effects of climate change. But due to the limited technical and financial capacity most of the small island developing states were unable to conduct detailed technical investigations on the effects of climate change on their water resources. In this study, we investigate how well small island countries are preparing for climate change. The current state of freshwater resources, impacts of predicted climate change along with adaptation and management strategies planned and implemented by small island countries are reviewed. Proper assessment and management practices can aid in sustaining the groundwater resources of small islands under climate change.

• 한국수자원학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.19-30
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• 2001

하폭으로 평균된 2차원 동수역학 수치모형을 수입하였다. 수심방향으로 좌표변환하여 자유수면과 하상의 불규칙성에 대한 영향을 최소화하였다. 지배방정식의 이송항은 풍상차분기법을 이용하여 유속과 염분의 이송현상이 잘 표현되도록 하였다. 또한 흐름방향으로는 양해법을, 수심방향으로는 음해법을 사용하여 수심방향 격자증분이 매우 작기 때문에 야기되는 시간증분의 제약에서 벗어나도록 하였다. 모형의 적용성을 검증하기 위해 자유수면변위, 속도 및 염도분포에 관한 계산결과 하구둑 건설이전의 금강하구의 관측치를 비교하였다. 계산결과는 관측자료와 잘 일치한다.

• 한국물환경학회지
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• 제22권4호
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• pp.632-638
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• 2006

최근에 오염된 토양을 정화하기 위해서 다양한 방법들이 사용되고 있으나 이들 대부분은 이미 오염된 토양에 대한 정화기술로서 많은 비용이 수반되는 단점이 있다. 본 연구에서는 이들 방법과는 달리 잠재적인 토양오염지역에서 오염되기 전이나 혹은 진행 중일 때 지형학적인 특징, 지표 위나 아래의 배수시스템의 재배열 및 선행계획을 통해 토양자체의 정화능력을 이용하는 새로운 정화방법을 고찰하였다. 즉, 토양자체 정화과정이 왜, 어떻게 발전되는가에 대해 단계적으로 규명하였다. 해안지역에서 오염된 바닷물의 침투와 거주지역에서 유해 라돈가스($^{222}Rn$)의 조절 및 제거 등 두 가지 사례를 통해 흙의 자체정화 능력을 이용한 토양정화방법의 효율성을 평가하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권5호
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• pp.415-424
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• 2009

대수층 바닥이 해수면보다 낮은 해안 지역에서는 관정에서의 적정양수량이 해수침투 여부에 의하여 결정될 수 있다. 이러한 지역에서 관정의 적정 양수량을 초과하는 수요를 만족시키기 위하여 과잉양수를 시행해야하면 우기의 잉여 지표수를 대수층에 주입함으로서 과잉 양수정을 연중 보호할 수 있다. 본 연구에서는 최소의 주입으로 과잉 양수정을 보호할 수 있는 주입정의 위치와 우기의 주입량을 계산하는 전산모델을 개발하였다. 경계면모델과 최적화방법을 조합하여 개발된 수치모델에서 목적함수는 주입량의 최소화이며 제약조건으로 해수침투와 지하수 고갈을 고려하였다. 상태변수는 과잉양수량, 설계연한, 우기 기간, 그리고 양수정에서의 해수비율이다. 지하수 개발이 어려운 수리지질 특성을 가진 소규모 가상 도서에 대하여 본 기술의 적용성과 지하수 추가 개발의 가능성을 평가하였다. 적용결과 다양한 조건에서도 적정개발량을 초과하는 지하수 관정을 보호할 수 있는 주입정의 가동이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권6호
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• pp.22-36
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• 2022

Water resources in Jeju Island are dependent virtually entirely on groundwater. For groundwater resources, drought damage can cause environmental and economic losses because it progresses slowly and occurs for a long time in a large area. Therefore, this study quantitatively evaluated groundwater level fluctuations using principal component and cluster analyses for 42 monitoring wells in Jeju Island, and further identified the types of groundwater fluctuations caused by drought. As a result of principal component analysis for the monthly average groundwater level during 2005-2019 and the daily average groundwater level during the dry season, it was found that the first three principal components account for most of the variance 74.5-93.5% of the total data. In the cluster analysis using these three principal components, most of wells belong to Cluster 1, and seasonal characteristics have a significant impact on groundwater fluctuations. However, wells belonging to Cluster 2 with high factor loadings of components 2 and 3 affected by groundwater pumping, tide levels, and nearby surface water are mainly distributed on the west coast. Based on these results, it is expected that groundwater in the western area will be more vulnerable to saltwater intrusion and groundwater depletion caused by drought.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권4B호
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• pp.405-411
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• 2008

낙동강하구둑은 하구둑 상류로의 염수침입을 방지하여 지속적인 용수를 공급하기 위해 1987년에 건설되었으며 이후 매년 하구둑 상류 접근수로에 퇴적되는 유사를 제거하기 위해 준설 작업이 수행되어져 왔다. 준설작업뿐만 아니라 산업 및 주거 시설의 개발사업 등의 하천 환경 변화로 인해 하구둑 상류에서의 유사 이송 및 하상 특성은 꾸준히 변화되어 왔으나 하구둑이 건설된 이 후 유사이송 및 하상변동에 대한 현장 모니터링 및 연구는 활발히 수행되지 못하였다. 이에 본 논문은 낙동강 하류의 대상구간에 대해 현장 측정 자료 및 과거 자료들을 최대한 활용하여 낙동강하류에서의 하상변동 및 계절별 유사농도 등의 변화를 분석하였으며 검증된 기초자료들과 준정상류 모형을 이용하여 하구둑 상류에 시행되고 있는 준설작업의 수행 여부에 따른 홍수 발생시 수위 변화에 대해서 수치모의를 실시함으로써 낙동강하구둑에서의 준설효과를 분석하였다.