• Economic and Environmental Geology
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• v.43 no.4
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• pp.371-379
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• 2010

Fresh water injection test in a fractured bedrock aquifer was applied as an efficient approach to lower saline concentrations in the saltwater-freshwater transition zone formed by seawater intrusion in a coastal area. The methodology and effectiveness of fresh water injection for hydraulically controlling seawater intrusion is overwhelmingly site dependent, and there is an urgent need to characterize the permeable fractures or unconsolidated porous formations which can allow for seawater flow and transport. Considering aquifer characteristics, injection and monitoring boreholes were optimally designed and completed to inject fresh water through sand layer and fractured bedrock, respectively. We devised and used the injection system using double packer for easy field operation and maintenance. Overall fracture distribution was systematically identified from borehole image logs, and the section of fresh water injection was decided from injection test and monitoring. With fresh water injection, the fluid electrical conductivity of the monitoring well started to be lowered by the inflow of fresh water at the specific depth. And this inflow leaded to the replacement of the fluid in the upper parts of the borehole with fresh water. Furthermore, the injection effect lasted more than several months, which means that fresh water injection may contribute to the mitigation of seawater intrusion in a coastal area.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.10 no.4
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• pp.353-360
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• 2007

We practiced fresh water injection test to identify its applibility as a method of seawater intrusion mitigation technique, and monitored the change of borehole fluid conductivity and the behavior of injected fresh water using borehole multichannel electrical conductivity monitoring and well-logging, and DC resistivity and SP monitoring at the surface. Well-logging and multichannel EC monitoring showed the decrease of fluid conductivity due to fresh water injection. We note that such an injection effect lasts more than several month which means the applibility of fresh water injection as a seawater intrusion control technique. Although SP monitoring did not show meaningful results because of weather condition during monitoring and the defects of electrodes due to long operation time, DC resistivity monitoring showed its effectiveness and applicability as a monitoring and assessment techniques of injection test by means of imaging the behavior and the front of fresh water body in terms of the increase of resistivity with reasonable resolution. In conclusion, we note that geophysical techniques can be an effective method of monitoring and evaluation of fresh water injection test, and expect that fresh water injection may be an practical method for the mitigation of seawater intrusion when applied with optimal design of injection well distribution and injection rate based on geophysical evaluation.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.25 no.2
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• pp.215-225
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• 2015

We performed injection tests in a deep-seated confined aquifer to assess the potential of artificial recharge as a means of preventing saltwater contamination, thereby securing groundwater resources for the Nakdong Delta area of Busan City, Korea. The study area comprises a confined aquifer, in which a 10-21-m-thick clay layer overlies 31.5-36.5 m of sand and a 2.8-11-m-thick layer of gravel. EC logging of five monitoring wells yielded a value of 7-44 mS/cm, with the transition between saline and fresh water occurring at a depth of 15-38 m. Above 5 m depth, water temperature is 10-15.5℃, whereas between 5 and 50 m depth the temperature is 15.5-17℃. Approximately 950 m³ of fresh water was injected into the OW-5 injection well at a rate of 370 m³/day for 62 hours, after which the fresh water zone was detected by a CTD Diver installed at a depth of 40 m. The persistence of the fresh water zone was determined via EC and temperature logging at 24 hours after injection, and again 21 days after injection. We observed a second fresh water zone in the OW-2 well, where the first injection test was performed more than 20 days before the second injection test. The contact between fresh and saline water in the injection well is represented by a sharp boundary rather than a transitional boundary. We conclude that the injected fresh water occupied a specific space and served to maintain the original water quality throughout the observation period. Moreover, we suggest that artificial recharge via long-term injection could help secure a new alternative water resource in this saline coastal aquifer.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.328-328
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• 2016

