• 한국지구과학회지
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• 제42권4호
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• pp.383-389
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• 2021

Several studies investigating the behavior and environmental distribution of rare earth elements (REEs) have been reviewed to determine the geochemical processes that may affect their concentrations and fractionation patterns in groundwater and whether these elements can be used as tracers for groundwater-rock interactions and groundwater flow paths in small catchments. Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), equipped with an ultrasonic nebulizer and active-film multiplier detector, is routinely used as an analytical technique to measure REEs in groundwater, facilitating the analysis of dissolved REE geochemistry. This review focuses on the distribution of REEs in groundwater and their application as tracers for groundwater geochemistry. Our review of existing literature suggests that REEs in ice cores can be used as effective tracers for atmospheric particles, aiding the identification of source regions.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권6호
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• pp.9-15
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• 2023

In order to properly evaluate the spatio-temporal variations of groundwater flow, the data obtained in field experiments should be corroborated into numerical simulations. Particle tracking method is a simple simulation tool often employed in groundwater simulation to predict groundwater flow paths or solute transport paths. Particle tracking simulations visually show overall the particle flow path along the entire aquifer, but no previous simulation studies has yet described the parameter values at grid nodes around the particle path. Therefore, in this study, a new technical approach was proposed that enables acquisition of parameters associated with particle transport in grid nodes distributed in the center of the particle path in groundwater. Since the particle tracking path is commonly referred to as streamline, the algorithm and codes developed in this works designated streamline analysis method. The streamline analysis method can be applied in two-dimensional and three-dimensional finite element or finite difference grid networks, and can be utilized not only in the groundwater field but also in all fields that perform numerical modeling.

• Water Engineering Research
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• 제6권1호
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• pp.31-38
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• 2005

Groundwater recharge is defined in an addition of water to groundwater reservoir. Recently, many people have been moving to the Edwards aquifer and urban and agricultural industry have been expending. Hydrologists and water planning managers concern about insufficient groundwater amounts and irrigation water price variability. In this paper, I focus on estimates of local recharge volumes and quantify preferential flow through GIS technique. Chloride Mass Balance (CMB) and hydrochemical components have been widely applied to recharge rate and evaluate flow paths. The CMB method is based on relationship between wet-dry chloride deposition data and Rainfall data. These data are manipulated using ArcGIS. Especially, hydrochemical concentration distribution is good index for groundwater residence times or flow paths such as $[Mg^{2+}]/[Ca^{2+}],[Cl]$ and log$([Ca^{2+}]+[Mg^{2+}])/[Na^+]$. Well information such as hydrological-hydrochemical data are imported into ArcGIS and manipulated by interpolation techniques. For each potentiometric surface and water quality, point data are converted to spatial data through each Kriging and Inverse Distance Weighted (IDW) techniques.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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• pp.690-694
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• 2003

Groundwater preferentially flows through sediment layers with high permeability such as colluvium. Its flow paths are called groundwater vein streams. An underground temperature survey is a method to locate vein streams by underground temperature anomalies associated with flowing groundwater. A groundwater flow system near an irrigation reservoir located in the upper part of a landslide block was surveyed with this method. After a geomembrane lining was installed in the reservoir, the total cross-sectional area of the vein streams in the aquifer decreased to as little as 0.35 times that before installation of the liner. A change in groundwater quality also indicated that the mixing of groundwater with leaked water from the reservoir stopped after installation of the lining.

• 대한토목학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.103-112
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• 1989

방사성 폐기물 처분장 주변의 지하수 유동 현상을 이해하기 위해 정상상태에서의 지하수 수치모델을 수립하였다. 지하수 수치모델은 절점과 부재로 구성된 network에 의해 균질, 비균질, 다층매질에서 지하수 흐름을 조사하는데 이용되었고 모델의 수치해는 해석해와 일치하는 결과를 가졌다. 또한 지하매질의 수리학적 특성과 균열지역의 영향에 의한 지하수 유동의 물리적 변화현상도 조사되었다. 처분장 주변의 지하매질에 대해 구성된 network과 계산된 지하수 속도의 방향을 이용하여 지하수의 가능한 이동경로를 산정하는 방법이 개발되어 방사성 폐기물 처분장에서 생태계로의 가능한 지하수의 이동속도 및 시간을 예측하였다.

• 지질공학
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• 제26권1호
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• pp.1-13
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• 2016

Groundwater flow paths and groundwater ages at a radioactive waste repository located in a coastal area of South Korea were evaluated using the hydrochemical and hydrogeological characteristics of groundwater, surface water, rain water, and seawater, as well as by numerical modeling. The average groundwater travel time in the top layer of the model, evaluated by numerical modeling and groundwater age (34 years), approximately corresponds to the groundwater age obtained by chlorofluorocarbon (CFC)-12 analysis (26-34 years). The data suggest that the groundwater in wells in the study area originated up-gradient at distances of 140-230 m. Results of CFC analyses, along with seasonal variations in the δ¹⁸O and δD values of groundwater and the relationships between ²²²Rn concentrations and δ¹⁸O values and between ²²²Rn concentrations and δD values, indicate that groundwater recharge occurs in the summer rainy season and discharge occurs in the winter dry season. Additionally, a linear relationship between dissolved SiO₂ concentrations and groundwater ages indicates that natural mineralization is affected by the dilution of groundwater recharge in the rainy summer season.

