• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.7
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• pp.483-492
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• 2019

An analytical model was developed to estimate the stream depletion due to cyclic groundwater pumping by extending the Hunt's analytical solution which was derived from considering the hydraulic characteristics of the aquifer and the streambed. The model was applied to analyze the long-term effects of groundwater pumping on stream depletion during irrigation season. For the case of a total of 1,500 conditions according to various aquifer and streambed hydraulic characteristics and stream-well distance, the stream depletion due to cyclic groundwater pumping for 10 years was calculated and the results were graphically represented. Especially, the maximum and average stream depletion rates were calculated and compared with the results for continuous groundwater pumping. Furthermore, considering both stream depletion and return flow rates, the limit hydraulic condition that minimizes the influence of groundwater pumping for irrigation water supply on stream depletion was suggested.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1442-1447
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• 2009

본 연구에서는 네트워크 물수지 모형인 MODSIM을 이용하여 36개년(1967-2002) 동안의 물수지 분석을 수행하여 농업용수 공급능력을 평가하였다. 금강권역을 21개의 중권역으로 분할하고 농업용 수리시설(저수지, 양수장, 보, 집수암거, 관정)을 고려한 물수지 네트워크를 구성하였다(Fig.1). 농업용 수리시설의 공급량 및 운영 자료도 추가로 고려하였다. 물수지 분석 결과, 과거 가뭄발생 기간에 농업용수 부족량이 다른 기간에 비해 많이 발생함을 확인할 수 있었으며, 대표적인 가뭄 년인 1994, 1995, 2001년의 부족량은 745.8$(10^6m^3)$, 661.1$(10^6m^3)$, 696.8$(10^6m^3)$로 분석되었다. 또한 36개년 동안의 소유역 평균 용수공급능력은 생 공용수의 경우 99.1%, 농업용수의 경우 84.4%로 비교적 낮은 공급능력을 보였으며, 1994, 1995, 2001년의 농업용수 공급능력은 74.8%, 79.2%, 77.9%로 소유역 평균보다 낮은 수준으로 분석되었다. 농업용 수리시설물의 기여도 평가를 수행한 결과 양수장과 보의 기여율은 32.5%, 집수암거와 관정의 기여율은 4.0%로 분석되었으며, 집수암거와 관정은 양수장과 보에 비해서 상당히 적은 기여율을 갖지만 농업가뭄 해소에 어느 정도 도움을 주는 것으로 분석되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.42 no.5
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• pp.415-424
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• 2009

Artificial injection of surplus surface water during wet seasons and recovery is one of possible solutions for conjunctive uses of surface water and groundwater. The methodology is especially attractive for regions of monsoon type weather. In this work a simulation-optimization model is developed to identify an optimal injection system to sustain an over-exploiting freshwater pumping well. The injection well is to be operated during wet seasons only while the pumping well is to be operated throughout an entire year. The objective function is the minimization of injected volume of freshwater. Saltwater intrusion and dry wells are considered as constraints. An example application is made on a small hypothetical island with poor hydrogeologic conditions. The optimization model is successful in determining optimal injection locations and rates for various cases.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.32-32
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• 2020

하나의 수계 또는 용수구역 내에서 작물생육기간 동안 지하수자원 수요량의 집중적인 증가로 인해 지역적 지하수 고갈이 발생하여 농작물 피해가 발생하고 있으며 과잉양수로 인한 지하수위 하강으로 사용자간 갈등도 빈번하다. 또한, 기후변화로 인해 극한기후인 가뭄의 잦은 발생은 이러한 현상을 가속화 한다. 지하수 산출성이 좋은 대수층의 공간적 분포는 복잡한 지질구조로 인해 균일하지 않으며 같은 대수층 내에서도 양수 위치에 따라 산출성은 다르게 나타난다. 이러한 지하수 수요와 공급 및 대수층 분포로 인한 지하수자원 불균형의 해소를 위해 지하수가 풍부한 지역에서 부족한 지역으로 지하수를 공급하는 방법을 적용할 수 있다. 이때 기술적용 지역의 지하수 사용 상황 및 공급 가능량을 정량적으로 평가하고 이를 기반으로 지하수 공급을 제어하는 것이 매우 중요하다. 지하수자원의 수요-공급 불균형이 발생할 때 즉각적으로 대응하기 위해서는 실시간으로 지하수 현황을 감시하고 이를 기반으로 공급 가능량을 산정할 필요가 있으며 이는 정보통신기술(Information and Communication Technology, ICT)에 기반한 관정연계관리체계(Well Network System, WNS)를 구성하는 기술 중 하나인 관정군집제어 기술로 구현될 수 있다. 수계 내에 설치된 기존의 양수정과 새롭게 추가된 관측정들을 4G LTE 네트워크를 통해 하나의 관정군으로 묶고 중앙 서버를 통한 자료 분석 및 양수 펌프 제어를 통해 대수층의 공급 능력과 사용자의 수요 현황에 따른 지하수자원의 체계적 분배를 구현하고자 하였다. 관정군집제어는 관정별 지하수위 및 양수정 양수량을 실시간으로 관측하고 이를 분석서버에 전송하여 해당 지하수계의 공급 가능량 및 인접관정 간섭 등을 분석하여 양수정의 펌프를 실시간으로 제어하고 양수된 지하수를 수요 지역으로 이송한다. 본 연구를 통해 관정군집제어 기술의 구현에 필요한 구성요소를 정의하고 이에 대한 구현 방법을 기술하여 WNS를 구성하는 하나의 요소기술 모델로 제시하고자 하였다.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.7 no.3
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• pp.164-173
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• 2004

