• 한국지반공학회논문집
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• 제31권8호
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• pp.51-62
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• 2015

지반공학적으로 제방(또는 댐) 월류에 대한 근거를 제시하기 어렵다. 수문학적인 안정성 평가에서 댐의 초기수위(만수위)를 고정시키고 강우량을 계산하기 때문에 월류 가능성은 매우 희박하다. 그러나 Copula 함수를 사용하여 초기수위가 고정된 댐의 만수위가 아닌 변동성 있는 확률수위를 적용해서 국내 40년간의 빈도를 고려할 때, 월류 가능성을 확인할 수 있었다. 수문학적 댐의 위험성 분석은 다양한 불확실성 인자 중 댐 초기수위에 대한 모의기법 개발이 필요한 복잡한 수문학적 해석을 요구한다. 본 연구에서는 기존 댐 위험도 분석 시 초기수위는 상시만수위 또는 홍수기 제한수위로 가정하지만, 이러한 보수적인 가정에 의한 연구는 기상변동성 및 기후변화의 영향을 고려하지 못하며, 댐의 월류확률 및 이에 따른 붕괴확률을 추정하는데 있어서 지반공학적인 접근이 필요하다. Copula 함수를 이용하여 댐 특성에 맞는 초기수위를 결정하였으며, HEC-5 모형을 활용하여 강우-유출 모형 매개변수의 사후분포를 정량적으로 추정하여 댐 월류확률을 산정하였다. 지반공학적인 측면에서 댐 안정성 해석은 상류사면(upstream)의 수위급강하(drawdown)에 대한 안전율과 하류사면(downstream) 월류상태에서의 불안정성을 비교하여 지반공학적 위험도를 비교 분석하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.5-15
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• 2014

본 연구는 A호와 B호를 연결하는 도수로터널 굴착 및 가물막이 공사가 주변 지하수계에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 수행하였으며, 이를 통해 인근 지하수 환경 변화 예측 및 터널의 라이닝 타설에 대한 효과를 검토하였다. 그 결과 터널 굴착 및 가물막이 공사기간 동안 터널 갱구부에서 최대 3.58 m의 지하수위 강하가 나타났으며, 터널 완공 및 라이닝 타설 시공 후 약 2년 경과 시점에서 자연상태 지하수위의 최대 90 %까지 회복하는 것으로 모사되었다. 터널 굴착에 따른 터널 내 지하수 유입량은 주향이동단층과 접하는 구간에서 터널의 배수설계기준을 초과하는 것으로 분석되었다. 이후 터널의 라이닝 타설이 완료된 후 지하수 유입량은 최대 $0.006m^3/min/km$로 감소하여, 라이닝 타설에 의한 효과는 93 % 이상으로 평가되었다. 또한 공사로 인한 인근 지역의 지하수 환경에 대한 분석 결과 민가, 사찰 및 견사 등에서 약 0.04~0.31 m의 수위강하가 발생하였으며, 이는 연구지역 인근에 위치한 국가지하수관측소의 연간 수위 변동량(1.3 m)의 24 %에 해당하는 수치로 분석되었다.

• 한국습지학회지
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• 제15권1호
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• pp.43-50
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• 2013

미국 캘리포니아 주의 Searsville 호수와 인근 생태습지의 지하수-지표수의 상호작용을 3차원 지하수 수치 모형을 사용하여 모의하였다. 특히, 호수 수위의 급격한 저하가 호수를 둘러싸고 있는 생태습지의 지하 수위를 어떻게 변화시키는지에 대해 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 모의 결과, 모형에 적용된 다양한 대수층의 수문지질학적 매개변수에 상관 없이 습지의 생태에 큰 영향을 줄 정도로 지하수위의 변화가 크지 않다는 결론을 도출하였다. 이러한 연구 결과는, 댐 및 보의 수문 개방, 가뭄 등으로 인한 지표수위의 급격한 저하에 따른 주변 생태습지에서의 지하수위 및 이에 큰 영향을 받는 생태계의 변화에 대한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제19권1호
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• pp.71-79
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• 2009