• Geosciences Journal
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• 제22권6호
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• pp.891-902
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• 2018

Techniques for more reliable detection of 3D subsurface flow paths are highly important for most water-related geotechnical projects. In this case study, a magnetometric resistivity method with a new approach and state-of-the-art technology ("Willowstick survey") was applied to the testbed dam (YD dam) site, and its applicability was validated by geotechnical investigation techniques including borehole drilling and sampling, Lugeon test, flow direction and velocity test, and seismic tomography. In addition to the magnetometric survey, a 3D electrical resistivity survey was performed independently and the results were compared and discussed. The electrical resistivity survey was effective in detecting groundwater levels, but it was limited in mapping leakage paths. On the other hand, the Willowstick magnetometric survey effectively detected geologic weaknesses (e.g., fault fracture) and potential leakage paths of the dam site foundation rocks. The results of this research are expected to be effective for water infrastructures where leakage is an important issue.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.563-570
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• 2022

이 조사는 지상에 존재하는 지하수의 잠재오염원(저장탱크)으로부터 오염물질 누출 시, 이를 조기 진단하기 위한 지하수 오염관측망의 설계 인자로서 부지 규모 지하수환경의 시공간적 변동성을 파악하고자 시행되었다. 부지 내 위치한 저장탱크 주변에 22~25 m 심도로 3개의 관측공을 설치하고, 이들로부터 약 22개월 동안 2분 간격으로 지하수위와 수온 변화를 관측하였으며, 이 자료는 주변 기상관측소의 강수 및 기온 자료와 비교 분석되었다. 조사기간 동안 지하수위의 연 변화와 강수 현상에 대한 반응, 지하수온의 변동과 기온에 대한 지연시간 등은 비교적 작은 규모의 부지에서도 지하수 흐름과 유동 경로의 복잡성을 지시한다. 따라서 오염누출 감시를 위한 지하수 관측망은 상세한 부지특성화 조사 결과에 근거하여 부지 지하수환경의 복잡성을 충분히 고려하여 설계되어야 한다.

• 자원환경지질
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• 제28권5호
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• pp.503-512
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• 1995

2차원 불연속 절리 모델 (Discrete Fracture Model)을 사용하여 절리망 내에서 지하수 흐름을 시뮬레이션하였다. 불연속 절리 모델에서는 지하수가 오직 절리망을 통해서 흐른다고 가정한다. 이와 같은 분석은 결정질암 같이 지질 매체의 투수율이 매우 낮은 경우에 유용하다. 하지만 불연속 절리망을 완벽하게 구현하는 것이 불가능하므로, 이에 접근하는 방법으로 확률 통계적 모델이 제안되었다. 확률-통계적 모텔은 특성인자(밀도, 방향, 길이, 틈새두께 등)가 특별한 분포 유형을 갖는다고 가정한다. 확률-통계적 모델은 가정된 분포를 따르도록 특성인자를 생성한다. 이 후 본 모델을 통해 분석된 몇몇 특성인자를 가지고 절리망을 생성한다. 절리망을 생성한 이 후 지하수의 유통을 계산하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 이 때 일차원 선요소가 유한요소망의 주요 요소이다. 시뮬레이션 결과는 절리망 내의 주요 흐름 경로를 통해 보여진다. 절리망 내의 지하수 속도를 비교하여 주요 흐름 경로를 찾아낸다. 본 연구에서 개발된 모델은 절리망 내의 지하수 흐름에 특성인자들이 미치는 영향을 평가할 수 있는 방법을 제공한다. 이를 위하여 30번의 생성을 하는 몬테카를로 시뮬레이션을 통해서 여러 특성 인자들이 지하수 흐름에 미치는 영향을 평가하였다.

• 터널과지하공간
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• 제13권6호
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• pp.465-475
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• 2003

본 논문은 지하공동이 건설되는 지역을 대상으로 공동내 지하수 유입량을 계산하기 위하여 영국의 AEA Technology에서 개발한 NAPSAC과 NAMMU를 이용하여 수치 모델링을 실시하였다. 이것은 3차원의 파쇄된 매질에서 지하수 유동에 대하여 아주 유효한 유한요소 소프트웨어 패키지이다. 모델링에 사용된 입력자료는 지표조사, 시추조사, 단일공 수리시험 자료 등을 이용하여 산출하였다. 공동내 지하수 유입량을 보다 정확히 산출하기 위하여 이방성 수리전도도를 고려하였으며 이방성 수리전도도값은 연구지역에 분포하는 균열체계의 확률적 분포특성이 반영된 균열망에서 역산되었다. 연속체 개념의 수치모델링을 통하여 평수기, 갈수기와 풍수기시의 지하 공동내 유입량, 유동시간, 유동경로의 변화를 계산하였다.