• 한국수자원학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.95-104
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• 2010

최근 지표수의 취수원 다변화 및 수질에 대한 불신 등으로 강변여과 개발에 관심이 모아지고 있다. 선진국에서의 강변여과 개발은 150년 정도의 역사를 가지고 있으며, 우리나라에서도 지속적으로 증가하고 있는 용수수요에 안정적으로 대처하기 위한 원수 확보방안으로 강변여과에 대한 조사가 1990년대부터 시작되었고, 현재 낙동강을 중심으로 몇몇 지자체에서는 강변여과를 활용한 상수도 공급이 이루어지고 있다. 그러나 지금까지는 강변여과에 의한 개발가능량 산정과 관정개발에 연구가 집중되어 개발가능지 선정에 관한 체계적인 연구가 이루어지지 않고 있는 실정이다. 본 논문에서는 게임이론을 활용한 강변여과 개발 적지선정에 대해 연구하였다. 게임이론은 수학적 분석이론의 하나로 사회과학(특히 경제학)과 생물학, 공학, 컴퓨터과학 등에 적용되고 있으며, 본 연구에서는 강변여과 개발을 위한 적정 후보지 결정에 이용되었다. 제안된 정책모형은 확률적 접근을 시도한 새로운 방법론이며, 적지선정을 위한 효율적인 분석이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.337-340
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• 2004

강변여과 취수방법을 이용한 광역상수도 시설이 고려되었던 경북 고령군 다산면 지역에 대해 하천수위 및 강우량 변화에 대한 하천유입수 비율 변화를 계산하였다. 1년을 주기로 변화하는 하천수위 및 강우량에 대해 동적순환 초기조건(dynamic cyclic initial conditions)을 고려하여, 10년간을 모사하여 마지막 1년에 대한 지하수위 및 하천유입수 비율변화를 살펴보았다. 하천수 유입비율은 함양 인자인 강우량에도 민감한 반응을 보이며, 또한 경계조건이되는 하천수위 변동에도 크게 변화한다. 그러나, 함양이 증가하면 취수정으로의 지하수 유입비율이 커지나 이와함께 하천수위도 증가하므로 이는 곧 하천유입수 비율의 증가를 유도하는 상반된 결과를 가져온다. 강우량이 많은 경우 일정한 지연시간 이후 하천수위가 최대가 되며, 이로 인한 하천유입수 비율이 수일사이에 크게는 30% 이상의 변화를 보인다. 강변여과 취수지역에서 최적의 수질 및 수량 운영을 위해 실제 강우량과 하천수위변화를 이용한 유입수비율변화 예측이 바람직하다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.289-292
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• 2006

강변여과수는 지표수를 대체할 수 있는 상수원수로 많은 연구가 진행되고 있다. 서울시의 경우 상수원수의 대부분을 한강 표류수를 직접 취수해서 사용함에 따라 수량 및 수질에 많은 문제점을 가지고 있어 강변여과의 도입을 신중히 검토 할 필요가 있다. 본 연구에서는 강변여과수 활용을 위해 한강유역의 개발가능후보지에서 적정개발가능량 산정을 위하여 지하수 흐름해석을 실시하였다. 개발가능후보지인 광나루지구의 4곳과 양화지구의 3곳에서 취수할 때, 광나루는 $281,250m^3$/일, 양화지구는 $272,000m^3$/일이 적정 개발가능량으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.561-564
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• 2003

강변여과수 개발 예정지역인 함안군 칠서지역의 수질특성을 알아보기 위해 2003년 4월과 2003년 8월 2회에 걸쳐 강변여과수 양수정, 관측정, 주변지역 지하수 및 낙동강 원수 등 총 38개의 물시료를 채수하여 분석하였다. 용존 이온 분석 결과 연구 지역 지하수의 경우는 Ca-HCO$_3$ 유형 또는 Ca-Cl 유형에 속하며, 조사 지점에 따라 충적층 및 암반 지하수의 특징이 확연히 구분되었다. 조사된 지하수의 경우, 질산성질소와 철, 망간의 농도가 다른 성분에 비해 상대적으로 높은 것으로 나타났으며, 그 외의 중금속의 오염은 미미한 것으로 나타난다. 낙동강 원수의 경우 질산성 질소, 철, 망간은 지하수에 비해 낮은 것으로 나타났으나, 조류의 영향으로 매우 높은 pH 값을 보여주었다. 채수된 전체 시료의 분석 결과, 질산성질소(39.1%), 철(13%), 망간(39.1%)이 주로 먹는 물 수질기준을 초과하는 항목으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.236-240
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• 2004

