• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2005.04a
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• pp.412-414
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• 2005

세계 각국은 지속가능한 지하수자원의 사용을 위해 지하수의 부존, 유동 및 수질특성을 파악하는 지하수조사를 수행하고 이를 기초로 수문지질도를 작성하고 있다. 이에 인터넷 검색을 통해 세계 192개국의 수문지질도의 작성현황에 대한 자료를 수집하였다. 국가규모의 수문지질도는 91개국, 지역규모 정밀수문지질도는 57개국의 제작하고 있는 것으로 파악되었다(검색을 통해 확인되지 않은 국가라고 하여도 제작을 하지 않는다는 의미는 아님). 또한 제작 시기별로는 러시아가 1930년에 가장 일찍 수문지질도를 작성하였으며 우리나라는 1990년 전북고창을 시작으로 2011년 100개시군구의 정밀수문도 작성이 계획되어 있다. 세계의 주요한 대부분의 나라는 시기에 차이는 있지만 수리지질(지하수)조사를 실시하여 수문지질도를 작성하고 있으며 최근에는 대부분 지질조사소(Geological Survey)가 조사 및 제작을 담당하고 있다. 지하수 조사내용과 수문지질도 작성 scale은 각국의 수리지질학적 조건에 따라 다르며 그에 따른 주제도 내용도 조금씩 다르다. 또한 지하수 이용 여건 및 수리지질학적 환경변화에 따라 일정주기로 반복 조사하고 있는 것으로 파악되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.206-206
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• 2022

제주도는 투수성이 좋은 대수층이 발달한 화산섬으로 지하수가 가장 중요한 수자원이다. 인위적 요인과 기후변화로 인해 제주도의 지하수위가 저하하는 추세를 보이고 있음에 따라 지하수의 적정 관리를 위해 지하수위의 정확하고 장기적인 예측이 매우 중요하다. 다양한 환경적인 요인이 지하수의 함양 및 수위에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만, 제주도의 특징적인 기상인자가 지하수 시스템에 어떻게 영향을 미치는지를 파악하기 위한 연구는 거의 진행되지 않았다. 지하수위측에 있어서 물리적 모델을 이용한 방안은 다양한 조건에 의해 변화하는 지하수위의 정확하고 빠른 예측에 한계가 있는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 제주도 애월읍과 남원읍에 위치한 지하수위 관측정의 일 수위자료와 강수량, 온도, 강설량, 풍속, VPD의 다양한 기상 자료를 대상으로 인공신경망 알고리즘인 다층 퍼셉트론(MLP)와 Long Short Term Memory(LSTM)에 기반한 표준지하수지수(SGI) 예측 모델을 개발하였다. MLP와 LSTM의 표준지하수지수(SGI) 예측결과가 상당히 유사한 것으로 나타났으며 MLP과 LSTM 예측모델의 결정계수(R²)는 애월읍의 경우 각각 0.98, 남원읍의 경우 각각 0.96으로 높은 값을 보였다. 본 연구에서 개발한 지하수위 예측모델을 통해 효율적인 운영과 정밀한 지하수위 예측이 가능해질 것이며 기후변화 대응을 위한 지속가능한 지하수자원 관리 방안 마련에 도움을 줄 것이라 판단된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.56 no.6
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• pp.847-870
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• 2023

The safe disposal of high-level radioactive waste requires accurate predictions of the long-term geochemical behavior of radionuclides. To achieve this, the present study was conducted to model geochemical behaviors of uranium (U), plutonium (Pu), and palladium (Pd) under different hydrogeochemical conditions that represent deep groundwater in Korea. Geochemical modeling was performed for five types of South Korean deep groundwater environment: high-TDS saline groundwater (G1), low-pH CO₂-rich groundwater (G2), high-pH alkaline groundwater (G3), sulfate-rich groundwater (G4), and dilute (fresh) groundwater (G5). Under the pH and Eh (redox potential) ranges of 3 to 12 and ±0.2 V, respectively, the solubility and speciation of U, Pu, and Pd in deep groundwater were predicted. The result reveals that U(IV) exhibits high solubility within the neutral to alkaline pH range, even in reducing environment with Eh down to -0.2 V. Such high solubility of U is primarily attributed to the formation of Ca-U-CO₃ complexes, which is important in both G2 located along fault zones and G3 occurring in granitic bedrocks. On the other hand, the solubility of Pu is found to be highly dependent on pH, with the lowest solubility in neutral to alkaline conditions. The predominant species are Pu(IV) and Pu(III) and their removal is predicted to occur by sorption. Considering the migration by colloids, however, the role of colloid formation and migration are expected to promote the Pu mobility, especially in deep groundwater of G3 and G5 which have low ionic strengths. Palladium (Pd) exhibits the low solubility due to the precipitation as sulfides in reducing conditions. In oxidizing condition, anionic complexes such as Pd(OH)₃^-, PdCl₃(OH)₂^-, PdCl₄^2-, and Pd(CO₃)₂^2- would be removed by sorption onto metal (hydro)oxides. This study will improve the understanding of the fate and transport of radionuclides in deep groundwater conditions of South Korea and therefore contributes to develop strategies for safe high-level radioactive waste disposal.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.7 no.2
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• pp.67-76
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• 2006