To delineate geothermal water movement at the Pohang geothermal development site, Self-Potential (SP) survey and monitoring were carried out during pumping tests. Before drilling, background SP data have been gathered to figure out overall potential distribution of the site. The pumping test was performed in two separate periods: 24 hours in December 2003 and 72 hours in March 2004. SP monitoring started several days before the pumping tests with a 128-channel automatic recording system. The background SP survey showed a clear positive anomaly at the northern part of the boreholes, which may be interpreted as an up-flow Bone of the deep geothermal water due to electrokinetic potential generated by hydrothermal circulation. The first and second SP monitoring during the pumping tests performed to figure out the fluid flow in the geothermal reservoir but it was not easy to see clear variations of SP due to pumping and pumping stop. Since the area is covered by some 360 m-thick tertiary sediments with very low electrical resistivity (less than 10 ohm-m), the electrokinetic potential due to deep groundwater flow resulted in being seriously attenuated on the surface. However, when we compared the variation of SP with that of groundwater level and temperature of pumping water, we could identify some areas responsible to the pumping. Dominant SP changes are observed in the south-west part of the boreholes during both the preliminary and long-term pumping periods, where 3-D magnetotelluric survey showed low-resistivity anomaly at the depth of $600m\~1,000m$. Overall analysis suggests that there exist hydraulic connection through the southwestern part to the pumping well.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1950-1954
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• 2009

본 연구에서는 제주도 지역에서 지속가능한 범위 내에서 지하수의 효율적인 개발과 이용을 위하여 대수층내 에서 발생하는 지형 및 지질 특성인자의 상호 관련성을 규명하고, 화산도서유역에서의 지하수 유동해석을 통하여 적용가능성을 파악하고 지하수의 효과적인 관리와 이용에 적합한 방법을 제시하는데 목적을 두고 있다. 화산도서유역에서의 지하수 유동해석을 위하여 지하수 함양량은 물수지 분석에 의해 산정하였으며, 대상유역에 유한차분모델인 GMS-MODFLOW를 중심으로 지하수두 분포를 산정하고 실제 관측수도와 비교 분석하였다. 또한 분석대상 유역에 지하수 관정의 양수기간에 따른 지하수두 변동포를 계산하였다. 분석 결과 분석관정에서 일시에 양수할 경우 유속벡터가 초기의 정류상태에 대한 유속벡터와 다소 큰 차이가 있는 결과를 나타내고 있으나, 이후로 안정된 수두결과를 보이고 있으며, 지하수 유동경로 각 방향으로 분석되어 유출되는 것으로 판단된다.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.14 no.8
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• pp.11-21
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• 2013

In-situ test to find the change of $Fe^{2+}$ and $Mn^{2+}$ concentrations and ion contents in groundwater was conducted during two pumping tests at the riverbank filtration site, where is the riverine area of the Nakdong River in Changnyeong-Gun. Groundwater was sampled at one pumping well and 10 monitoring wells during a 5 steps drawdown pumping test with the rates from $500m^3/day$ to $900m^3/day$ and a constant pumping test with $800m^3/day$. The change in ion concentration of groundwater was more remarkable during a step drawdown pumping test than a constant pumping test. Especially, the decrease in $Fe^{2+}$ and $Mn^{2+}$ concentrations was distinct in a step drawdown pumping test and it happens predominantly along the direction that the radius of pumping influence was small due to a good aquifer connectivity to a pumping position. The precipitation and the oxidation of iron and manganese were caused by an air inflow and a disturbance in groundwater flow due to an abrupt change in pumping rate. The pumping rate and spatial distribution of an aquifer around a pumping well need to be considered as an important factor for the development of in-situ iron and manganese treatment technology.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.48 no.7
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• pp.545-552
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• 2015