우리나라는 생활용수의 대부분을 지표수에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 지표수는 가뭄과 같은 기상변화, 수질사고 등으로 물 공급의 안정성에 문제가 되기도 한다. 향후 기후변화는 가뭄의 빈도와 강도를 증대시킬 것으로 파악되므로 수질 및 수량의 문제를 더욱 악화시킬 것으로 예상된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 지표수를 대수층 내에 인공적으로 함양한 뒤 대수층의 자연정화 기능에 의해 여과된 양질의 청정원수를 생산하는 기술을 본 연구에서 현장에 실증 적용하는 시설을 구축하였다. 이러한 기술은 기존의 지하 대수층을 이용하는 강변여과 등이 갖는 장점을 취하고 단점을 보완하였으며 친환경적이며 지속가능한 용수공급뿐만 아니라 청정 원수 확보를 통해 정수처리비용을 절감, 장기간의 가뭄이나 지표수 수질사고 시에 비상용수 공급 등 기존 취수원들과 달리 많은 장점을 갖고 있는 대규모 청정지하저수지 시험시설이다. 청정 지하저수지 기술이 주로 적용되는 지역은 해안지역 또는 하구 델타지역을 대상으로 한다. 해안 또는 델타지역은 해수침투로 인하여 염지하수가 부존되어 있기 때문에 지하수자원 활용에 매우 제한적이다. 따라서 지표수(담수)를 전처리하여 대수층에 인공적으로 함양을 하여 염지하수 대수층 안에 담지하수(담수체)를 형성할 수 있다. 이는 염수와 담수의 밀도차에 의해 희석되지 않는 특성을 이용한 기술이다. 청정 지하저수지 시험시설은 크게 지표수 취수시설, 전처리시설, 주입정, 양수정, 운영시스템으로 나눌 수 있다. 주입정 및 양수정은 원형의 형태로 지하저수지 조성범위 중심부에 9개의 주입정과 외각에 8개의 양수정을 설치하였다. 시험시설의 운영 과정은 하천수를 취수하여 전처리시설에서 탁도를 제거한 후, 피압대수층 염지하수에 동력으로 주입을 한다. 이때 기존에 부존되어 있던 염지하수를 밀어내고 담수체 지하수 형성을 유도한다. 일정기간 주입을 통해 목표 담수체를 만들어 내면 양수정에서 담수를 취수하되, 대수층의 모래자갈층을 일정거리 이동하여 취수하는 방식이다. 즉, 하천수를 대수층에 함양하고, 일정거리를 이동하여 취수하는 ASTR 방식의 대체수자원 확보 기술이다. 시험시설은 통합운영센터를 통해 원격감시 및 각종 제어/계측을 실시하며, 모니터링된 자료는 운영시스템에서 관리한다. 본 연구시설에서는 대수층 주입, 관정폐색, 미생물/지화학 수질반응, 지하수모니터링, 지반변형 등이 주요 핵심 연구를 진행하고 있도록 시설을 구성하였다. 본 시험시설은 2015년 8월 착공하여 2016년 4월에 완공 예정이며, 2016년 3월부터 주입을 시작하여 6개월간 피압대수층에 주입을 실시하고 이후부터 주입과 양수를 병행할 계획이다.

• Proceedings of the KSEEG Conference
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• 2007.04a
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• pp.119-121
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• 2007

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.7 no.6
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• pp.113-119
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• 2006

Recently, the ground injection method using water glasses as one of the main resources and the products of these constructions have basic problems in terms of the method of constructions for the permanent foundation reinforcement and stopping leakage of water because they have some serious problems such as durability, compressive strength, injectant eluviation and so forth even though they are still used to stop leakage of water in the temporary structures. The purpose of this study is to demonstrate the strength characteristic and environment friendliness of NDS method by unconfined compressive strenth test, permeability test, length change test, leaching test, and assessment of environmental impact in comparison water glass type material. The test results show that NDS method has significant improvement of strength, permeability, volume change, and leaching. An assessment of environmental impact also demonstrates that the NDS material is environmentally friendly.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.8-8
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• 2019