For a hydro power plant project, the headrace tunnel having a finished diameter of 3.3 m was constructed in volcanic rocks with well-developed vertical joint and high groundwater table. The intake facility was located 20.3km upstream of the powerhouse and headrace tunnel of 20km in length and penstock of 440m in height connected the intake and the powerhouse. The typical caldera lake, Lake Toba set the geology at the site the caving of the ground caused tension cracks in the vertical direction to be developed and initial stresses at the ground to be released. High groundwater table(the maximum head of 20bar) in the area of well-connected vertical joints delayed the progress of tunnel excavation severely due to the excessive inflow of groundwater. The excavation of tunnel was made using open-shield type TBM and mucking cars on the rail. High volume of water inflowraised the water level inside tunnel to 70cm, 17% of tunnel diameter (3.9m) and hindered the mucking of spoil under water. To improve the productivity, several adjustments such as modification of TBM and mucking cars and increase in the number of submersible pumps were made forthe excavation of severe water inflow zone. Since the ground condition encountered during excavation turned out to be much worse, it was decided to adopt PC segment lining instead of RC lining. Besides, depending on the conditions of the water inflow, rock mass condition and internal water pressure, one of the invert PC segment lining with in-situ RC lining, RC lining and steel lining was applied to meet the site specific condition. With the adoption of PC segment lining, modification of TBM and other improvement, the excavation of the tunnel under severe groundwater condition was successfully completed.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 1999.10a
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• pp.87-89
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• 1999

본 연구에서는 Sorfactant/Cosolvent 혼합용액을 적용한 Soil flushing 기법에 의해 농약(Endosulfan(6,7,8,9,10,10-Hexachlor-1,5,5a,6,9,9a-hexahydro-6,9-methane-2,3,4benzo (e)dioxathiepin-3-oxide))으로 오염된 토양의 정화효율을 알아보았으며, 회분식 및 연속식 실험을 통하여 최적의 운전조건을 도출하고자 하였다. 세척용액의 적정 사용조건을 알아보기 위한 회분식 실험은 Jar tester를 사용하여 진탕비 (토양 중량 : 세척용액 부피), Surfactant(SDS ＋ POE$_{5}$, POE$_{9}$ ＋ POE$_{14}$, POE$_{5}$ ＋ POE$_{14}$, POE$_{14}$)와 보조용매(water, ethanol, methanol, ethanol＋methanol)의 혼합비 및 농도 조건을 변화시켜가며 토양세척을 수행하였다. 세척용액은 보조용매에 Surfactant의 농도를 0.5%, 1%로 용해하여 적용하였다. 연속식 실험은 회분식 실험에서 얻어진 최적 세척용액 사용조건 즉, 계면활성제 SDS + POE$_{5}$(1:1, 용액농도 1%), 보조용매 ethanol을 일정 비율로 혼합한 세척용액을 오염된 토양이 충진된 유리칼럼에 여러 유량조건에서 1 - 20 pore volume까지 통과시켜 각 통과된 pore volume에서의 토양세척 효율을 알아보았다. 본 실험조건에서 얻어진 세척용액의 최적 통과 속도는 0.31 ㎤$cm^{-2}$$min^{-1}$ 이었으며, 세척온도의 증가에 따른 세척효율의 향상은 2$0^{\circ}C$이상에서 크게 둔화되었다. 또한 보조용매의 사용량을 줄이기 위해 에탄올을 물로 1:3까지 희석한 결과 세척효율에 큰 영향이 없음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2004.04a
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• pp.35-38
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• 2004

부틸알데히드로 오염된 대상 부지에 Biosparging 공법의 현장 적용을 위해 적정 공기 주입 압력 조건을 도출한 결과, 주 오염층인 자갈질 모래층에 공기주입 가능 파괴압력(Pe)는 약 300mmAq로 측정되었으며 4,500mmAq 압력 조건에서는 용존 산소농도의 영향 반경이 약 3 m로 나타났다. 위의 조건을 적용하여 약 150일간 운전한 결과, 영양물질을 투입하지 않은 초기 90일 동안 최고농도 대비 약 90%가 저감되었으며 그 이후에 영양물질을 투입하여 초기 최고 농도 대비 96%가 저감되어 복원목표치인 50ppm을 모든 지역에서 만족시켰다. 또한 생분해 반응속도가 k=0.03/day로 나타나 휘발성이 낮고 생분 해도가 뛰어난 부틸알데히드로 오염된 자갈질 모래층에 Biosparging공법이 성공적으로 적용된 사례이다.

• Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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• 2001.04a
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• pp.116-119
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• 2001

마이크로 크기 상업용 칠 분말의 반응성 향상을 위한 변수로 포기 반응 조건인 pH 조절과 산 세척을 통한 철 분말의 표면처리를 선정하고 질산성 질소를 처리대상오염 물질로 선택하여 철 분말에 의한 질산성 질소 처리 실험을 수행하였다. 산을 이용한 초기 pH조절에 의한 반응성 향상 실험에서 가장 좋은 pH 조절제는 염산이었으며 critical pH는 2 였고 산 세척에 의한 반응성 향상 실험에서는 산 세척한 철 분말의 반응성이 그렇지 않은 철 분말보다 현저하게 좋았으며 황산의 세척능이 염산보다 더 뛰어남을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 초기 반응조건의 조절과 철 분말의 산 세 척을 통한 전처리로 기존의 마이크로 크기 상업용 철 분말이 지닌 반응성의 향상을 꾀하였으며 수중의 질산성 질소 처리실험을 통하여 최적의 반응조건을 확립하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1909-1913
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• 2008

수자원의 공급적인 측면에서 내륙지역에 비하여 불리한 도서지역은 단기간의 가뭄에도 생활용수가 고갈되어 매년 상습적인 식수난을 겪고 있는 상태이다. 전국 3,170개 섬 중 491개 유인도에 831,295명(2003년)이 거주하고 있으나 상수도 보급률은 28.7%에 불과하다(환경부, 2005). 나머지 71.3%의 도서지역 주민들은 간이 급수시설, 우물, 지붕수 등을 생활용수로 이용하고 있다. 이와같이 도서지역은 상수도 보급율이 열악하여 지하수자원에 대한 의존도가 내륙지역에 비하여 높아 지하수자원을 통해 부족한 용수를 공급받아야 할 실정이다. 용수공급을 위한 지하수의 개발을 위해서 무엇보다 선행되어야 할 것은 도서지역의 지하수개발가능량 평가이며 이의 평가를 위해서는 지하수함양량의 파악이 이루어져야 한다. 지하수함양량 산정 기법 중 하나인 NRCS-CN방법은 선행강우조건, 토지피복상태, 수문학적 토양군 등의 인자들에 의해 산정되어진다. 수문학적 토양군의 경우 대부분의 연구에서 정정화 등 (1995)에 의해 분류된 자료가 이용되고 있었으나 최근 정광호 등(2007)에 의하여 수문학적 토양군이 재분류 되었다. 본 연구에서는 NRCS-CN방법을 이용하여 식수난에 어려움을 겪고 있는 우리나라 서남해안의 14개 도서지역에 대하여 수문학적 토양군의 1995년 분류와 2007년 분류를 적용하여 지하수함양량을 산정하고 비교하였다. 1995년 분류와 2007년 분류에서 지하수함양량과 함양률은 개도, 생일도, 보길도를 제외한 도서지역은 1%미만의 차이로 변화가 거의 없는 것으로 나타났다. 개도, 생일도, 보길도는 1995년 분류에 비하여 2007년 분류에서 $2.2%{\sim}2.8%$ 감소하였다. 따라서 대상지역의 수문학적토양군의 재분류에 의한 지하수함양량 및 함양률의 차이가 미미함을 알 수 있었다. 연평균 함양량은 1995년 분류와 2007년 분류에서 수도가 590.8mm, 583.5mm로 최대값을 가지며 가파도가 270.2mm, 270.5mm로 최소값을 가지는 것으로 나타났다. 함양률의 경우 1995년 분류에서는 개도가 29.8%의 최대값을 나타내었고 가파도가 23.3%의 최소값을 가지는 것으로 나타났으며 2007년 분류에서는 사량도 상도가 28.5%의 최대값을 나타내었고 가파도가 23.3%의 최소값으로나타났다.

• Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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• v.14 no.4
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• pp.321-329
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• 2016

Based on the results of groundwater flow system modeling for a hypothetical deep geological repository site, quantitative and spatial distributions of groundwater flow rates at the positions of deposition holes, groundwater travel length and time from the positions to the surface environment were analyzed and used to suggest a method for determining locations of deposition holes. The hydraulic head values at the depth of the deposition holes and a particle tracking method were used to calculate the ground-water flow rates and groundwater travel length and time, respectively. From the results, an approach to designing a layout of deposition holes was suggested by selecting relatively favorable positions for maintaining performance of the disposal facility and screening some positions of deposition holes that did not comply with specific constraints for the groundwater flow rates, travel length and time. In addition, a method for determining a geometrical direction for extension of the disposal facility was discussed. Designing the layout of deposition holes with the information of groundwater flow at the disposal depth can contribute to secure performance and safety of the disposal facility.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.9 no.1
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• pp.17-29
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• 1999

There are three major processes to impact the groundwater flow near underground storage caverns in the coastal area; effect of topography, effect of sea water intrusion, and effect of excavation. In this paper, the effects of three items were numerically studied to identify the major cause for altering the flow pattern. It turned out that the excavation is the most significant effect on the groundwater flow system. The groundwater pressure distributions and consequent groundwater pathways were significantly altered near the openings. By increasing the groundwater pressures from water curtain holes, the potential leakage of storage cavern was properly prevented