• 자원환경지질
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• 제41권6호
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• pp.645-655
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• 2008

국가 지하수 관측망인 대전(문평)관측소 및 주변 보조관측정 지하수 수질을 6개월간 관측한 결과, 관측소 충적관정(MPH-0-1)에서 6가 크롬이 0.5-3.1 mg/L의 범위로 검출되어 수질기준의 10-62배를 초과하는 오염이 지속되고 있었다. 또한 하천 방향에 위치한 두 관정(MPH-1과 MPH-6)에서 6가 크롬이 0.1 mg/L 이하로 검출되어 미세한 오염 확산의 징후가 나타났다. 동일기간 지하수 수위 및 강우 관측자료의 시계열분석 결과 6개 관측정에서의 지하수위는 강우에 대하여 평균 5.65일 후에 최대값을 보였다. 시기별 강우/수위 변화와 6가 크롬 농도의 변화를 통하여 강우 반응에 의한 수위상승이 관측소 충적관정의 6가 크롬 농도 감소와 밀접한 관련이 있는 것으로 파악되었다. 이와 더불어 지하수 내 미생물의 종류 및 다양성을 분석하였으며, 6가 크롬으로 오염된 대전문평지역 지하수(MPH-0-1과 MPH-1 관정)에서 크롬환원 미생물인 Enterobacter aerogenes을 분리 배양하였다. 따라서 유기물, 광물 등의 토양 및 대수층 매질에 의한 6가 크롬 저감뿐만 아니라 이 토착미생물에 의한 크롬 오염 지하수의 자연저감이 실제 진행되고 있음을 확인할 수 있었다. 향후 이 미생물의 활성에 대한 심도 있는 연구를 통하여, 크롬오염 지하수의 저감 및 정화 기술의 개발과 적용에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권6호
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• pp.503-510
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• 2006

강변여과는 원수를 강변의 대수층에 통과시켜 지층의 자체 정화능력을 이용하여 원수 중의 오염물질을 상당량 저감한 후 상수를 공급하는 방식이다. 본 연구에서는 지질정수를 추정하는 방법 중 하나인 역해석을 이용하여 강변여과 지역의 투수량계수를 추정하였다. 역해석이란 현장에서 직접 측정한 값과 프로그램을 통해 계산된 값의 차를 목적함수로 두고 이를 최소로 하도록 미지의 매개변수를 결정하는 것이다. 최적화 기법으로 BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno)를 이용하였고, 정해석을 위해서는 지하수흐름을 2차원적으로 모의할 수 있는 MOC을 사용하여 역해석 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 적용성을 검증하기 위해 실제 강변여과를 하고 있는 경남 창원시 대산면의 관측 지하수위를 이용하여 그 지역의 투수량계수를 추정하였다. 개발된 프로그램은 상이한 지하수위 조건에서의 역해석에서도 좋은 수렴성을 보였으며, 상용 역산모델과의 비교에서도 우월한 결과를 나타냈다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제27권2호
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• pp.111-120
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• 2002

IAEA가 제시한 중 저준위 방사성폐기물 천층처분시설 기준 안전성평가 사례에 대해 MASCOT 프로그램을 이용하여 안전성평가를 수행하였다. 이를 위해 기준시나리오에 대한 개념 모델을 개발하였다. 지질계와 생태계의 연결매체인 우물을 동한 지하수 이동경로에 대한 평가를 수행하였고 생태계 모델에서는 구획모델을 적용하여 인간활동을 통한 최종 방사선적 영향을 평가하였으며, 다른 평가 결과와의 비교를 통해 기준시나리오에 대한 개념모델의 적합성을 조사하였다. 본 연구 결과는 구획모델을 이용한 지하수 유동경로에 대한 대표적인 개념모델을 총체적인 처분시스템의 안전성평가에 만족스럽게 이용할 수 있다는 것을 보여주었다. 또한 MASCOT 프로그램을 이용하여 복잡하고 다양한 이동경로를 통한 천층처분시설의 방사선적 안전성평가가 가능함을 보였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.519-519
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• 2003

