• 지질공학
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• 제29권1호
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• pp.37-50
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• 2019

지하수를 원수로 이용하는 소규모수도시설의 라돈 저감은 주로 저수조에서의 정치와 폭기에 의해 일어난다. 여름철 정치에 의한 32개 소규모수도시설 저수조와 꼭지수의 라돈 저감율은 -69.3~62.7%(평균 25.7%)와 -64.3%~83.1%(평균 30.3%), 가을철 정치에 의한 16개 소규모수도시설 저수조와 꼭지수의 라돈 저감율은 21.3%~78.0%(평균 42.8%)와 17.7%~66.9%(평균 44.8%)로 나타났다. 여름철보다 가을철의 라돈 저감률이 더 높은 것은 가을철의 지하수 사용량이 더 적어서 정치효과가 더 컸기 때문으로 판단된다. 폭기시설이 설치된 12개 저수조의 라돈 저감률은 47.4~94.0%(평균 78.9%)로 나타났는데 이 저감률에는 정치에 의한 라돈 저감률이 합쳐져 있다. 소규모수도시설 지하수의 라돈 저감을 위해서는 정치와 폭기를 이용할 수 있는데 보다 효율적인 활용을 위하여 지하수의 라돈 함량 변동성, 저수조의 크기와 형태, 지하수 사용량 변화, 폭기량, 환기시설 등을 고려한 라돈 저감 연구가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.281-281
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• 2023

최근 급격한 기후변화와 하천수 사용량의 증가로 수문학적 변동성이 증가하면서 지표수와 지하수의 통합 관리 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 SWAT-MODFLOW 모델은 지표수와 지하수 간의 수문학적 상호작용을 고려한 시공간적 지하수함양량의 분포와 하천과 대수층 간의 물 교환량, 장기 유출 및 수질 거동 해석 등에 널리 사용되고 있다. 그러나 이 모델은 국내 농업 유역 내 담수 논에서의 영농활동을 고려한 시단위 유출 및 수질 예측과 지표수-지하수 통합 해석에 어려움이 있다. 우리나라의 경우 전국 농지 면적 중 논이 약 50%를 차지하고 있음에도 불구하고 아직까지 국내 담수 논 특성을 고려하여 지표수-지하수 통합 해석이 가능한 수문 모델이 개발 된 바 없다. 이에 본 연구에서는 고해상도 시강우량에 따른 담수 논에서의 증발, 침투, 관개, 배수 등 모의가 가능한 Hourly SWAT-PADDY 모듈을 개발하고, SWAT-MODFLOW 모델의 수문 프로세스와의 연계를 통해 지표수-지하수 통합 해석이 가능한 Hourly SWAT-MODFLOW-PADDY 모델을 개발하였다. Hourly SWAT-MODFLOW-PADDY 모델은 사용자가 구축한 담수 논의 입력자료(담수, 관개, 낙수 일정 등)를 기준으로 논의 담수 및 비담수 시기에 따른 시단위 물수지 해석과 이를 고려한 유출량, 수질, 지하수함양량, 하천과 대수층 간의 물 교환량 산정이 가능하다. 본 연구에서 개발 된 Hourly SWAT-MODFLOW-PADDY 모델은 국내 농업 유역에서의 지표수-지하수 통합 관리 대책 수립 방향을 제시하기 위한 도구로 활용될 수 있을 것이다. 또한, 향후 논의 관개 용수 공급원 연계를 통한 모델의 고도화 방안과 최적의 논 영농 데이터베이스가 마련된다면 보다 정량적인 물수지 해석 기반의 지표수-지하수 통합 모델링이 가능할 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.95-100
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• 2009

본 연구에서는 녹색정화를 국내에 적용할 때 고려해야 할 핵심요소 중 가장 중요한 부문인 에너지사용량 최소화 방안을 다루고자 하였다. 우선적으로 국내 정화사업 사례조사를 통해 어떤 정화공법이 상대적으로 에너지 소모가 많은 지를 조사한 결과, 열탈착법과 양수-처리법이 포함된 지중처리방식이 에너지 소모량이 크고 토양세척법의 경우 상대적으로 소모량이 적다는 것을 알 수 있었다. 또한 정화조치시 에너지를 효율적으로 사용하고 화석연료 소비를 최소화하기 위해서는 i) 정화시설의 에너지 사용 최적화, ii) 에너지 저소비 정화공법의 적용, iii) 재생에너지의 사용 등이 필요하다고 판단되었다. 그리고 녹색정화를 위해 재생에너지를 사용할 경우 경제적 유인제도(보조금 지급 등)와 같은 정책을 적극적으로 적용할 필요가 있다.