The objective of this study is to spatially assess the streamflow depletion due to groundwater pumping near the main stream of Juksanchoen watershed. The surface water and groundwater integrated model, SWAT-MODFLOW, in this study, was used to simulate streamflow responses to each groundwater pumping from wells located within 500m from the stream. The simulated results showed that the streamflow depletion rate divided by the pumping rate for each well location ranges from 20% to 96%. In particular, the streamflow depletion exceeds 60% of pumping rate if the distance between stream and well is lower than 100 m, hydraulic diffusivity is higher than $500m^2/d$, and streambed hydraulic conductance is above 25m/d. The simulated results were also presented in the form of spatial distribution maps that indicate the fraction of the well pumping rate in order to show the effect of a single well more comprehensively and easily. From the developed areal distribution of stream depletion, higher and more rapid responses to pumping occur near middle-downstream reach, and the spatially averaged percent depletion is about 66.7% for five years of pumping. The streamflow depletion map can provide objective information for the near-stream groundwater permission and management.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.662-666
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• 2007

하수처리수를 농업용 목적으로 재이용하기 위한 기술을 실제 현장에 보급하기 위해 하수처리수가 주 수원공인 양수장에 하수처리수 재처리시스템인 $\ulcorner$농업용수 재이용공급시스템$\lrcorner$을 설치하였다. 본 양수장은 1992년 준공되었으며 양수장 유입구 상류 200m지점에 하수종말처리장 방류구가 위치해 있어 직접적으로 하수처리수가 양수장에 유입되어 농경지에 관개수를 공급하고 있었다. 본 시스템을 설치하기 위해 연간 사용량을 조사하여 적정 처리유량 및 운전시간을 설계하였고 유입수 수질분석을 바탕으로 하수재이용 공급시스템을 설치하여 관개목적에 적합한 수질로 공급할 수 있도록 하였다. 또한 수질 모니터링 시스템을 설치하여 공급 기간 동안 수질변동 상황에 대해 신속한 대처가 가능하도록 시스템을 구성하였다. 현재 농촌지역은 주변상황으로 인해 하수처리수를 관개용수로 이용할 수밖에 없는 지역이 발생하고 있고 앞으로도 하수처리장이 계속 증설되고 있는 한 기존의 농업수리시설물은 하수처리수의 영향이 더욱 커질 것으로 판단되므로 이러한 깨끗한 용수가 위협을 받고 있는 지역에 대해서는 안전한 농산물 생산 도모가 가능한 $\ulcorner$농업용수 재이용 공급시스템$\lrcorner$의 도입이 고려되어야 할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.220-220
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• 2019

천부대수층-심부대수층-하천-양수정 시스템에 대해 개발된 Ward & Lough 해석해와 국내 시험유역을 대상으로 개발된 양수량 대비 하천수 감소량 산정공식 (한강홍수통제소, 2018)을 광주천인근에 실제로 위치한 지하수 관정에 적용하여 지하수 취수로 인해 하천의 수량에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 대상관정은 하천에서 약 67 m 떨어진 공업용수 공급을 위한 지하수개발 이용시설로서 착정심도 100 m, 착정구경 150 mm, 취수계획량 $200m^3$/일, 수중펌프 5 Hp 등의 시설제원을 가진다. 해석해 및 경험공식 적용을 위한 기본 입력자료로 투수량계수, 저류계수 등의 수리상수값은 해당 관정의 지하수개발 이용 영향조사서에서 발췌하였고, 측정되지 않은 일부 입력값은 문헌조사를 통해 적절한 값을 가정하여 사용하였다. 하천의 수량에 미치는 지하수 양수 영향을 예측한 결과 지하수 허가기간 5년동안 취수계획량의 약 80 %를 넘는 하천수 감소율이 발생하는 것으로 분석되었다. 연구 대상관정과 같이 하천에 매우 근접한 지역에서 지하수를 이용할 경우 하천수 취수에 준하는 영향을 보일 수 있기 때문에 수자원의 효율적인 이용을 위해서는 하천수와 하천 인근 지하수의 통합적 관리가 필요할 것이다.