• 적정기술학회지
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• 제5권1호
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• pp.8-17
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• 2019

Solar pumps, for water lift systems, is becoming popular in rural areas for supplying drinking water in dry seasons when its need is elevated. The development in technology has also made solar pumps readily available and cheap which has increased its demands. So, for scattered settlements having a limited budget for operation and maintenance costs, solar pump is preferred over grid connected electrical pumping systems. This primary objective of the study was to design a solar photovoltaic pumping drinking water supply system for a small health post which is about 45 km east from Kathmandu, the capital city of Nepal. The study also compared and verified the final design with the system's existing design prepared by a development agency. The water source for this study was a confined aquifer 115m below the surface. The water demand was calculated to be 11m³ per day. A 1500 kPa submersible pump attached to a motor was selected and installed. Along with that twelve solar panels, reservoir, transmission main and distribution main was designed. The outcomes conclude solar photovoltaic pumping water supply systems to be cost-effective with an estimated cost of only USD 0.84 million per MLD. Solar pumps require low maintenance and operation costs and its repairs can quickly be done by the local people. The study also shows that solar technology produces no sound, needs no fuel making it environmentally friendly.

• 지질공학
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• 제25권1호
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• pp.35-43
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• 2015

수위-유량 관계곡선을 이용한 동절기 수막재배기간의 지하수 사용량 추정 방법을 제시하고, 이를 논산 왕전리 수막재배 지역에 현장 적용하였다. 연구지역의 동절기 수막재배 기간의 농수로수의 구성성분은 주로 지하수와 강우의 직접 유출 성분으로 구성된다. 농수로 수위를 관측하고, 강우에 의한 농수로 수위 상승분을 수위 관측 자료로 부터 제거시키기 위해 기저유출분리법을 적용하였다. 강우에 의한 수위 상승분이 제거된 농수로 수위자료에 수위-유랑 관계를 적용하여 연구지역의 수막재배용 지하수 배출량을 산출하였다. 왕전리 지역의 수막재배용 지하수 사용량은 평균 10,900 m³/d, 420 m³/d/ha인 것으로 추정되었다. 추정 지하수 사용량(420 m³/d/ha)과 전국의 수막재배면적(10,746 ha), 그리고 연간 수막재 배일수(120 days/year)을 기준한 전국 규모의 수막재배용 지하수 사용량은 5억 4천만 m³에 이른다. 이는 농업용 지하수 연간 사용량(약 17 억 m³)의 약 32%에 달한다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권1호
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• pp.51-61
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• 1997

본 연구는 대표적인 지하수 오염물 제거공정 중 하나인 양수처리 시스템 pumping-and-Treatment System, PTS)에 대하여 실제에 가까운 불균일한 토양구조에서 모사하기 위하여 수행되었다. 즉, 지하의 불포화지대에 유출된 오염물로서 고밀도 비수상액체 (denser-than-water non-aqueous phase liquids, DNAPLs)와 저밀도 비수상액체 (lighter-than-water non-aqueous phase liquids, LNAPLs)가 지하수의 계면 및 그 아래에서 안정하게 분포하고 있을 때, PTS 공정의 모사를 통하여 그 타당성을 조사하였다. 이때 DNAPL과 LNAPL은 각각 1,1-dichloroacetone와 n-hexane로 가정하였다. 대상토양은 불균일한 토양층과 부분적인 지하수 흐름을 가지는 2차원 토양구조로 가정하였고, 포화지대에 1 개의 well을 설치하여 펌핑을 시작한 후 시간에 따른 지하수면의 변화와 오염물이 제거되는 정도를 계산하였다. 본 연구에서 SIMPLEC 알고리즘을 이용한 유한체적법에 의하여 비정상상태 모사를 수행한 결과, LNAPL뿐 아니라 DNAPL도 지하수면과 만나는 초기단계의 경우 즉시 지하수면 아래로 가라앉지 않고 지하수면을 따라 퍼지게 되므로 펌핑에 의한 제거가 가능한 것으로 판단되었다. 펌핑을 시작한 후 약 5일 동안은 DNAPL과 LNAPL의 경우 모두 두드러진 제거효과가 나타나지 않았으나, 일단 지하수면의 모양이 원뿔 모양으로 변형되고 나서 급속히 체거효율이 높아졌다. 특히 DNAPL의 경우 중력의 영향을 더 크게 받아서 well주위의 움푹 들어간 지하수면을 따라 이동하며 LNAPL보다 더 빠른 속도로 제거가 이루어졌다. 본 연구의 결과에 나타난 지하수면의 형태적 변화는 상대압력으로 -0.5기압이라는 비교적 큰 음압과, 1m의 비교적 큰 well의 지름을 가정하였기 때문에 다소 과장된 것으로 보인다. 그러나, 본 연구를 통하여 오염물의 물성에 따른 PTS공정의 효율을 비교할 수 있었고, 지하수면의 형태적 변화를 유발하여 정화효율을 증가시킬 수 있음을 제시하였다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권6호
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• pp.17-25
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• 2007

