• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.854-858
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• 2008

최근 도시 및 단지 개발시 자연적인 물순환체계 구축에 대한 관심과 수요가 증가하고 있는 추세이다. 서울시를 비롯한 각 지자체에서도 빗물관리시설 적용과 관련된 조례를 제시하고 있으며, 건교부나 환경부에서도 수자원의 확보와 복원을 위한 빗물관련 법규 제정의 움직임을 보이고 있다. 또한 일부 지자체들은 도시 및 단지 개발시 빗물관리시설의 적용을 전제로 사업승인을 하는 등 수자원확보와 수순환복원을 위해 빗물관리에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 최근 문제시되는 물부족 현상에 대비해 대체수자원으로써 빗물의 저류와 침투를 통한 직 간접적인 활용은 수자원 확보에 있어 하나의 대안이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 공동주택단지를 대상으로 하여 빗물관리시설중 침투정과 침투트렌치 적용에 따른 유출저감효과를 분석하였다. 본 연구에서는 대상지점으로 표준이 될 수 있는 공동주택단지를 선정하고, 대상지점 내 적용이 가능한 곳에 기존 집수정과 우수관을 대신하여 침투정과 침투 트렌치를 가상으로 적용하였다. 침투정과 침투트렌치는 표준의 것을 적용하는 것으로 하고, '빗물 저류침투기술협회(일(日))'의 시설별 설계침투량 계산을 통해 침투정과 침투트렌치 적용에 따른 대상지점에 우수유출량을 합리식으로 계산하였다. 그리고 대상지점의 개발전 유출량과 개발후 유출량(집수정, 우수관적용), 개발후 유출량(침투정, 침투트렌치적용)의 비교를 통해 빗물관리시설의 적용에 따른 유출저감효과를 분석하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.62-62
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• 2023

강우가 지표면 아래로 침투할 때 초기에는 투수층이 불포화 상태이어서 부압이 작용하면서 침투할 것이다. Richards 식(Richards, 1931)을 써서 불포화 투수층의 침투를 모의할 수 있다. 강우가 지속되는 동안 하상 아래 어느 구간은 포화 상태가 되어 Richards 식을 더 이상 사용할 수 없다. 하지만 현재까지의 연구는 Richards 식을 사용하여 침투를 모의하는 오류를 범하고 있다. 강우에 의한 침투를 예측할 때 지표면에서의 침투율 q_b 가 필요한 데 현존하는 연구에서는 Horton 식(Horton, 1941)을 사용하여 초기 침투율 f_o 와 장시간 후 침투율 f_c 와 시간에 따라 지수함수로 감소하는 계수 k 의 3가지 계수값을 실험이나 현장 관측값에서 찾아서 쓰고 있다. 그런데, 이 계수값은 강우강도 r_i 가 클수록 침투율 q 가 커지는 물리 현상을 반영하지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서 먼저 포화 투수층에서의 침투를 모의하는 식을 개발하였다. 지표면 아래에서 불포화 투수층에는 Richards식을 사용하고 포화 투수층에는 개발한 식을 사용하여 침투를 모의하였다. 또한 지표면에서의 침투율 q_b 를 구하는 공식을 개발하였다. 하상에서의 침투율의 최대값은 $q_{bmax}=-{\lambda}{\sqrt{2g(s-b)}}$ 일 것이다. 여기서 λ 는 투수층의 공극율, s 는 유출수면의 위치, b 는 지표면의 위치이다. 지표면에서의 침투율의 최소값 q_bmin 은 지표면 바로 아래 지점에서의 침투율일 것이다. 지표면에서의 침투율 q_b 로 q_bmax 와 q_bmin 사이의 적절한 값을 선택한다. 강우강도를 r_i 라고 하면 지표면 위 유출수의 연속방정식은 다음과 같다: $s-b={\int}(r_i-{\mid}q_b{\mid})dt$. 즉, 유출수면의 위치 s 는 강우강도 r_i 가 클수록 또는 지표면에서의 유출율의 크기 |q_b| 가 작을수록 크다. 또한 지표면에서의 침투율 q_b 와 지표면 아래에서의 침투율 q 는 s - b 가 클수록 크다. 따라서, 강우강도 r_i 가 클수록 침투율 q_b, q 가 큰 현상이 잘 반영되었다. 강우-침투-유출 모형실험을 수행하여 강우강도에 따라 침투율과 유출량이 다른 현상을 관측하여 수치실험 결과와 비교·검증하였다.

