• The Journal of Engineering Geology
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• v.28 no.2
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• pp.183-192
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• 2018

It is imperative to inject carbon dioxide($CO_2$) into an aquifer for alleviating the emission of $CO_2$. However, faults in the aquifer can be reactivated due to pressure increasement. Analyses of pressure change of the aquifer is necessary to prevent the fault reactivation. In this research, we assess the stability of an aquifer in Pohang Yeongil bay by investigating the pressure variation of faults EF1 and EF2. Two scenarios, which repeat $CO_2$ injection and suspension during two years, are simulated. Each scenario includes cases of injection rates of 20, 40, and 100 tons/day. In addition, we analyze planned and predicted injection rates for each case. In case of 20 tons/day, the maximum pressure of faults is 65% of the reactivation pressure. Even if daily injection rates are increased to 40 and 100 tons/day, the maximum pressures are 71% and 80% of the reactivation pressures, respectively. For 20 and 40 tons/day cases, planned injection rates almost accord with predicted injection rates during whole simulation period. On the other hand, predicted injection rates are smaller than planned injection rates for the 100 tons/day case due to bottom-hole pressure limit of the injection well.

• Journal of the Korean Society of Groundwater Environment
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• v.2 no.1
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• pp.30-37
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• 1995

In the tidal compartment, the hydraulic head is affected by the stage of tidal rivers. For groundwater or construct works, head variation of groundwater should be considered in zone of this aquifer. A numerical analysis is performed which has an 1-dimemsional explicit finite difference scheme to show the head variation of groundwater with tidal stage and hydraulic conductivity, etc. The stability of the numerical scheme is validated by using the analytic solution. The head variation of groundwater is observed for various tidal amplititude and hydraulic conductivity, mean hydraulic gradient and pumping at any point. The range of influence corresponding to the parameters used in this study is about 60m. This value is not beyond a wave length (equation omitted). There was a pumping at a constant rate out of aquifers affected by tide and not affected by tide. Because pumping head in aquifer affected by tide is short, the expense of electric power is economized in this zone. These results are applicable to trace of contaminant transport, efficient operation of groundwater, and examination of the safety and stability of works in the tidal compartment.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.09a
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• pp.265-268
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• 2002

경상북도 고령군 다산면, 천안시 풍세면 삼태리 및 부여 정동ㆍ자왕 지역의 장기수위관측 데이터 및 강수, 대기압 자료의 시계열 분석을 통하여 대수층의 함양특성 및 특히, 대기압에 대한 지하수위 변화 특성을 통한 대수층의 특성(properties) 유추 가능 여부를 보고자 하였다. 하천에 인접한 자왕지구의 경우 자기상관분석에 의하면 다른 세 지역에 비해 데이터 값이 안정적이지 못하며, 대기압 변화에 대한 상관분석에서도 낮은 상관성을 나타낸다. 강수에 대한 함양 특성을 상호상관분석을 통해 해 보았으나, 강설에 의한 영향인지 대체적인 지연시간이 길게 나타났다. 차후 장기적인 데이터 수집 및 분석을 통해 좀 더 정확한 대수층 특성을 밝히고자 한다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2004.06a
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• pp.193-193
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• 2004

처분시설의 안정성 평가에 사용된 시나리오와 파라미터들은 본질적으로 불확실성을 가지고 있다. 이러한 불확시설성을 평가하기 위해서 동일한 시나리오에 대해서 평가 입력 파라미터의 변화에 따라 개인피폭선량 결과가 어떻게 변화하는지를 분석하였다. 본 분석에서는 처분시설을 빠져나온 핵종이 하부의 불포화된 토양층을 지나 대수층에 이른후 지하수에 의한 분산과 이류 등에 의해 인간환경의 우물까지 이동되고, 우물을 통해 다시 희석되어 부지 경계의 주민이 우물물을 식수로 사용하는 '지하수음용시나리오'가 고려되었다.(중략)

