• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.223-223
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• 2019

기후 변화에 따른 해수면 상승은 해안 지하수의 해수침투를 야기해 해안 지하수의 염도를 증가시킨다. 또한 해수면 상승은 토양 염류화를 심화시켜 농작물에 피해가 발생하며, 지하수위를 증가시켜 불포화대의 토양두께가 감소한다. 이처럼 지하수 해수침투가 발생하는 포화대와 토양 염류화가 발생하는 불포화대는 서로 연관되어 있지만, 대부분 포화대와 불포화대 연구는 별도로 진행되어왔다. 본 연구에서는 해안 간척지의 해수면 상승에 따른 포화대의 해수침투 및 불포화대의 토양염류화 영향을 연계하여 모의하였다. 포화대 모의는 미국지질조사국(United States Geological Survey, USGS)에서 개발한 3차원 이송확산 모델인 SUTRA, 불포화대 모의는 미국환경청(United States Environmental Protection Agency, USEPA)에서 개발한 1차원 이송확산모델인 VADOFT를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오는 IPCC에서 공표한 바와 같이 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 사용하였고, 미래 2100년까지 자료를 사용하였다. 해수면 상승 시나리오에 따라 해수침투 및 토양염류화 면적 그리고 지하수위 및 불포화대 토양두께를 정량적으로 산정하였다. 한반도 91개 간척지에 대해서 모의를 수행하였고, 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 지하수 해수침투 면적이 $82.19km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $83.71km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토양 염류화 면적은 과거 대비 미래 후반기 RCP 4.5 시나리오에서는 $22.25km^2$, RCP 8.5 시나리오에서는 $24.86km^2$ 증가하는 것으로 나타났다. 담수호 또는 저수지가 있는 대상 지역에서는 해안선으로부터 거리 및 관리 수위가 해수 침투를 야기시키는 중요한 요인으로 나타났으며, 해수침투 저감을 위해서는 해안선 인근 저수지 수위의 적절한 유지관리가 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 해수면상승에 따른 해안선의 위치변화와, 기존 관정에서의 양수량, 강수량 변화를 고려하는 것에 한계가 있기 때문에, 향후 위의 세 가지 사항을 복합적으로 고려한 추가 연구가 필요하다고 사료된다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2002년도 춘계 공동학술발표회
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• pp.181-184
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• 2002

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제8권1호
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• pp.75-80
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• 2003

해수 중에는 연안 조간대의 저서생물의 생존에 필수적인 용존산소와 영양염이 풍부하게 내포되어 있기 때문에 해수의 토양침투는 저서생물의 생존과 밀접한 관련을 맺고 있다. 그러나 유출된 기름이 조간대에 표착하게 되면 해수의 침투가 차단되어 생물에게 많은 피해를 유발시킬 것이다. 또한 유출된 기름의 토양 침투에 관한 정보는 생태계 영향을 최소화하고 처리를 위한 대책수립의 단서로서 매우 중요하다. 본 연구에서는 유출된 기름의 침투 거동을 파악하고 침투된 기름의 해수 침투 차단을 검토하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 점도가 낮은 원유가 C중유보다 침투 깊이가 약 2배 깊었으며, 유출된 기름의 침투 깊이는 조간대에 표착된 기름의 양에 따라 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 그리고 표착된 기름은 첫번째 조석에서 가장 급격한 침투거동을 보였으나, 두번째 조석변동부터는 급격한 침투 변화는 나타나지 않았다. 그리고 침투한 유분의 수직적 분포로부터 기름은 토양 표층 2cm에 집중적으로 분포하는 것을 알 수 있었다. 한편 해수의 침투량은 표착유의 양에 비례적으로 감소하였으며, C중유가 원유보다 약 1.7배 정도의 해수의 토양 침투량을 감소시키는 것을 알 수 있었다. 따라서, 침투한 기름의 처리는 가능한 빠른 시간내에 수행되어야 해수의 침투를 회복시켜 연안 조간대 생태계의 피해를 최소화 시킬 수 있다고 판단된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제8권3호
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• pp.134-139
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• 2005