• 환경영향평가
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• 제4권2호
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• pp.105-121
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• 1995

지하수의 질산오염 문제는 한국을 포함한 세계의 여러나라에서 보고되어 왔다. 질산염은 청색증 유발물질로서 뿐만 아니라 발암물질일 가능성도 동물실험을 통해 제기되고 있다. 대부분의 경우에 지하수 질산염의 주요 오염원은 농작물 생산량의 향상을 위해 사용하는 비료이다. 그밖에 가축의 분뇨, 산업폐기물 및 생활하수도 지역에 띠라 질산염 오염원이 될 시기는 언제인가를 결정하기 위하여 의사결정권자는 여러가지의 작물경작방법에 따라 지하수 질산오염이 어떻게 변하는지를 시계열로 예측할 필요성이 있다. 그러나 직물경작방법에 따른 지하수 질산오염을 예측하는데 필요한 토질특성, 비료의 사용량, 작물의 종류 같은 자료의 대부분은 불확실성을 내포하고 있다. 이러한 불확실성은 경제성 때문에 자료의 불충분한 조사와 인간지식의 부족으로 인해 발생한다. 본 논문에서는 불확실성을 고려하면서 작물경작방법에 따른 지하수 질산오염의 변화를 예측하는 방법을 실제적인 사례를 통해 보여준다. 그리고 자료의 불확실성을 표현하기 위해 퍼지집합이론(fuzzy set theory)은 본 논문에서 응용되었다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.437-448
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• 2022

위해성 평가란 위험 물질에 대해 인체 건강에 대한 위협을 계산하는 것으로 발암성 평가와 비발암성 평가로 나뉜다. 본 연구는 경남 한 농촌 지역의 비소 오염 지하수를 생활용수, 음용수로 사용할 경우 인체에 미치는 영향을 평가하였다. 연구를 위해 국가지하수정보센터의 지하수 수질 자료를 이용하였다. 자료에 따르면 연구지역인 농촌 지역의 지하수는 평균 비소 농도가 16.27 ㎍/L로 세계보건기구가 제시한 비소 농도(10 ㎍/L)보다 높게 나타난다. 이에 따라 건강 위해가 있을 것이라고 판단하여 미국환경청에서 제시한 방법을 이용하여 위해성 평가를 수행하였다. 세 가지 노출 시나리오(생활용으로 이용하는 시나리오 1과 음용으로 이용하지만 사용량이 다른 시나리오 2와 3)를 작성하여 비소 노출에 대한 경우를 통해 위해성을 계산하였다. 시나리오 1에서의 HQ의 중앙값은 0.77, CR의 중앙값은 0.013을 보이며 시나리오 2에서는 HQ의 중앙값은 0.08, CR의 중앙값은 3.69 × 10^-5로 나타났다. 시나리오 3은 HQ의 중앙값은 0.11, CR은 4.82 × 10^-5였다. 인체에 잠재적 위험성이 가장 높게 나타난 것은 시나리오 1로 나타났다. 지하수 내의 비소 기원을 자세히 밝힐 필요가 있으며 지하수 이용 시 정화할 수 있는 대책 마련이 필요하다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.133-139
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• 1999

지하수 자원의 분포 파악과 효과적인 관리를 목적으로 지하 환경 탐사의 통계적 방법 Kriging을 이용하여 경북 포항시 북부 지역에서 측정된 데이터로(농어촌진흥공사. 1997)부터 지표면으로부터 지하수면 까지의 깊이와 지하수면의 해발 고도 분포를 추정하였다. 이를 위해 국가 GIS 사업중 해당 지역의 1:5000 수치 지도(국립지리원)를 이용하였다. 지하수면 깊이는 대체로 7-9.5 m를 나타내며 산봉우리와 농업 용수 사용량이 많은 것으로 추정되는 지점에서는 9.5 m를 상회하여 나타난다. 지하수면의 고도 분포는 대체로 서쪽에서 동쪽으로 낮아지며 최대 변화율은 동서로 6 km 당 90 m 감소하는 경향을 나타낸다. 이러한 지점에서는 지하수가 하루에 수 m 이동하는 것으로 추정된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제28권5호
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• pp.51-58
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• 2023

In this study, an empirical experiment was conducted to assess the feasibility of replacing groundwater with rainwater in melon cultivation using a smart rainwater harvesting system. The rainwater harvesting efficiency was calculated under three different melon cultivation scenarios. After cultivation, the quality of the fruits grown with rainwater and groundwater was compared by examining the weight, degree of sweetness, and flesh hardness of the products. The results revealed that the water quality of the smart rainwater harvesting device was suitable for melon cultivation to provide better hardness and chloride levels than groundwater. It was also estimated that about 40% of the total water demand for full growth of the melon could be supplied by rainwater. The fruit weight and sweetness were equivalent or slightly better for the melons cultivated with rainwater than those cultivated with groundwater. In particular, the flesh hardness was significantly improved by rainwater cultivation. These results collectively suggest that rainwater can be used as a substitute for groundwater to preserve groundwater resources without compromizing the produced fruit quality.