• 지질공학
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• 제20권2호
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• pp.137-146
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• 2010

강우시 침투량 산정을 위하여 일반적으로 기존의 침투능 산정식인 Horton 공식 및 Green-Ampt 공식으로 지반 내 침투능을 산정해 왔다. 하지만, 실제 강우로 인한 지반 침투는 연속적으로 침투가 이루어지므로, 이와 같은 불연속적인 침투량 산정공식의 단점을 보완하고자 연속적인 침투능 산정공식을 새로이 유도하여, 침투능 및 침투량을 비교 분석하고자 하였다. 유도된 식 및 기존의 침투공식을 검증하기 위한 침투실험을 행하여 각 식의 결과들을 비교 분석하였다. 함수비 혹은 포화도의 함수인 불포화투수계수는 직접적으로 침투능 및 침투량에 영향을 끼치므로, 새로이 유도된 식은 침투과정에 따른 불포화투수계수의 변화를 이용하여 보다 정확한 침투능 및 침투량을 산정하고자 하였으며, 침투로 인한 구조물의 안정 및 지하수 거동을 보다 정확히 해석하기 위한 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제12권3호
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• pp.99-106
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• 2010

본 연구는 안성천 상류유역에서 관측된 강우량 및 유출량을 근거로 하여 단위도와 침투능 곡선식을 결정하고 유역내 침투량 측정에 의한 침투능 곡선과 비교하였다. 누가침투량 곡선식은 단위도와 밀접한 관계가 있다. 침투량 곡선식을 유도하기 위하여 다음 두가지 방법을 적용하였다. 첫 번째 방법은 안성천 공도수위관측소에서 계측된 유량과 유역에서 계측된 강우량을 근거로 하여 침투지표법에 의한 유역의 평균침투능 및 Kostiakov 형 누가침투량 곡선을 산정하였다. 두 번째 방법은 유역내 4개지점을 선정하고 더블링 침투계를 이용하여 시간별 누가침투량을 측정하고 누가침투량 곡선식을 산정하였다. 두가지 방법으로 구한 Kostiakov 형 누가침투량 곡선에 의한 침투량 양상을 비교하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제19권3호
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• pp.7-18
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• 1991

목재(木材)의 액체침투성(液體浸透性)을 연구(硏究)하기 위하여 국내(國內)에 있는 침엽수재(針葉樹材)와 활엽수재(闊葉樹材)의 주요수종(主要樹種)을 대상으로 축방향(軸方向), 방사방향(放射方向), 접선방향(接線方向)의 침투(浸透)를 각각 조사(調査)하였다. 또한 방사(放射) 및 접선방향(接線方向)의 주요(主要) 침투경로(浸透經路)를 광학현미경(光學顯微鏡)으로 관찰(觀察)하였다. 실험결과(實驗結果)는 다음과 같다. 1. 종침투(縱浸透)는 침(針) 활엽수재(闊葉樹材)모두 1% $NH_4OH$ 처리(處理)시 침투성(浸透性)이 가장 컸으며 수종(樹種)에 따른 침투성(浸透性)의 차이(差異)는 침엽수재(針葉樹材)인 잣나무가 활엽수재(闊葉樹材)인 물푸레나무와 현사시나무 보다는 더 컸으며 관엽수재내(關葉樹材內)에서는 물푸레나무가 현사시나무보다 침투성(浸透性)이 더 큰 것으로 나타났다. 2. 횡침투(橫浸透)는 침엽수재(針葉樹材)에 있어서 침투면별(浸透面別) 침투량(浸透量)은 접선단면(接線斷面)이 방사단면(放射斷面)보다 훨씬 컸으며, 활엽수재(闊葉樹材)의 경우는 환공재(環孔材)에서는 접선단면(接線斷面)이 방사단면(放射斷面)보다 침투량(浸透量)이 컸으나, 산공재(散孔材)에서는 수종간(樹種間)의 변이(變異)가 컸다. 활엽수재(闊葉樹材)의 환공재(環孔材) 모두 방사조직(放射組織)이 횡침투(橫浸透)에 미치는 영향(影響)은 침엽수재(針葉樹材)만큼 크지 않았다. 침투(浸透)깊이도 침엽수재(針葉樹材)가 활엽수재(闊葉樹材)보다 컸으며, 활엽수재(闊葉樹材)는 수종간(樹種間)의 차이(差異)가 심했다. 3. 침투경로(浸透經路)를 보면 침엽수재(針葉樹材)는 방사유세포(放射柔細胞), 만재부(晩材部)의 소가도관(小假導管)이 주도적(主導的)인 역할을 하였으며, 활엽수재(闊葉葉材)도 역시 방사조직(放射組織)을 통해서 침투(浸透)가 이루어지지만 수종간(樹種間)에 방사조직(放射組織)의 침투양식(浸透樣式)과 침투속도(浸透速度)가 달랐다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.69-76
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• 2009

