• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.09a
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• pp.144-147
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• 2002

효과적인 국내 충적층 지하수의 이용을 위해서는, 충적 대수층의 내부 구조를 정밀하게 평가하여야 한다. 특히, 강변여과, 인공 침투지 등의 적극적인 충적 대수층의 활용을 위해서는 충적 대수층의 퇴적 환경에 대한 이해가 요구된다. 국내 충적층의 대부분은 하천 둔치 주변에서 하도의 수평 이동에 의해 형성된 경사 지층으로, 니질 박층이 협재하므로 내부의 분균일성에 의해 인접한 취수 공간에도 지하수체의 이동 특성 및 화학적 특성이 달라질 수 있다. 본 연구는 이러한 불균질성을 박히기 위해 지하투과레이다(GPR)를 이용하여 부여 군수리 지역의 천부 충적층에 대한 퇴적학적 분석을 시도하였다. 군수리 지역은 크게 상하 두 개의 충적층으로 구분되며, 상부 수평층은 범람에 의해 형성된 것으로 수직 불균질성이 크고 수평 불균질성은 낮다. 하부 경사층은 수평, 수직 불균질성이 모두 크다. 특히 하부 경사층내에 발달한 하도곡은 인접한 충적층과 분리되어 이 층내의 지하수체 이동은 제한적일 것이고 수질 특성 또한 크게 다를 것으로 판단된다. 본 연구는 충적 대수층에 대한 물리 화학적 특성의 정확한 해석을 위해서 퇴적학적 해석이 선행되어야 함을 시사한다.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.10 no.3
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• pp.24-31
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• 2005

This study presents a contaminant transport model suitable for a 2-dimensional heterogeneous aquifer with multiple contaminant sources. It uses a streamline simulation, which transforms a multi-dimensional problem into multiple 1dimensional problems. It runs flow simulation, streamline tracking, and calculation of contaminant concentrations by turns. The model is verificated with a Visual MODFLOW by comparing contaminant concentration distributions and breakthrough curves at an observation well. Due to its fast simulation, it can be applied to time consuming simulations such as in a fine-grided aquifer, an inverse modeling and other applications.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2002.04a
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• pp.342-346
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• 2002

불포화 층상 해안 대수층 내에서의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동에 대한 연구를 위해 하나의 지하수 유동-용질 이동 연동 수치 모델이 제시되었다. 이 수치 모델은 밀도 의존적 지하수 유동 지배 방정식, 염분 이동 지배 방정식 및 농도와 밀도의 관계식, 그리고 유한 요소법에 기초하여 개발되었다. 서로 다른 두가지 성질의 불포화 대수층이 고려되었다. 하나는 사질토층 위에 점토층이 존재하는 층상 대수층이고, 다른 하나는 사질토층과 점토층이 혼합된 두가지 물질로 구성된 균질화된 대수층이다. 수치모델의 결과는 층상 불균질성 (layered heterogeneity)가 해안 대수층 내에서의 밀도의존적 지하수 유동과 염분 이동에 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있음을 보여준다. 그러한 층상 불균질성의 효과는 사질토층과 점토층과의 현저한 수리학적 및 수리역학적 성질의 차이에 기인한다 따라서 실제 해안 대수층 내에서 관찰되는 점토층을 적절히 고려하는 것이 보다 합리적고 타당한 해안 대수층내에서의 밀도 의존적 지하수 유동 및 염분 이동 해석을 가능하게 할 것이다.

• Journal of the Korean Geophysical Society
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• v.5 no.4
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• pp.337-344
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• 2002

The alluvial deposits along meandering rivers can be used as an artificial aquifer for infiltration of river waters. Internal heterogeneity of the alluvial deposits is a prerequisite information for the development of alluvial groundwater because vortical and lateral movement of alluvial ground water depends on the internal heterogeneity The internal heterogeneity due to variations in channel behavior can be delineated using GPR survey, GPR profiles for the point bar deposits near Buyeo county reveals two different stratigraphic units: the lower inclined heterogeneous strata and the upper horizontally stratified strata. The upper unit is largely indicative of vertical accumulation by overbank floods within a floodplain, whereas the lower one represents typical point bar deposits formed by lateral accretion. The stratigraphic variation in the heterogeneity shows that GPR survey is a useful and necessary investigation method for the development of alluvial ground water.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.72-75
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• 2005