다공질매질에 굴착된 2개의 관정과 단열암반층에 굴착된 2개의 관정으로 부터 단계양수시험이 실시되었다. Jacob(1947)이 제시한 P = 2.0 값은 단계양수시험의 수위강하를 해석하기 위하여 다공질매질과 단열암반층에 모두 적용되고 있다. 단계양수시험 해석에 대한 선형 모델(Jacob's graphic method)의 문제점들을 파악하기 위하여, 선형과 비선형 모델(Labadie and Helweg's least-sauares method)에서 산정된 우물상수(대수층손실상수(B), 우물손실상수(C) 및 우물손실지수(P))를 비교 분석하였다. 선형과 비선형 모델에서 산정된 C와 P값의 차이는 대수층의 투수성과 관정의 조건에 따라 다양하게 나타났다. 즉, 다공질매질에서 비선형 모델로 산정된 C값은 선형 모델로 산정된 C값에 비해 약 $10^0{\sim}10^{-2}$, 단열암반층에서는 약 $10^{-3}{\sim}10^{-6}$배 낮게 나타났다. 비선형 모델을 통해 산정된 다공질매질의 P값은 $2.124{\sim}2.775$, 단열암반층은 $3.459{\sim}5.635$의 범위로 산정되었으며, 이때 비선형 모델에서 우물손실은 P값에 따라 크게 좌우되었다. 선형과 비선형 모델을 통해 산정된 우물효율성의 차이는 다공질매질에서 $1.56{\sim}14.89%$, 단열암반층에서 $8.73{\sim}24.71%$를 보여 모델의 선택에 따라 상당한 오차를 가지는 것으로 나타났다. 또한 비선형의 최소제곱법을 적용한 회귀분석 방법이 모든 대수층의 단계양수시험 해석에 있어 매우 유용함을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권3호
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• pp.36-43
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• 2007

대수층시험에서 관측공 없이 단공으로 양수시험을 시행하는 경우 일반적으로 저류계수가 실제보다 크게 산정된다. 이를 보정하려면 유효우물반경을 계산하여 이를 가상의 관측정 거리로 입력하는 방법으로 시간-수위강하량 자료를 해석하여야 한다. 유효우물반경의 계산은 단계양수시험에 의하거나 또는 스킨계수 공식을 적용하여 실행할 수 있다. 그러나 이 두 가지 방법 모두 조사대상 대수층의 저류계수를 추정하여 대입하는 시행착오 방식으로서 현장 적용성은 다소 부족하다. 본고에서는 국내에서 시행된 다수의 양수시험 자료를 바탕으로, 단공시험 저류계수를 독립변수로 하는 유효우물반경 산정공식을 유도하였다. 본 연구에는 양수정과 관측정에서 동시에 수위강하를 측정한 136개소의 양수시험자료가 이용되었다. 먼저, 양수정 자료만으로 산출된 저류계수가 관측정 자료로 구해진 저류계수와 같은 값을 가질 수 있는 관측거리 즉, 유효우물반경을 구하였으며, 이 유효우물반경과 양수정에서 구한 저류계수의 상관관계를 바탕으로 단공시험에서 유효우물반경 산정에 사용할 수 있는 회귀공식을 얻을 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제17권2호
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• pp.28-36
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• 2012

This study carried out several kinds of investigations such as geology, hydrogeology, groundwater level and quality, surface-water quality, and the quantity and quality of groundwater discharge from the subway to identify the causes of groundwater contamination around the subway tunnel at Suyeong District in Busan City. Geostatistical analyses were also conducted to understand the characteristics of groundwater level and quality distributions. There are Kwanganri Beach and Suyeong River in the study area, which are basically influenced by seawater. The total quantities of groundwater utilization and groundwater discharge from the subway tunnel in Suyeong District are 2,282,000 $m^3$/year, which is 2.4 times larger than the sustainable development yield of groundwater. The lowest groundwater level around the subway tunnel is about 32 m below the mean sea-level. The large drawdown of groundwater led to the inflow of seawater and salinized river water toward the subway tunnel, and therefore the quality of groundwater didn't satisfy the criteria of potable, domestic, agricultural and industrial uses. Distribution maps of groundwater level and qualities produced by kriging were very useful for determining the causes of groundwater contamination in the study area. The distribution maps of electrical conductivity, chloride and sulfate showed the extent of seawater intrusion and the forceful infiltration of the salinized Suyeong River. This study revealed that seawater and salinized river water infiltrated into the inland groundwater and contaminated the groundwater around the subway tunnel, because the groundwater level was seriously drawdowned by groundwater discharge from the subway tunnel. The countermeasure for the minimization of groundwater discharge from the subway tunnel is necessary to prevent the groundwater obstacles such as groundwater depletion, groundwater-quality deterioration, and land subsidence.

• 농업과학연구
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• 제38권3호
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• pp.493-504
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• 2011

This study was carried out to safety evaluation, the practical application and improvement of design method of the agricultural reservoir due to raising embankments. Also, it was to compare and analyze the pore water pressure (PWP), seepage (leakage) quantity and piping phenomenon according to high water table and rapid drawdown. The seepage analysis by finite element analysis was used for steady state and transient condition. The pore water pressure distribution for steady state and transient condition showed positive(+) PWP on the upstream slope, it was gradually changed negative(-) PWP on the downstream slope. The PWP in the core ranged from 100 ~ -33 kPa, the seepage line in the incline-type core suddenly decreased towards the lower levels from the higher levels. The PWP according to rapid drawdown is remained in the vicinity of the upstream slope, therefore, it is investigated to be in an unstable state by the slope stability analysis. The PWP after raising embankments showed smaller than in the before raising embankments. It was likely to be the piping phenomenon because the gradients in the before raising embankments showed largely at downstream slope, and the stability for piping in the after raising embankments increased stable state. The seepage quantity per 1 day and the leakage per 100m for the steady state and transient condition appeared to be safe against the piping. It reduced slightly regardless of the transient condition before the raising embankments and it decreased largely about 2.4 times in the early days after the raising embankments.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.247-257
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• 2021