침투는 지표면에서 토양속으로 물이 침입하는 현상으로 지하수위 및 강우시 지표면 유출량에 영향을 미친다. 도시화가 진행됨에 따라 침투량은 감소한다. 이러한 침투량의 감소는 하천수량의 감소 또는 하천 건천화의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 한경대학교 교내 3지점에서 침투량 측정을 통하여 침투능 및 누가침투량 관계식을 결정하였다. 침투량 실험용 투수성 보도블록을 3종류로 제작하여 지표면 3개 지점에서의 보도블록에 관한 침투능 및 누가침투량 관계식을 결정하였다. 3종류의 보도블록 중 하나의 침투능은 지표면 침투능과 거의 동일하게 관측되었다. 각 지점의 침투능 및 누가침투량 관계식은 Kostiakov 형식으로 유도하였다. Kostiakov 형의 종기침투능을 근거로 하여 Horton형 침투능 및 누가침투량을 결정하였다. 또한 Horton 형 침투능 관계식에서 토양의 종류를 반영하는 매개변수 값을 결정하고 토양의 종류를 추정하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.83-83
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• 2023

댐의 침투수량은 준공이후 댐 안전성 확보를 나타내는 지표 중의 하나이며, 유지관리를 위해 침투수량 측정을 실시하여 관리를 하고 있다. 댐 타입별로 침투수량에 대한 허용치와 관리기준치는 다르지만, 기본적으로 댐에서 발생되는 침투수량은 측정범위를 넘지 않도록 관리를 하고 있다. 댐의 침투수량 측정은 댐 하류에 누수집수벽을 설치하고 댐에서 발생되는 침투수량을 집수한 후 삼각위어를 통하여 침투수량을 측정하고 있다. 이러한 침투수량 측정은 대부분의 댐에서 실시간으로 자동측정하고 있지만, 경우에 따라 미계측 구간이 발생되어 댐 유지관리 측면에서 미계측에 대한 원인분석이 필요한 실정이다. 일반적으로 침투수량의 미계측 원인은 계측기기, 삼각위어, 누수집수벽, 기초지반 등 다양한 원인이 있지만 명확한 원인을 찾기는 어려움이 많다. 특히, 댐 침투수량의 경우 지하수위, 댐 표면 우수, 침투수가 같이 측정되기 때문에 원인분석을 위해서는 다양한 검토가 필요하다. 본 연구의 표면차수벽형석괴댐은 누수집수벽을 통하여 침투수량을 측정하고 있으나, 일부 구간 미계측 부분이 발생하여 기초지반, 댐체 하류사면, 여수로와 댐체 접합부를 통한 누수를 원인으로 추정하였다. 이를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사, 시추조사, 수압시험, 지하수위 측정 결과를 이용하여 누수발생 추정위치를 찾고, 침투수량이 미계측되는 원인을 분석하고자 하였다. 전기비저항 탐사는 여수로 접합부, 누수집수벽 상·하류 구간을 선정하여 측정한 결과 상·하류 저비저항대가 존재하는 구간을 추정할 수 있었다. 수압시험 결과 기초암반은 2.3 ~ 21.3 Lu(3.65×10^-5 ~ 3.65×10^-4 cm/sec)의 범위로 누수 가능성이 있는 높은 투수성을 갖는 부분을 확인할 수 있었다. 전기비저항 탐사, 수압시험, 지하수위 측정을 통해 누수집수벽 기초지반 누수발생 원인분석 결과 누수집수벽 기초암반을 통한 누수로 누수집수벽에 댐체를 통한 침투수량이 저류되지 못하는 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단되었다. 침투수량계의 정상화를 위해서는 조사를 통해 확인된 누수집수벽 기초암반 누수구간의 그라우팅 보수보강이 필요함을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.91-91
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• 2018