강변여과수의 과도한 취수는 제내지 지하수위 하강을 발생하게 되며 이로 인해서 제내지 농경지의 토양 건조도가 증가되어 과도한 관계용수의 보충이 필요할 뿐말 아니라 지하수위 하강으로 인한 기존 관정사용이 어려워져 더 깊은 새로운 관정을 개발해야만 한다.. 이러한 기하수위 하강을 저감시키기 위한 방안으로 제내 지측에 인공함양우물을 설치하는 방법 있다. 창원시 강변여과 시설에 적용한 결과 인공함양우물의 최적 위치는 취수정으로부터 세내지 측으로 200m 지점에 위치하며, 함양량을 취수량의 $5\%$를 유지하는 것이 지하수위를 저감하기위한 효과적인 조건으로 판단되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권8호
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• pp.825-834
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• 2008

선진국에서의 강변여과수 개발은 150년 정도의 역사를 가지고 있다. 한국에서도 지속적으로 증가하고 있는 용수수요에 안정적으로 대처하기 위한 원수 확보방안으로 강변여과수에 대한 조사가 1990년대부터 4대강 유역을 중심으로 시작되었으며, 현재 낙동강을 중심으로 강변여과를 활용한 상수도 공급이 이루어지고 있다. 본 논문은 서울의 원수수질 안정을 위한 방안으로 강변여과 도입의 타당성에 대한 연구이다. 개발 적지의 선정을 위해 여러 가지 속성들을 계층적으로 분류하고 각 속성의 중요도를 파악함으로써 최적 대안을 선정하는 계층분석과정기법(AHP)을 적용하였다. 한강 유역의 경우 개발후보지역을 대상으로 적지분석을 실시한 결과, 수질 및 기존시설연계성 등에서 유리한 광나루지구가 최적지로 선정되었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.261-264
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• 2002

창원시 대산면과 북면에서의 강변여과수의 지속적 사용과 확장 개발에 따른 수리지질학적 환경 변화에 대한 자료를 확보하기 위하여 연구가 진행 중에 있으며 일부 내용을 소개하고자한다. 취수정 주위에서 현장투수시험기를 이용하여 현장포화수리전도도를 측정하였으며 5.19$\times$$10^{-}$$_4$~ 9.39$\times$$10^{-4}$$^4$/cm/s 사이의 값을 얻었다. 창원시에서 실시한 통수시험 자료에 따르면 시험기간 동안의 대산면 취수정 자연수위는 0.48~3.86m로써 낙동강의 수위 1m 내외보다 높은 것으로 관측되었다. 정호 당 약 80~90㎥/hour 양수할 경우 -5.3~l.6m의 수위를 나타내었으며 3, 4, 5호정보다 6, 7호정의 수위변동 폭이 큼을 확인하였다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.420-424
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• 2005

K시 강변여과수 개발 지역에서 적정 채수량 산정 및 지표수 연계 특성을 파악하기 위한 적절한 현장 시험 세부계획 수립과 그 근거를 마련하였다. 일반적으로 단계양수시험을 통하여 적정 채수량 산정 후, 산정된 적정 채수량으로 장기양수 시험을 통하여 주변 수리권에 미치는 지하수위 변화와 강변여과수의 수질변화를 관찰하여 지표수와 연계한 변동특성을 파악하는 일련의 과정을 생각할 수 있다. 그러나 K시 강변여과수 개발 지역과 같은 연약 지반에서는 단계 양수시험시의 높은 양수량에 인한 지반 침하의 우려로 인해 이에 대한 공정의 변화가 불가피하였다. 따라서 현장 시험 공정 순서를 바꾸어서 장기 양수 시험 후 단계양수시험을 수행하는 새로운 대안을 모색하였고 이를 뒷받침 해주는 근거를 제시하고자 한다. 뿐만 아니라 단계양수시험의 단계별 적절한 양수시간을 합리적, 효율적으로 결정하여 경제적이면서 가급적 빠른 시간 내에 단계양수시험을 완료 가능하게 만들고, 가능한 한 더 오랜 기간동안 장기 양수 시험을 가능하게 함으로써 제한된 시간내에 많은 수리지질학 및 화학적인 정보를 얻을 수 있도록 하였다.