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2006.04a
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• pp.312-315
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• 2006

배수공법으로 터널을 설계할 때 다양한 지질조건에 따라 터널내로 유입되는 지하수 용수량과 배수관의 배수능력을 비교 검토하였다. 기존 설계 기준에 의한 터널 배수관은 다양한 지질조건을 가지는 대수층의 수리전도도에 따라 안정성 여부가 달라지는 것을 알 수 있었다. 기존 배수관 (${\Phi}300m/m$)으로 터널을 설계할 경우 투수성이 좋은 석회암 구간 및 파쇄대 구간에서는 문제가 생길 가능성이 높고, 풍화 받지 않은 암반층의 경우에는 터널길이 20km까지 지하수 용수량을 수용 가능한 것으로 판단된다.

• 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.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.31 no.1B
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• pp.71-85
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• 2011

Saltwater intrusion effects of coastal aquifers in Korea peninsula were analyzed through trend analysis with groundwater level, seawater level, seawater temperature, and electrical resistivity(EC) data sets. Groundwater level and EC data sets from 27 coastal regions were collected and analyzed. Groundwater level was stable for all the regions however EC data showed stable or changing trends (9 increasing, 10 stable, and 8 decreasing regions). Seawater temperature was collected and analyzed for 14 regions and they are increasing for most regions (12 increasing and 2 stable regions). Seawater level was also collected and analyzed for 24 regions and is rising for most regions (18 rising, 3 stable, and 3 falling regions). Especially, west cost regions have stronger increasing tendencies of seawater level, seawater temperature, and EC than eastern and southern coastal regions. Therefore the saltwater intrusion problem can be serious for west cost regions in Korea peninsula and it is necessary to establish a plan to minimize the damages from saltwater intrusion.

• 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.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.12 no.3
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• pp.285-294
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• 2002

The origin of nitrate in confined groundwater was studied using oxygen ($\delta$180), hydrogen ($\delta$D), and nitrogen ($\delta$15N) stable isotopes, along with chemical data of NO3-N. We analyzed groundwaters from more than sixty manufactories producing natural mineral waters around the country During the period of 1998-2001, an average value of nitrate was fair]y low (0.95 mg/$\ell$), however, groundwaters from six sites showed more than 2 mg/$\ell$ of nitrate. The stable isotope data of the groundwaters are -8.3~-11 $\textperthousand$ $\delta$8O, -60~-75 $\textperthousand$ $\delta$D, which lies in an average range of the groundwaters. The nitrogen isotope data with -11.8~-5.1$\textperthousand$ $\delta$15N suggest that manure, organic nitrate, and fertilizers can not be the origin of nitrate in the goundwaters.

• Tunnel and Underground Space
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• v.34 no.3
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• pp.231-247
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• 2024

In the field of high-level radioactive waste disposal targeting deep rock environments, hydraulic characteristic information serves as the most important key factor in selecting relevant disposal sites, detailed design of disposal facilities, derivation of optimal construction plans, and safety evaluation during operation. Since various rock types are mixed and distributed in a small area in Korea, it is important to conduct preliminary work to analyze the hydrogeological characteristics of rock aquifers for various rock types and compile the resulting data into a database. In this paper, we obtained hydraulic conductivity data, which is the most representative field hydraulic characteristic of a high-depth volcanic bedrock aquifer, and also analyzed and evaluated the field data. To acquire field data, we used a high-performance hydraulic testing system developed in-house and applied standardized test methods and investigation procedures. In the process of hydraulic characteristic data analysis, hydraulic conductivity values were obtained for each depth, and the pattern of groundwater flow through permeable rock joints located in the test section was also evaluated. It is expected that the series of data acquisition methods, procedures, and analysis results proposed in this report can be used to build a database of hydraulic characteristics data for high-depth rock aquifers in Korea. In addition, it is expected that it will play a role in improving technical know-how to be applied to research on hydraulic characteristic according to various bedrock types in the future.