해안 및 도서지역의 경우 다양한 목적으로 지하수를 개발하게 된다. 이러한 지역은 내륙의 담수와 해안의 바닷물이 대수층에서 만나게 되는데, 비중차이에 의해 섞이지 않고 해수-담수 경계면을 가지는 일정한 형태를 유지하게 된다. 하지만, 담수영역에 위치한 지하수개발관정의 과잉양수와 해수면 상승 등으로 인해 해수침투 길이가 길어지게 되어 기존 해안지역 지하수개발관정이 해수로 오염되는 경우가 발생한다. 해수침투로 오염된 대수층의 경우 회복까지는 오랜 시간이 소요되어 취수원으로 사용이 어렵게 된다. 국내외에서는 해수침투저감 방법에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 대표적 해수침투 저감방법으로는 해수양수로 내륙으로 침투하는 해수를 제거하거나 담수 주입으로 침투 하는 해수를 밀어내게 된다. 또는 지하 차수벽 설치로 해수침투를 조절하기도 한다. 이러한 해수침투 저감방법들은 장단점을 가지고 있어, 적용지역에 적절한 해수침투 방법을 선정하는 것이 중요하다. 하지만 기존 해수침투 저감 방법의 경우 공통적으로 해수양수, 담수 주입을 위한 동력조달 혹은 차수벽 설치비용과 같이 경제적인 측면에 대한 고려가 부족하였다. 본 연구에서는 조위를 이용한 무동력 해수침투 저감 방법을 실험을 통해 연구하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존 해수침투 저감방법과 비교해서 설치 및 운영비측면에서 장점이 있을 것으로 예상된다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.151-154
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• 2004

본 논문에서는 국내의 서-남해 연안지역에서 광범위하게 발생하고 있는 해수침투의 확산방지를 위하여 해수침투보호구역이라는 개념을 소개한다. 해수침투보호구역을 설정하기 위해서는 해당 지역 해수침투대의 고분해능 염분농도분포가 필요하며 이와 같은 염분농도분포도는 물리탐사 기술로 작성이 가능하다. 전남 영광지역에서 물리탐사 기술로 작성한 해수침투대의 고분해능 염분농도 분포도는 시험시추 결과, 매우 신뢰성이 높았으며 염분농도의 공간적인 분포도에서 해수침투로 인한 지하수 개발 제한지역, 보호구역 등에 대한 설정이 가능하였다. 향후, 해수침투의 확산방지와 지속적인 지하수의 개발이 가능한 해수침투보호구역설정에 대한 후속적인 조치가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권3호
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• pp.215-221
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• 2007

본 연구에서는 침투정 설치 시 침투정 토양표면의 막힘 현상에 따른 침투능 저하를 감소시키기 위한 빙안을 강구 하고자 하였다. 또한 각기 다른 토양특성에 따른 침투능의 변화를 알아보기 위하여 여러 다른 실험조건에서 침투능의 변화를 관찰하였다. 실험결과에 의하면 침투정 설치 시 침투정의 하부토양은 자갈이나 가급적 입경이 큰 토양을 설치함으로써 침투정으로부터 우수를 빠른 시간 내에 배수시킬 수 있을 것으로 사료된다. 하지만 장기적으로 시간이 경과함에 따라서 침투능이 감소하는 경향을 보이는 것을 고려할 때 토양 내부에 부유토사의 침투에 따른 막힘 현상이 발생되고 있는 것으로 사료된다. 하부 자연 토양의 다짐을 방지하기 위하여 자연토양 상부에 가급적 얕은 깊이로 모래를 설치하고 가급적 굵은 자갈을 상부에 설치하여 저류능과 수두를 높여 침투능을 향상시키는 것이 바람직하다. 또한 정기적으로 침투정에 발생하는 crust(경화 토피층)를 제거하고 침투정내 모래를 수시로 교체하여 원래의 침투능을 유지하도록 하는 것이 필요하다.