본 연구에서는 조간대에서 유출된 기름의 표착 및 침투과정을 파악하고, 침투된 기름의 해수 침투차단 여부를 검토하는 것을 목적으로 하여 모의 조간대를 이용하여 연구를 수행하였다. 표착된 기름의 침투깊이는 분산유가 가장 낮았으며, 풍화유 그리고 원유의 순서로 깊어지는 경향을 나타냈다. 그리고 기름의 침투는 표착된 기름의 양에 의해 좌우되는 것을 알 수 있었으며, 유출된 기름의 침투는 첫번째 조석에서 거의 대부분 결정되며 그이후에는 거의 변화가 없었다. 침투된 기름은 토양 표층으로부터 2 cm 부분이 가장 농도가 높음을 알았다. 기름의 침투량의 증가와 더불어 해수의 침투량이 감소하였으며, 분산유보다는 원유나 풍화유가 보다 많은 양의 해수를 차단하였다. 따라서 해수의 침투량의 차단이라는 관점에서 볼 때 연안 조간대에서 표착유의 저서생물에 대한 피해는 풍화유나 원유가 분산유보다 클것으로 사료된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권4호
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• pp.3-11
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• 2001

조간대와 같은 연안지역에서 해수의 토양 이동이 가지는 의미는 육상으로부터 유입되는 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 생존에 필수적인 플랑크톤, 박테리아, 유기쇄설물, 산소, 영양염, 유기물의 생물공급, 수질 정화량 산정의 중요한 단서가 된다는 점이다. 따라서, 본 연구에서는 폐쇄성 수역과 같이 파도에너지가 비교적 작은 조간대에서 파도에 의한 해수의 침투거동을 해석하고, 파도에너지와 사면 구배의 변화에 따른 해수의 침투량 변화를 파악하고, 그 결과를 바탕으로 실제 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 파도에 의해서 해수가 반원형의 형태로 토양중으로 침투하는 semi-circular mechanism은 지금까지 알려지지 않았던 새로운 침투 거동임을 알 수 있었다. 구배 또는 쇄파파고가 높아짐에 따라서 해수의 침투량이 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한, 해수는 쇄파파고 보다는 구배의 영향을 크게 받아서 토양중으로 침투한다는 사실을 알 수 있었다. 현장토양을 이용하여 해수의 침투량을 정량화 할 수 있었으며, 본 연구의 결과를 바탕으로 현장 조간대에서의 해수 침투량을 개략적으로 산정 할 수 있었다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 오염물질의 토양 이동 및 생물농축, 저서생물들의 먹이공급, 수질 정화량 산정에 관한 연구가 활발히 진행되기를 요망한다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
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• pp.119-121
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• 2007

• 지구물리와물리탐사
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• 제5권1호
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• pp.56-63
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• 2002

해수침투에 관한 연구는 해수침투대가 저비저항 이상대로 나타나기 때문에 주로 전기탐사를 이용한 방법이 있었으나, 우리 나라 서$\cdot$남해안 대부분의 임해 지역은 실트층 또는 점토층과 같은 양전도성 지층을 협재하고 있기 때문에 전기비저항의 대비만으로 해수침투의 여부에 대한 판정을 할 경우 오류를 범할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 해수침투대와 양전도성 지층을 효과적으로 식별하여 해수침투대를 정확히 파악하고자 전라북도 김제와 전라남도 영광 지역에 참조채널 유도분극탐사를 실시하였다. 전자결합을 최소화하는 차폐 전선을 사용하였으며 수신전위 파형은 물론 송신전류 파형도 참조채널에서 함께 측정하는 주파수 영역 참조채널 유도분극탐사기술을 적용하여 겉보기 비저항은 물론 유도분극 효과도 보다 정밀하게 산출하였다. 이러한 현장 탐사에서 참조채널 유도분극탐사를 활용하여 저비저항 특성만으로는 구별할 수 없었던 유도분극 효과가 큰 점토층과 유도분극 효과가 낮은 해수침투대를 구분함으로써 보다 정확한 해석을 가능하게 하였다.