We performed a hydrochemical study on a total of 89 bedrock groundwaters collected from preexisting wells (30 to 300 m deep) in the Boeun area. Hydrochemical data showed significant variations in the area, due to varying degrees of anthropogenic pollution. The waters were mostly enriched in Ca and HCO$_3$ but locally contained significant concentrations of anthropogenic constituents in the general order of Cl >NO$_3$>SO$_4$. In particular, about 11% of the examined wells exceeded the drinking water standard with respect to nitrate. We consider that aquifers in the area are locally highly susceptible to the contamination related to agricultural activities. Diagrams showing the relationships between the summation of cations (∑cations) and the concentration of several anions with different origin (natural versus anthropogenic) were used to estimate the relative role of anthropogenic contamination. A good correlation was observed for the relationship between ∑cations and bicarbonate, indicating that water-rock interaction (namely, hydrolysis of silicate minerals) is most important to control the water quality. Thus, we made an assumption that the equivalent of dissolved cations for a water should be equal to the alkalinity, if the chemistry were controlled solely by a set of natural weathering reactions. If we excluded the equivalent quantities of cations and bicarbonate (natural origin) from the acquired data for each sample, the remainder therefore could be considered to reflect the degree of anthropogenic contamination. Finally, we performed a multiple regression approach for hydrochemical data using the ∑cations as a dependent variable and the concentration data of each anion (natural or anthropogenic) as an independent variable. Using this approach, we could estimate the relative roles of anthropogenic and natural processes. Rather than the conventional evaluation scheme based on water quality criteria, this approach will be more useful and reasonable for the evaluation of groundwater quality in a specific region and also can be used for planning appropriate protection and remedial actions.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권5호
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• pp.57-73
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• 2008

논산 북부지역의 천부 및 암반 지하수는 질산성 질소 농도가 최고 49 mg/L이고, 22%의 시료가 먹는물 수질기준을 초과해 질산성 질소 오염이 심각함을 보여 주었다. 토지 이용 별로 통계적으로 의미있는 농도 차이를 보여 토지 이용이 이 지역 질산성 질소 오염에 대한 주요 지배 요인임을 지시하였다. 이 지역의 질산성 질소 오염을 예측하기 위해 토양 특성, 지형 구배, 토지 이용 등의 지표 수리지질 인자, 관정의 심도와 고도 등의 관정 제원 인자와 현장수질(T, pH, DO, EC)을 변수로 하며, 천부 지하수와 암반 지하수의 두 그룹으로 나누어 다중 회귀 분석을 실시하였다. 수리지질 인자는 관정을 중심으로 하는 원형 버퍼내에서 차지하는 면적 비율을 구하여 변수로 결정하였다. 회귀 분석은 가능한 모든 변수 조합에 대해 실시하였으며 모형의 수정 결정 계수 기준으로 최적 모형을 선정하였다. 수리지 질 인자를 이용한 회귀 분석에서 버퍼 반경에 따라 천부지하수는 50 m, 암반지하수는 300 m에서 가장 높은 결정 계수가 나타났다. 천부 지하수는 암반 지하수보다 높은 결정계수를 보여 지표 수리지질 인자에 더 민감함을 보여 주었다. 천부 지하수에서는 토지 이용, 암반 지하수에서는 토양 특성이 주요 변수였고, 토지 이용 중 주거 지역은 두 그룹에서 모두 중요 변수였다. 수리지질 인자와 현장 수질 항목을 사용한 회귀 분석에서는 천부지하수에서는 EC, 논지역, pH 등이, 암반 지하수에서는 DO, EC, 자연지역 등이 주요 변수였다. 현장 수질 항목이 수리지질 인자보다 월등히 강한 설명력을 보여 일상적으로 측정되는 현장 수질 항목이 질산성 질소 오염 평가에서 개별 관정에 대해 중요한 정보를 제공할 수 있음을 보여 주었다. 이번 연구에서 결정된 최적 버퍼 반경은 관정으로의 오염 물질 유입 시간 추정에 활용될 수 있다.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.469-483
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• 2020

