• 한국수자원학회논문집
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• 제57권10호
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• pp.673-686
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• 2024

지하수는 지표수와 함께 다양한 용수로 사용되는 중요한 수자원이며, 특히 제주도의 경우 대부분의 용수를 지하수에 의존하고 있기 때문에 지속가능한 지하수의 이용을 위해 지하수량의 예측 및 관리는 매우 중요하다. 본 연구에서는 정확한 지하수위 예측을 위해 백록담 기후변화관측소의 강수량 데이터를 추가적으로 사용하여 제주도 표선유역 중산간 지역에 위치한 2개 관측정에 대해 ANN 모델과 LSTM 모델의 월 단위 지하수위 예측성능 개선효과를 비교분석 하였다. 그 결과, 백록담 강수량 데이터를 사용하지 않은 경우 두 인공지능 모델의 NSE 값은 0.871 이상을 보여 높은 지하수위 예측성능을 보였다. LSTM 모델은 ANN 모델보다 고수위 및 저수위에서 상대적으로 높은 예측성능을 나타내었으며, 관측지하수위의 변동폭이 커 변동특성이 복잡할수록 예측성능이 낮아짐을 확인하였다. 백록담 강수량 데이터를 추가적으로 사용한 경우 두 인공지능 모델의 NSE 값은 0.907 이상을 보여 개선된 예측성능을 나타내었으며, NSE 값은 최대 0.036만큼 개선되었다. 이것은 상류지역의 강수량을 추가적으로 사용 시 지하수위 해석에 도움이 되는 정보가 많아져 인공지능 모델은 지하수위의 변동특성을 더욱 적절히 해석할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 관측지하수위 변동폭이 더 커 지하수위 예측이 상대적으로 어려운 관측정일수록 그리고 지하수위 예측성능이 상대적으로 낮은 인공지능 모델일수록 백록담 강수량 데이터의 추가사용시 지하수위 예측 개선에 더욱 도움이 되었다. 특히, 특정 관측정에 대해 백록담 강수량 데이터를 추가적으로 사용 시 ANN 모델의 지하수위 예측성능은 LSTM 모델과 대등한 수준으로 개선되었다. 본 연구의 방법 및 결과는 향후 인공지능 모델을 활용한 연구에서 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국지구과학회지
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• 제21권1호
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• pp.81-92
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• 2000

본 연구는 한라산 지역에 분포하는 대표적인 9개 용천수에 대한 고도별 수질특성과 그 진화과정을 연구하였다. 조사 지역 9개 용천수의 수질분석결과 관음사용천수는 수소이온 농도에서 비정상적인 수질특성을 보였다. 해발고도 1000m 이하에 위치하는 영실, 남국선원, 성판악, 어리목 및 관음사용천수에서는 염소이온, 황산이온, 질산성질소 및 나트륨이온 함량이 높아 주변 육상오염원들에 의해 오염이 진행 중인 용천수로 분류된다. 중탄산이온, 황산이온 및 수소이온 농도는 강수량이 많았을 때 그 농도가 증가하였으며, 염소이온, 칼슘이온 및 질산성질소 농도는 강수량이 많았을 때 그 농도가 감소하였고, 마그네슘이온, 나트륨이온 및 전기비전도도 농도는 강수량의 영향이 미미하였다. 한라산 용천수는 백록담 담수와 윗세오름용천수를 제외한 전 용천수가 나트륨 또는 칼륨형(sodium or potassium type)과 중탄산형(bicarbonate type)의 용천수군으로 구분된다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.66-79
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• 1998

본 연구는 제주도 백록담 담수호에서 해안변 용천수에 이르는 고도별로 대표적인 55개 용천수에 대한 지역적 수질특성과 그 진화과정을 연구하였다. 조사지역 55개 용천수의 수질분석 결과 관음사물은 수소이온농도에서, 유수암천, 장수물, 덕지샘물, 신촌큰물, 영천사, 운량천, 하원통물, 동해물, 색달생수, 안덕계곡, 화순곤물, 돗물, 화강물, 정금물은 주변 육상오염원들에 의해서, 삼양제3수원, 신촌큰물, 명법사, 서느렁물, 토산물, 정금물, 곽지물, 애월하물, 고내물, 녹고물은 해수침입에 의해 오염이 진행중인 용천수들로 분류되었다. 용천수내의 전기전도도, pH, 질산성질소, 중탄산이온은 강수량이 많았을 때 그 농도가 증가하였으며, 나트륨, 염소이온, 황산이온은 강수량이 많았을 때 그 농도가 감소하였고, 칼륨과 마그네슘, 칼슘은 영향이 미미하였다. Piper의 삼각다이어그램을 통한 조사지역 용천수의 수질특성을 보면 고산지역은 Sodium or Potassium type과 bicarbonate type의 군을 이루었고, 중산간지 역은 Sodium or Potassium type과 No dominant type의 군을 형성하였으며, 저지대지역은 No dominant type과 Sulfate or Nitrate type의 군을, 해안지역은 Sodium or Potassium type과 Chloride type 및 No dominant type의 복잡한 용천수군을 형성하고 있었다. 즉 제주도 용천수는 해발고도가 높은 고산 및 중산간지역에서는 bicarbonate type이 우세한 수질조성에서 저지대 및 해안지역으로 유동되면서 non-bicarbonate type 형태의 수질로 변질되어가고 있었다.