• 지질공학
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• 제12권4호
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• pp.471-484
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• 2002

금강 유역의 충적층(면적 $3,029\textrm{km}^2$)에는 총 81억톤에 이르는 지하수가 부존하는 것으로 알려져 있으나, 과도한 농업활동에 의해 질소계 비료의 사용량이 증가함(250 N kg/ha 이상)에 따라 질산염 오염이 증가하고 있다 본 연구에서는 금강 권역의 대표적인 충적층 분포 지역의 충적층 지하수를 대상으로 질산염의 오염 현황 및 거동 특성을 파악하고자 광역적인 수리지구화학 연구를 수행하였다. 채취된 지하수 시료(총 186개)는 대체적으로 높은 질산염 농도(평균 42.2 mg/L, 최대 295 mg/L)를 보여주어 심하게 오염되어 있음을 나타내었다. 특히, 채취된 시료의 약 29%는 먹는물 수질 기준(44 mg/L $NO_3$)을 초과하고 있다. 연구지역 내 지하수 중의 질산염의 분포는 충적 대수층의 지구화학적 환경에 따라 크게 좌우되고 있다. 특히, 충적층 지하수의 산화-환원 전위(Eh)의 감소는 질산염의 농도 및 철과 망간의 농도 감소와 뚜렷한 상관성을 나타내었다. 따라서, 충적 대수층 지질매체 자체의 퇴적 환경의 차이를 반영하는 것으로 판단되는 산화-환원 상태(redox state)의 변화는 충적층 지하수 내의 질소계 오염물질의 거동을 지배함은 물론 탈질(denitrification)에 의한 자연저감을 조절하고 있는 것으로 판단된다. 특히, 탄소가 풍부한 실트질 충적층의 존재는 혐기성 환경을 조성함으로써, 질산염 오염에 대하여 상당한 정도의 완충 능력을 지니게 하는 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제22권4호
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• pp.387-398
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• 2012

국내 수막재배지는 시설 증대로 인한 지하수 취수량 감소의 어려움을 겪고 있다. 이 연구는 이들 지역 중 청원-충주지역을 대상으로 지하수 이용량 및 배출량을 측정하고, 이를 토대로 국내 수막재배지에서의 지하수 이용량을 추정하였다. 대표 관정들의 모터사양과 1일 지하수 토출 능력과의 관계, 1일 최저 기온 $0^{\circ}C$ 이하의 기록 일수, 최저 기온 변화에 따른 모터 가동 상황 등을 토대로 하여, 청원지역에서 2011년~2012년 겨울철 수막재배에 이용된 지하수 이용량을 추정하면 1 ha 당 $53,138m^3$이 된다. 이에 의한 면적 대비 국내 수막재배지(10,746 ha)의 지하수 이용 총량은 약 5.7억 $m^3$이며, 이는 국내 농업용수 지하수 이용량 16.9억 $m^3$의 33.7%에 해당된다. 2012년 2월 9일부터 22일까지 면적 4 ha의 청원지역 배수로에서 측정한 1일 지하수 배출량은 $2,079{\sim}2,628m^3$ 범위(평균 $2,341m^3$)로서, 수막재배 면적 1 ha 당 1일 평균 지하수 배출량이 $585m^3$인 것으로 나타났다. 수막재배 일수 94일을 적용하면, 청원지역에서 2011년~2012년 겨울철에 수막재배에 이용된 지하수 이용량은 $54,990m^3/ha$이다. 이에 의한 면적 대비 국내 수막재배지의 지하수 이용 총량은 약 5.9억 $m^3$이며, 이는 전체 농업용수 지하수 이용량의 약 34.9%에 해당된다. 충주지역에서는 수막재배지 1 ha 당 1일 지하수 배출량이 $805m^3$ 미만일 것으로 추정되었다. 이 지역에서의 2011년~2012년 겨울철 수막재배 일수 108일을 적용하면, 면적 대비 국내 수막재배지의 지하수 이용량은 전체 농업용수 지하수 이용량의 55% 미만일 것으로 추정된다.

• 지질공학
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• 제18권4호
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• pp.483-492
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• 2008

낙동강 중류 지역(함안근, 창령군, 의령군)의 백악기 퇴적암의 단열계 특성(단열 방향성과 단열계 밀도도)을 파악하고, 단열과 단층, 수계 그리고 연구지역내 지하수공의 일일 사용량과의 관련성을 분석하였다. 단열계는 JI($N90^{\circ}-110^{\circ}E$), J2($N0^{\circ}-35^{\circ}E$), J3($N0^{\circ}-35^{\circ}W$)로 분류되며, 주로 남북방향과 동서방향 단열군의 방항성이 우세하다. 연구지역의 동편과 서편의 함안층 분포지역에서는 남북방향의 단열계가 우세한 반면에, 연구지역의 중간부분인 칠곡층 분포지역에서는 동서방향의 단열계기 우세하다. 이는 연구지역의 동편과 서편에 위치하는 북북동-남남서 방향의 단층계와 관련되는 것으로 보인다. 또한 낙동강 주변에서도 단열 밀도가 높게 나타나며, 이는 동서방향의 단열계가 낙동강과 연관됨을 암시한다. 한편, 연구지역내 지하수공의 일일 사용량과 단열 밀도 간에는 약한 양의 상관성을 보이며, 지하수 비양수량과 단열 밀도간에는 음의 상관성을 보인다. 이는 단열 밀도가 지하수 산출량을 결정하는 주요 요인이 될 수 없음을 지시한다.