지하수의 장기적인 수위 및 수질 관측 결과는 기후변화를 비롯한 다양한 재해의 영향 평가 및 대응 수립에 있어 중요한 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라 지진과 같은 지질학적 재난의 예측과 관리에도 기초적인 자료로 활용될 수 있다. 그러나 장기적인 모니터링을 통해 지진 예측과 지진으로 인한 지하수위와 수질 변동 사례를 평가한 국외와 달리 국내에서는 용존 이온의 변화와 같은 지진 전후 관측된 개별 수질 요소의 변화와 관련한 보고 사례가 적다. 이 연구에서는 지하수 수질 이상 변동의 기준을 설정하기 위해 포항시 신광면과 흥해읍에 존재하는 14개 농업용 관정에서 2018년 7월부터 5회에 걸쳐 지하수를 채취하여 분석하였다. 분석 결과, 신광면에서는 Ca2+가, 흥해읍에서는 Na+가 우세한 것으로 나타났다. 농업 활동의 영향으로 보이는 NO3-의 우세가 신광면 지하수에서 나타났으며, 흥해읍의 한 관정에서는 음용수 기준을 100배 가까이 초과하는 높은 농도의 Fe가 검출되었다. 기반암과 퇴적 특징 차이에서 수반된 유속 차이와 물-암석 반응의 결과로 신광면에 비해 흥해읍의 지하수에서 상대적으로 높은 용존 이온 농도가 관측되었다. 물-암석 상호 반응을 고려할 때, 신광면의 지하수는 대부분 화강암과 규산염 풍화작용의 영향을, 흥해읍은 주로 규산염과 탄산염 풍화작용의 영향을 받았을 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 신광면과 흥해읍의 지하수 배경 농도를 파악하였으며, 계절적으로 변이가 큰 관정에 대해서는 지속적인 모니터링을 수행할 필요가 있을 것으로 보인다.

• 자원환경지질
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• 제34권5호
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• pp.461-470
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• 2001

시흥광산은 1973년 폐장되었으며 1990년 초에 선광장 및 광미야적장에 있던 광미들을 제거한 후 그 자리에 소각장을 건설하는 폐광 복원사업을 실시하였다. 그러나 현재에도 광미가 완전히 제거되지 않았으며 광산 가동기간동안 많은 양의 광미가 주변 토양 및 논으로 이동, 퇴적된 것이 확인되는 바 광미와 물 반응으로 인한 침출수 형성과 주변 지하수 토양의 중금속 오염이 예상된다. 된 연구는 잔류광미와 물 반응에 따른 광산배수의 지구화학적 진화과정을 분석하고 주변 지하수 · 토양 오염 가능성을 평가하고자 하였다. 광미에서 추출한 공극수는 깊이에 따라 그 농도가 증가함을 보여 광미-불 반응을 통하여 지속적으로 중금속이 용출됨을 시사한다. 광미 중금속 용출은 공극수뿐 아니라 표면과 심부에서 각자 채취한 광미시료들간의 화학성분 차이에서도 확인된다. 광산 배수 기원지역과 하부 지역의 지하수 시료를 거리에 따라 채취, 분석한 결과 Cd, Pb 및 Zn 등은 국내 및 미국환경청 음용수 기준을 초과하며 광산배수의 영향을 받은 결과로 해석된다. 실내 회분식 시험 결과 원소들은 농도가 급격히 감소하는 것과 비교적 일정한 농도를 보이는 두 가지 양상을 보였으며 이는 일부 원소들이 평형농도에 도달하고 있기 때문으로 생각된다 회분식 시험에 사용한 증류수의 평균 pH는 6.5∼7.0의 범위로 이를 pH 4로 조정한 결과 원소들의 용출량이 급격히 증가하였다. 본 지역의 잔류광미는 지속적으로 주변의 지하수와 토양을 오염시킬 것으로 판단되며 이는 산성비등의 영향으로 인하여 급격히 증가할 것이다.