전 세계적으로 ASR, ASTR과 같은 인공함양에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 수자원을 확보하고 생산수의 수질 개선을 꾀할 수 있는 지하 저수지 기술을 개발하고 낙동강 하구의 염 대수층에 설치한 시험시설에서 검증하였다. 국내외 대 하천의 하구에는 상부에는 점토층이 발달해 있고 하부에는 대수층이 대규모로 발달해 있으나 염 지하수로 포화되어 있는 경우가 많다. 점토층은 오염된 지표수나 지표면에서 발생한 오염사고로부터 하부의 피압 대수층을 분리하는 역할을 할 수 있다. 따라서 피압 대수층은 기존의 지표수 수자원 또는 대체 수자원의 한계를 극복할 수 있는 좋은 수자원 확보 공간이 될 수 있다. 지하 저수지 실증 연구를 위하여 낙동강 하구의 피압 대수층에 주입정, 양수정과 관측정 등을 포함한 시험 시설을 설치하였다. 낙동강에서 취수한 지표수의 부유물을 제거하고 대수층에 주입하여 기존의 염 지하수를 밀어내고 렌즈 형태의 담수체 (지하 저수지)를 조성하였다. 양수정과 관측정을 통하여 조사된 지하 저수지는 원 지하수가 배제되었고, 하천수보다 수질이 개선되었음을 보였다. 본 고에서는 실증 연구에서 도출된 수자원 확보 및 수질 개선 성과를 제시하고자 한다. 지하 저수지는 공사 규모가 작고, 수몰지가 발생하지 않으며, 수요지 인근에 위치해 있어 지역 내 수자원 자급이 가능하고, 토지 이용도 자유롭다. 또한 평상 시에 연중 균일한 양질의 수자원 공급이 가능하고 가뭄, 지표수 오염 등 비상 시에도 장기간 안정적으로 청정 수자원 공급이 가능하다. 지하 저수지는 물 안보도 제고를 위한 취수원 다변화 차원에서 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.24 no.2
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• pp.203-214
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• 2018

Ballast water treated by sodium dichloroisocyanurate (NaDCC) injection method in ballast water management system (BWMS) contains reactive bromine, chlorine species and disinfection by-products (DBPs). In this study, we conducted whole effluent toxicity (WET) testing and ecological risk assessment (ERA) to investigate its ecotoxicological effects on the marine environment. WET testing was carried out for eight marine and fresh water organisms, i.e. diatom, Skeletonema costatum, Navicula pelliculosa, green algae, Dunaliella tertiolecta, Pseudokirchneriella subcapitata, rotifer, Brachionus plicatilis, Brachionus calyciflorus and fish, Cyprinodon variegatus, Pimephales promelas. The WET test revealed that diatom and green algae were the only organisms that showed apparent toxicity to the effluent; it showed no observed effect concentration (NOEC), lowest observable effect concentration (LOEC) and effect concentration of 50 % (EC50) values of 25.0 %, 50.0 % and over 100.0 %, respectively, in seawater conditions. In contrast, rotifer and fish showed no toxicities to the effluent in the all salinity conditions. Meanwhile, chemical analysis revealed that the BWMS effluent contained total of 25 DBPs such as bromate, isocyanuric acid, formaldehyde, chloropicrin, trihalomethanes (THMs), halogenated acetonitriles (HANs) and halogenated acetic acids (HAAs). Based on ERA, the 25 DBPs were not considered to have persistency, bioaccumulation and toxicity (PBT) properties. The ratio of predicted environmental concentration (PEC) to predicted no effect concentration (PNEC) of the all DBPs did not exceed 1.0 for general harbour environments, but isocyanuric acid, tribromomethane, chloropicrin and monochloroacetic acid exceed 1.0 for near ship environments. However, when NOEC (25.0%) of the WET test results where actual effluent was applied, it was concluded that the NaDCC injection method did not have unacceptable ecological risks to the general harbor including near ship environments.