• 자원환경지질
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• 제37권5호
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• pp.499-508
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• 2004

창원시는 전국에서 최초로 2001년에 북면과 대산면에 강변여과수 취수장을 건설하여 운영하고 있다. 본 연구는 창원시 북면 낙동강 본류 하안의 강변여과수 취수장 주변에 대해서 수리지질 특성을 평가하고 낙동강과 강변대수층간의 지하수유동 모델링을 수행하였다. 이를 통하여 강변여과수 취수에 따른 낙동강물과 지하수 유입량을 평가하였다. 지하수모델링에서는 시추자료, 입도분석자료, 양수시험분석자료, 지하수위 측정자료, 낙동강 수위 측정자료, 강수량 자료를 이용하였다. 정상류 모델링으로 강변여과수 취수 이전의 자연상태의 지하수위를 잘 모사할 수 있었다. 부정류 상태 모델링에서는 7개 취수정의 최대 양수량인 총 14,000$m^3$/day로 취수시의 지하수위 하강을 모사하였으며, 이때 낙동강으로부터의 유입량, 배후지쪽의 지하수 유입량 그리고 강변대수층의 동측과 서측으로부터 유입량은 전체 유입량의 각각 8,390$m^3$/day(60%), 590$m^3$/day(4%), 5,020$m^3$/day(36%)이다. 입자 추적 모사 결과, 낙동강쪽으로부터 취수정 쪽으로의 유입속도는 약 1.85m/day이고, 배후지로부터 취수정 쪽으로의 유입속도는 약 0.75m/day이다. 본 연구는 지표수/지하수 연계관리 모델링에 공헌하며, 강변여과수 취수량, 수질, 자연적인 함양량이 계절적으로 어떻게 영향을 받는지를 이해하는데 도움을 줄 것이다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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• pp.339-342
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• 2002

지하수의 인공함양특성을 해석하기 위한 기초조사로서 대구 낙동강변의 강변여과수 개발지역인 충적층내에 부존하는 자연수의 지구화학적 특성을 살펴보았다. 특히 관측공 중 한 공에는 다중패커시스템 (Multi-packer system)을 설치하여 보다 체계적인 심도별 변화를 살펴보았다. 전체적으로 시추공 및 지표수에 대한 현장측정자료는 시기별로 큰 차이를 보이지 않지만 EC값의 경우 장기양수시험이 시작된 시기부터 급격히 낮아지는 경향을 보인다. 연구지역의 자연수는 Ca-HCO$_3$형에서부터 Ca-SO$_4$형에 속하며 특히 미량원소로서 Mn의 함량이 매우 높게 나타나고 있다. 인위적 오염의 지표인 NO$_3$함량은 현재 양수정에서 ~10mg/L 정도의 함량을 보이고 있으며 이밖에 다중패커가 설치된 관측공의 경우 최상부 (6m)에서 ~40mg/L의 높은 함량을 보여준다. 다중패커시스템에 의해 채취된 시료에 대해 심도에 따른 변화를 살려보면 Na, Ca, Mg, HCO$_3$의 함량이 심도에 따라 증가하고 있고, 음이온 중 Cl과 SO$_4$의 경우는 맨 하부구간일 18m에서 채취된 시료들이 시료채취시기와 관계없이 매우 낮은 값을 보인다. 미량원소의 경우 문제가 되는 Mn은 시료채취시기와 관계없이 중간구간인 13.5m구간에서 특히 많은 함량을 보이고 있다. 따라서 강변 여과수로 개발하기 위한 장기양수시험에 있어서 높은 Mn 및 NO$_3$함량에 대한 보다 체계적인 연구와 충적층을 구성하고 있는 모래층, 자갈층, 암반층에 대한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다.