본 연구에서는 야외규모 TCE (trichloroethylene) 질량전이역학을 평가하기 위해 TCE의 대수층 내 유입 및 용해상 거동을 고해상도 수치 모사를 실시하였다. 공간적으로 불균질한 대수층 $10{\times}10{\times}10m$ 도메인 내부의 유입된 TCE 분포를 모사하기 위해 본 연구를 통해 개발된 정성적 침투모델(percolation model)이 이용되었다. 이를 기초로 하여 연계되어진 (coupled) 지하수 유동 및 용해상 거동 장기 (long-term) 모사를 실시하였다. 지엽적으로 일어나는 질량전이는 기존 연구를 통하여 발표되어진 실험실규모 연구에 기초하였다. 지하수가 도메인을 지나 흘러나가는 경계면에서 측정되어진 용해상 (aqueous phase) TCE의 질량선속 (mass flux)을 통해 실질 야외규모 질량전이 상수가 계산되었다. 관찰된 바 야외규모 질량전이 상수는 실험실 연구를 통해 측정된 값에 비하여 휠씬 작은 값을 보였으며 이는 지하수 유속 및 TCE의 불균질한 분포에 기인한다. 야외규모 질량전이 상수는 평균 지하수 유속에 직접 비례하는 것으로 관찰되었고 이는 기존 실험실 연구를 통해 알려진 평균 지하수 유속의 0.7승이라는 결과와 대조되는 것이다. 또한 모사를 통해 관찰된 야외규모 질량전이 상수는 상대 TCE 질량의 고갈상수 승에 비례함을 보였다. 이러한 고갈상수는 TCE가 측방으로 퍼지는 현상이 강한 대수층, 즉 저투수성 층의 발달이 양호한 대수층, 에서는 1보다 작은 값을 갖고 그렇지 않은 대수층, 즉 저투수성 층의 발달이 미약한 대수층, 에서는 대체적으로 1보다 높은 값을 갖는 것으로 관측되었다. 이는 DNAPL의 측방 퍼짐이 강한 대수층에서는 용해로 인한 시간에 따른 오염원 부근에서의 농도 감소가 미약하기 때문인 것이며, 그와 반대로 DNAPL의 측방 퍼짐이 약한 대수층에서는 시간이 지남에 따라 용해에 의해 지속적으로 오염원 부근에서의 농도가 감소 또는 소멸함으로 인하여 측정되는 용해상 DNAPL의 질량 선속 역시 계속적으로 감소되는 것으로 밝혀졌다.

• Proceedings of the Korean Radioactive Waste Society Conference
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• 2008.11a
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• pp.267-268
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• 2008

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.13 no.4
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• pp.8-21
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• 2008

A series of three-dimensional numerical simulations using a hydrodynamic dispersion numerical model is performed to analyze quantitatively impacts of layered heterogeneity of geologic media and groundwater pumping schemes on groundwater flow and salt transport in coastal aquifer systems. A two-layer heterogeneous coastal aquifer system composed of a lower sand layer (aquifer) and an upper clay layer (aquitard) and a corresponding single-layer homogeneous coastal aquifer system composed of an equivalent lumped material are simulated to evaluate impacts of layered heterogeneity on seawater intrusion. In addition, a continuous groundwater pumping scheme and two different periodical groundwater pumping schemes, which withdraw the same amount of groundwater during the total simulation time, are applied to the above two coastal aquifer systems to evaluate impacts of groundwater pumping schemes on seawater intrusion. The results of the numerical simulations show that the periodical groundwater pumping schemes have more significant adverse influences on groundwater flow and salt transport not only in the lower sand layer but also in the upper clay layer, and groundwater salinization becomes more intensified spatially and temporally as the pumping intensity is higher under the periodical groundwater pumping schemes. These imply that the continuous groundwater pumping scheme may be more suitable to minimize groundwater salinization due to seawater intrusion. The results of the numerical simulations also show that groundwater salinization in the upper clay layer occurs significantly different from that in the lower sand layer under the periodical groundwater pumping schemes. Such differences in groundwater salinization between the two adjacent layers may result from layered heterogeneity of the layered coastal aquifer system.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1996.04a
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• pp.37-39
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• 1996

• The Journal of Engineering Geology
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• v.15 no.3
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• pp.245-255
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• 2005

Three dimensional Monte-Carlo simulations of non-ergodic transport of a non-reactive solute plume by steady-state groundwater flow under a uniform mean velocity in isotropic heterogeneous aquifers were conducted. The log-normally distributed hydraulic conductivity, K(x), is modeled as a random field. Significant efforts are made to reduce the simulation uncertainties. Ensemble averages of the second spatial moments of the plume, $$lt;S_{ij}'(t',l')$gt;$ and plume centroid variances, $$lt;R_{ij}'(t',l')$gt;$ were simulated with 3200 Monte Carlo runs for three variances of log K, $\omega^2_y1.0,,2.5,$ and 5.0, and three dimensionless lengths of line plume sources ( l=,5 and 10) normal to the mean velocity. The simulated second spatial moment and the plume centroid variance in longitudinal direction fit well to the first order theoretical results while the simulated transverse moments are not fit well with the first order results. The first order theoretical results definitely underestimated the simulated transverse second spatial moments for the aquifers of large u: and small initial plume sources. The ergodic condition for the second spatial moments is far from reaching, and the first order theoretical results of the transverse second spatial moment of the ergodic plume slightly underestimated the simulated moments.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.10 no.6
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• pp.20-31
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• 2005

Three dimensional Monte-Carlo simulations of non-ergodic transport of a lion-reactive solute plume by steady-state groundwater flow under a uniform mean velocity in isotropic heterogeneous aquifers were conducted. The log-normally distributed hydraulic conductivity, K(x), is modeled as a random field. Significant efforts are made to reduce tile simulation uncertainties. Ensemble averages of the second spatial moments of the plume and plume centroid variances were simulated with 1600 Monte Carlo runs for three variances of log K, ${\sigma}_Y^2=0.09,\;0.23$, and 0.46, and three dimensionless lengths of line plume sources normal to the mean velocity. The simulated second spatial moment and the plume centroid variance in longitudinal direction fit well to the first order theoretical results while the simulated transverse moments are generally larger than the first order results. The first order theoretical results significantly underestimated the simulated dimensionless transverse moments for the aquifers of large ${\sigma}_Y^2$ and large dimensionless time. The ergodic condition for the second spatial moments is far from reaching in all cases simulated, and transport In transverse directions may reach ergodic condition much slower than that in longitudinal direction. The evolution of the contaminant transported in a heterogeneous aquifer is not affected by the shape of the initial plume but affected mainly by the degree of the heterogeneity and the size of the initial plume.