투수성이 높고 대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층에서 시험규모가 2m (IW-1공와 5m (IW-2공)인 경우의 수렴흐름 추적자시험이 수행되었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500m^3/day$ 이었으며, 주입정 (IW-1 및 IW-2공)에 염소이온 5kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTl 코드의 quot;Converging Radial Flow With Instantaneous Injectionquot; 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 추정된 종분산지수는 양수정과 IW-1공 사이의 충적층에서는 0.4152 m, 양수정과 IW-2공 사이의 충적층에서는 3.2665 m이었다. 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수는 증가하였으며, 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도이었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제29권1호
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• pp.18-27
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• 2024

In this study, the pump and fertilize (PAF) was applied to reduce nitrogen infiltration into groundwater at three corn cultivation sites over a three-year period, and its effectiveness was evaluated. PAF involves pumping nitrate-contaminated groundwater and using it for irrigation, thereby replacing the need for chemical fertilizers. This method not only substitutes chemical fertilization, but also reduces nitrogen infiltration into groundwater through root zone consumption. To confirm PAF's effectiveness, an equal amount of nitrogen was applied in each cultivation plot, either through chemical fertilizer or irrigation with nitrate-contaminated groundwater. Regular monitoring of infiltrating pore water and groundwater was conducted in each cultivation plot. The linear regression slope for nitrate concentration in the pore water after repeated application of PAF ranged from -3.527 to -8.3485 mg-N/L/yr, confirming that PAF can reduce nitrate concentration in the pore water. With an increasing proportion of PAF, the infiltrating nitrate mass in pore water was reduced by 42% compared to plots fertilized with chemical fertilizer. Additionally, the linear regression slope of nitrate concentration in groundwater was calculated as -2.2999 and -9.2456 mg-N/L/yr. Therefore, continuous application of PAF in rural areas is expected to significantly contribute to reducing nitrate concentration in groundwater.

• 한국환경과학회지
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• 제27권10호
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• pp.831-844
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• 2018

Riverbank Filtration (RBF) is a kind of indirect artificial recharge method and is useful in obtaining higher-quality source water than surface water when procuring municipal water. This study evaluated optimal riverbank filtered water and the productivity of the radial collector wells on Ttansum Island in the area downstream of the Nakdong River, where Gimhae City is constructing a municipal water plant for the purpose of acquiring high-quality water. The RBF wells are planned to provide water to the citizens of Gimhae City through municipal water works. Groundwater flow modeling was performed with the following four scenarios: (a) 9 radial collector wells, (b) 10 radial collector wells, (c) 10 radial collector wells and two additional vertical wells, and (d) 12 radial collector wells. This study can be useful in determineing the optimum production rate of bank filtrated water not only in this study area but also in other places in Korea.