The study area has been contaminated with explosive materials and heavy metals for several decades. For the design of the pump and treat remediation method, groundwater flow before and during groundwater pumping in a contaminated aquifer system was simulated, calibrated, and predicted using a generalized multidimensional hydrological numerical model. A three-dimensional geologic formation model representing the geology, hydrogeology, and topography of the aquifer system was established. A steady-state numerical simulation with model calibration was performed to obtain initial steady-state spatial distributions of groundwater flow and groundwater table in the aquifer system before groundwater pumping, and its results were illustrated and analyzed. A series of transient-state numerical simulations were then performed during groundwater pumping with the four different pumping rates at a potential location of the pumping well. Its results are illustrated and analyzed to provide primary reference data for the pump and treat remediation method. The results of both steady-state and transient-state numerical simulations show that the spatial distribution and properties of the geologic media and the topography have significant effects on the groundwater flow and thus depression zone.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.67-79
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• 2010

한국수자원공사는 낙동강 및 금강수계에 대해 실시간 물관리 시스템을 개발하여 수계 내 다목적 댐의 효율적인 운영을 도모하였다. 본 연구에서는 이를 확장하여 최적화 기법인 표본 추계학적 동적계획법을 사용하여 한강수계 다목적댐의 효율적인 월말 목표저수량을 산정하고 이를 통해 실시간 물관리시스템의 효율을 극대화하고자 수행되었다. 수계 내 댐중 저수용량과 용수공급 측면에서 중요도가 높은 소양강댐, 충주댐, 화천댐 등 3개 댐만을 대상으로 모형을 개발하였으며 저수량 상태변수의 민감도 분석 결과를 통해 저수량 상태변수 개수를 설정하였다. 본 연구를 통해 제시된 최적화모형을 통한 운영률과 한국수자원공사의 운영목표수위에 의한 저수지 운영방식과 비교를 실시한 결과 연평균 37.22 MCM의 수계 내 요구용수 부족량 감소효과와 더불어 발전량 측면에서도 연간 171 GWh가 증가하는 것을 확인하였다. 또한 이수기 저수지 운영계획 시스템을 실제 적용한 결과 2007년~2008년 이수기 동안 전력생산, 수질개선 등을 위한 추가적인 용수공급이 가능하다는 것을 확인하였다. 이러한 실제 적용사례를 통해 SSDP 모형과 이수기 저수지운영 시스템의 그 유용성을 타진할 수 있었으며 다른 수계로 확장을 실시한다면 보다 합리적인 저수지 운영계획이 가능할 것으로 기대한다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.203-212
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• 2010

본 연구는 연구지역의 수리상수를 추정하여 오염된 지하수의 정화공법 설계에 효과적으로 사용하는데 목적이 있다. 이를 위하여 수행된 수리시험은 순간수위변화시험, 단공양수시험 및 단계양수시험이다. 순간수위변화시험은 대표적인 Bouwer and Rice 직선법과 C-B-P 특성곡선법(type curve)으로 해석하였다. Bouwer and Rice법으로 해석한 평균 수리전도도 값은 $4.48{\times}10^{-3}cm/sec$ 이며 중앙값은 $1.16{\times}10^{-3}cm/sec$이다. C-B-P법으로 구한 평균 수리전도도 값은 $2.37{\times}10^{-3}cm/sec$이며 중앙값은 $7.09{\times}10^{-4}cm/sec$이다. 두 해석 결과 연구지역의 하부가 화강암으로 이루어져 있어 대체로 투수성이 낮아 Bouwer and Rice법으로 해석한 수리전도도가 높게 나타난다. 단공양수시험은 GW7, GW12 및 MW9 관정에서 수행하였으며 여러 종류의 특성곡선법을 적용하여 해석하였다. GW7 관정은 GW12 및 MW9 관정보다 수리전도도 및 투수량 계수가 낮으며 이는 기반암의 파쇄대 및 절리의 여부와 관련된 것으로 판단된다. 단계양수시험은 KDPW1 및 KDPW2 관정에서 수행하였으며 해석방법에 따라 수리상수 값의 차이가 나타나지만 매우 미미하며 본 연구에서 해석한 수리상수 값은 오염지하수 정화설계에 있어 적절히 활용될 것으로 판단된다.