• 지질공학
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• 제10권2호
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• pp.172-188
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• 2000

해수 침투 연구의 국·내외 동향을 분석하고 물리탐사기술의 역할과 현재의 위치를 점검하였다. 과학기술부 자연재해기술개발사업의 일환으로 수행한 '해수침투 평가, 예측 및 방지가술 개발' 과제를 통하여 과거보다 진전된 기술의 내용과 향상된 수준을 적용 사례를 통하여 예시하였다. 해수침투 문제에 계수형 물리검층 기술을 활용함으로써 해석의 정밀성을 제고하였으며, 해수침투의 영역을 획정하는 기술과 해수침투의 주경로를 해석한 연구사레를 예시하였다. 해수 침투의 지속여부를 판정할 수 있는 기술로 개발된 전기비저항 모니터링 시간영역 전자탐사(TEM) 모니터링 기술의 특징을 설명하였으며 해수침투대와 양전도성 지층의 구별을 위하여 개발된 참조채널 유도분극탐사기술을 소개하였다. 해수침투 확산 예측 과정에서 연구지질의 개념모형을 제시하기 위한 해수침투대의 공간적 분포 파악 기술을 예시하였다. 마지막으로, 현재의 기술수준을 토대로 한 물리탐사기술의 향후 발전？향도 제안하였다.

• 대한지하수환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.61-72
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• 1997

임해지역에서의 지하수 이용 및 지하공동 건설시 육지부 대수층으로의 해수침투가 문제될 수 있으며, 지하수질의 저하 또는 지하공동내의 시설부식을 초래할 수 있다. 본 연구는 임해지역의 지하공동시설 주변 지표수와 지하공동내 유입수에 대한 수질 분석과 환경동위원소 분석, 그리고 지하공동과 해안사이에 위치하는 수직수벽공에서의 심도별 수리특성조사와 수리간섭시험 등을 통하여 해수침투 현상을 규명하고, 이를 수리지질학적 관점에서 해석하였다. 육지부가 자유면대수층 조건일 때 이론적인 담수-해수체 경계면과 연구지역에서 확인된 해수침투경로와는 상당한 차이가 있었다. 지하공동으로 침투하는 해수의 주 경로는 해수체와 연결되는 sub-horizontal 단열대인 것으로 해석되었다. 임해지역에서 준평형 상태의 지하수체계에 변화를 초래하는 인위적 행위로 인하여 담수-해수체 경계면에 영향을 미치는 가장 큰 요인은 해수체와 연결되는 투수성 단열대의 분포특성이다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권10호
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• pp.1030-1034
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• 2005

본 연구에서는 파도에너지가 비교적 작은 폐쇄성수역의 사질 조간대를 대상으로 하여 입자상 물질의 토양 침투거동을 파악하고, 유출된 기름의 조간대 사면표착이 입자상 물질의 토양침투 차단 여부를 규명하는 것을 목적으로 하여 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 하였다. 폐쇄성 수역과 같은 파도에너지가 작은 조간대에서는 쇄파대에서 붕괴된 파도에 의해서 입자상물질이 orbital 운동을 하면서 반원형태의 침투거동 (semi-circular penetration behavior)을 보였다. 또한 사면의 구배와 쇄파파고의 증가에 따라서 입자상물질의 침투속도도 증가하였다. 조석에 의해서는 토양중 해수의 이동방향과 동일한 방향으로 $45^{\circ}$ 각도를 이루며 토양중으로 침투하였다. 유출된 기름이 토양사면에 표착됨으로 인해 형성된 점착성의 유막은 입자상 물질의 토양침투를 차단하였으며, 이로인해 해수중의 식물성 플랑크톤, 세균, 유기쇄설물과 같은 입자상물질의 침투를 방해하여 조간대에 서식하는 저서생물의 먹이 공급을 감소시켜 연안 생태계에 악영향을 미칠것으로 판단된다.