• 기술사
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• 제30권4호
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• pp.99-116
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• 1997

In order to obtain safe drinking water, free from surface contamination, a study to determine the potential for developing a bank-filtrate system in the Iryong and Yongsan, Nakdong River Basin, Korea was conducted. The main type of aquifer In the study area is alluvial, consisting mostly of sand and gravel. The hydraulic conductivity(k) of the Iryong and Yongsan test areas were 8.63${\times}$10$^-2$cm/s and 9.90${\times}$10$^-2$cm/s, respectively, indicating that these areas are satisfactory for bank filtrate production. Pilot plants(IRPL and YSPL) were set up In Iryong and Yongsan to monitor the change in the quality of bank-filtered water and to determine the effect pumping had on the surrounding hydrogeologic system. The pilot plants operated continuously for about two months and the data obtained were used to validate the groundwater flow model. Computer simulations were conducted to predict the effects of producing bank filtrate using MODFLOW. MODPATH was also linked with the flow model to analyze particle tracking. According to the results of the model simulations and the hydrogeologlc study, long-term pumping, the minimization of drawdown and the availability of uncontaminated sell and groundwater conditions for the catchment area were all Important factors for successful bank-titrate system development.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.95-102
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• 1997

지금까지 균열대수층에 관한 많은 모델들이 제안되었다. 본 연구에서는 block의 상부에 일정수두 경계가 규정되어 있으며 이중공극 대수층내에서 block으로부터 균열로 향하여 흐르는 부정류의 새로운 프락탈 모델이 개발되었다. 이 모델은 양수정의 우물저장 효과와 우물손실 효과를 고려하고 있으며, 아울러 block과 균열간의 fracture skin도 고려하는 것이다. 본 모델은 fracture skin이 존재하지 않는 경우에는 Hantush(1960)의 수정식 또는 Boulton과 Streltsova(1978)의 식을 2차원의 해로서 포함하는 일반화된 모델이 된다. 0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3의 유동 차원과 띠러 가지 누수계수 및 fracture skin에 대해서 그리고 양수정과 관측정에 대해서 무차원의 시간에 대한 무차원의 수위하강 표준곡선이 작성되었다.

• KIEAE Journal
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• 제17권3호
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• pp.119-124
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• 2017

Purpose: Groundwater heat pump (GWHP) system has high coefficient of performance than conventional air-source heat pump system and closed-loop type geothermal system. However, there is problem in long-term operation that groundwater raise at the diffusion well and reduced at the supply well. Therefore, it is necessary to accurately predict the groundwater flow, groundwater movement and control the groundwater level in the wells. In this research, in consideration of hydrogeological characteristic, groundwater level and groundwater movement were conducted analysis in order to develop the optimal design method of the two-well system using the pairing pipe. Method: For the optimum design of the two-well system, this research focused on the design method of the pairing pipe in the simulation model. Especially, in order to control the groundwater level in wells, pairing pipe between the supply well and diffusion well was developed and the groundwater level during the system operation was analyzed by the numerical simulation. Result: As the result of simulation, the groundwater level increased to -2.65m even in the condition of low hydraulic conductivity and high pumping flow rate. Consequently, it was found that the developed system can be operated stably.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권12호
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• pp.1169-1180
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• 2013

본 연구에서는 복하천 중상류 유역에 대해 준분포형 유역수문모형 SWAT-K를 적용하여 자연유량을 산정하고, 하천유량 변화를 야기하는 지하수 양수량, 하천수 취수량, 하수처리수 방류량 등의 인위적인 요인으로 인한 영향을 평가하였다. 2006년부터 2013년까지의 자연상태의 하천유량을 모의한 결과 최저유량은 $1.7m^3/s$, 평균유량은 $26.2m^3/s$, 갈수량은 약 $2.0m^3/s$로 산정되었다. 지하수 이용, 하천수 취수, 하수처리수 방류 등 각각의 인위적 요인에 의한 하천유황의 상대적 변화를 분석한 결과, 갈수량은 지하수 양수로 인해 자연상태에 비해 약 34% 감소, 하수처리수 방류와 하천수 취수의 복합 영향으로 인해 약 15% 증가, 지하수 양수, 하수처리수 방류와 하천수 취수의 복합 영향으로 약 19% 만큼 감소하는 것으로 분석되었다. 복하천 본류를 따라 모의된 자연유량 자료를 이용하여 비유량의 거동 특성을 분석한 결과, 중상류 유역에서는 지배면적이 증가할수록 비풍수량, 비평수량, 비저수량, 비갈수량 등의 값이 증가하는 경향을 나타내었으며, 하류부로 내려오면서 지배면적이 약 180 $km^2$ 이상에서부터는 면적과 상관없이 거의 일정한 비유량 값을 나타내는 것으로 분석되었다.