• 지질공학
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• 제2권2호
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• pp.173-200
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• 1992

대구시 중심부의 지하수는 신천과 범어천 등의 하천수를 주 공급원으로 하기 때문에 그 수질은 이들 하천수의 영향을 많이 받고 있다. 그리고 하천의 수질은 하천이 발원한 지역의 암류와 밀접한 관계를 가지므로 안산암가 몬조니암을 상류에 두고 있는 신천과 범어천의 수질은 이들 화성암류의 영향을 받게 된다. 마찬가지로 반야월층이나 함안층에서 발원하는 하천의 수질은 이들 퇴적암류의영향을 받고 있다. 본 역 상류천이 pH는 하천이 발원하는 암류에 따라 차이를 보이는데 화성암류(안산암, 몬조니암)지역은 약산성 - 중성이고 퇴적암류지역은 약알카리성을 띤다. Ca와 Mg 함량은 퇴적암류지역 하천이 화성암류지역 하천보다 현저히 높으나, Na 함량은 퇴적암류지역 하천이 화성암류지역 하천보다 약간 높은 경향을 보이며, K 함량은 암산암지역보다 반야월층이 오히려 약간 낮은 경향을 띈다. 중금속원소의 함량도 역시 주택지대와 공장지대가 있는 퇴적암지역 하천이 비오염 화성암류지역 하천보다. 높은 경향을 띤다. $NO_3-N$ 함량도 퇴적암류지역 하천이 화성암류지역 하천보다 높다. 지하수의 수질은 암층의 여과작용에 의하여 오염하천수에 비하면 금속이온의 함량이 현저히 낮으나 화성암지대의 오염되지않은 상류천 수질에 비하면 많이 오염되어 있다. 그리고 오염의 정도도 주택지대가 있는 반야월층지역보다 공장지대가 있는 함안층지역에서 심하다. pH는 반야월층과 함안층지역이 비슷하나 주원소의 함량은 함안층지역이 반야월층지역 보다 대체로 높은 경향을 보인다. 중금속원소의 함량은 양 지층의 지역간에 근소한 차이를 보이나, 오염이 심한 공단천과 달서천 부근의 지하수는 함안층 지하수는 Cu, Pb, Zn, Mn, Fe의 함량이 높다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권1호
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• pp.18-25
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• 2005

1998년부터 2002년까지 한국지질자원연구원의 기본사업으로 5년간 수행한 대도시 지역 지하수 오염저감기술연구사업의 경제적 파급효과를 조건부가치측정법을 활용하여 연구사업 성과의 비용, 편익, 순현재가치, 비용편익비, 내부수익률을 산정하였다. 분석과제의 주요성과 중 계량화가 가능한 직접 편익은 지하수 음용화 시설 구축에 따른 편익 및 지하수 데이터 가치 편익 두 가지로 분석되었다. 이들 편익에 경제적 파급효과를 2002년도 현재가치로 환산한 결과, 할인율 $10\%$에서 비용은 50.9억원, 편익은 676.9억원, 순현재가치는 626.0억원, 비용편익비는 13.3, 내부수익율은 $152\%$로 나타났다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.599-606
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• 2005

전 세계적으로 수많은 나라의 지하수에 용존 되어있는 비소는 매우 독성이 강한 오염물질이다. 이로 인해서 지하수에 있는 비소를 제거하기 위한 수많은 처리기술들이 개발되고 있다. 미국 환경청에서는 비소를 처리하기 위한 가장 적합한 기술로써 여러 가지의 기술들을 추천하고 있다. 미국 환경청의 분류를 기준으로 비소처리기술은 침전, 멤브레인, 이온교환 및 흡착의 네 가지 처리기술로 나눌 수 있다. 미국에서 최근 $50{\mu}g/L$에서 $10{\mu}g/L$로의 비소 음용수 기준의 개정은 비소오염지하수에 있는 비소를 제거하기 위한 기술의 선택과 적용에 많은 영향을 주고 있다. 침전기술은 비소처리를 위해서 가장 많이 이용되는 기술로 대규모 수처리 설비로 비소를 처리하는데 적용할 수 있는 있지만, 멤브레인, 이온교환 및 흡착기술은 소규모 수처리 시설에 사용된다 최근에 미국과 유럽에서는 설치비와 유지비가 적고 운전이 간편한 흡착기술을 이용한 소규모 비소처리 시설에 많은 관심을 가지고 있는 추세이다 비소로 오염된 지하수를 처리하기 위한 처리기술들의 원리와 비소제거에 영향을 미치는 인자 및 실제 처리시설들의 비소처리효율을 본 논문에서 소개하고자 한다.