• 지구물리와물리탐사
• /
• 제3권1호
• /
• pp.1-6
• /
• 2000

조사지역은 해안과 인접한 경기도 화성군 석천리에 위치하고 있으며, 그 면적은 약 1$km^2$이다. 이 지역은 기아 자동차 화성공장 건설 이전에 이미 해수침투에 의해 오염된 지역으로 알려져 왔으나, 지구물리적 또는 지구화학적 방법을 통하여 해수침투에 의한 오염분포 현황과 오염의 계속적인 진행 여부가 체계적으로 연구되지 않은 지역이다. 그러므로 본 연구에서는 지구물리적 방법(슐럼버져배열의 전기비저항 수직탐사, 쌍극자-쌍극자배열의 2차원 전기비저항탐사)을 사용하여 해수침투에 의해 오염된 범위 및 해수침투의 주 경로를 파악하고자 하였으며, 또한 해수침투의 진행 여부를 판단할 수 있는 하나의 증거인 조석운동에 의한 해수의 유동을 확인하기 위하여 슐럼버져배열을 사용한 전기비저항 모니터링도 수행하였다. 전기비저항 수직탐사의 결과로부터 조사지역은 2개의 영역, 즉 $\~30$ ohm-m 이하 그리고 그 이상의 전기비저항 분포를 나타내는 영역으로 구분된다. 여기서, $\~30$ ohm-m 이하의 낮은 전기비저항을 보이는 부분은 조사지역의 천부에 존재하는 점토층의 분포와 일치하며, 구 해안선으로 갈수록 점토층의 전기비저항은 매우 낮은 값을 갖는다. 수리 지질학적 분석에 의하면 구 해안선으로부터 약 200 m내에 분포하는 점토층은 해수에 의해 이미 오염되었으며, 이 같은 점토층은 하부에 존재하는 사질층의 전기전도도보다 약 8배 정도 높은 것으로 확인되었다. 북서-남동방향으로 평행하게 설정된 2개의 측선에서 수행된 2차원 전기비저항탐사의 해석 결과에 의하면 구 해안선으로부터 북동방향으로 서로 평행하게 발달된 2개의 가능한 해수침투 경로가 확인되었으며, 그 중 상대적으로 남쪽에 존재하는 침투경로는 심부 80 m이상까지 낮은 전기비저항대가 연장 발달된 것으로 해석되었다. 구 해안선으로부터 내륙으로 약 260 m되는 지점(2차원 전기비저항탐사로부터 심부 80 m 이상까지 연장 발달된 것으로 해석된 침투경로 상의 한 측점)에서 실시한 전기비저항 모니터링 자료에서 조석운동에 의한 12시간의 주기를 갖는 겉보기비저항의 변화를 확인할 수 있었다. 이 같은 사실로 보아 2차원 전기비저항탐사에서 해석된 낮은 전기비저항 이상대는 암반 내에 발달한 파쇄대로서, 조석운동에 의한 해수의 유동통로이며, 이같은 파쇄대를 따라 현재에도 해수침투가 진행되고 있다는 결론을 유추할 수 있다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.227-231
• /
• 2008

본 연구에서는 연안사질 조간대에 표착된 기름의 방제를 위한 화학적 방제법의 적용 가능성을 파악하기 위해서 사질 조간대에서 유처리분산제의 살포에 의한 해수침투량의 변화 및 표착유의 거동을 검토하는 것을 목적으로 하여, 모의 조간대 실험장치를 이용하여 실험을 실시하였다. 파도에너지가 비교적 작은 사질 조간대에서 표착된 원유에 의해서 해수의 침투량이 감소되었으나, 분산제를 살포함으로 인해 해수침투량이 약 30% 증가되는 것을 알 수 있었다. 사질 조간대에 표착한 원유는 토양표층 2 cm부분에서 가장 농도가 높은 경향을 나타내었으며, 유화분산제를 살포하였을 경우 침투된 기름이 작은 입자로 분산되어 토양중으로 분산되었다. 따라서 표착된 원유에 분산제를 살포함으로 인해 저서생물의 생존에 필수적인 용존산소, 영양염, 유기물 등의 공급이 회복되어 저서생물에게 생존에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 판단된다. 또한 표착된 기름에 유처리분산제를 살포함으로 인해 표착된 기름이 작은 유적으로 분산되어 비 표면적의 증대로 인한 기름분해 미생물의 분해가 촉진되어 표착유의 처리에 효과적일 것으로 사료된다.

• 터널과지하공간
• /
• 제14권3호
• /
• pp.229-240
• /
• 2004

연안대수층은 주요한 지하수 공급원으로서 이용될 수 있다. 그러나 연안대수층의 개발은 해수침투에 의한 대수층 오염을 야기할 수도 있다. 이에 따라 개발과정에서는 적절한 양수량과 양수정의 배치가 매우 중요하고, 이 들의 영향은 용질이동과 유동해석이 가능한 수치해석적 기법들을 적용하여 평가할 수 있다. 이 연구에서는 연안 자유면 대수층 모델에 대해 양수량 및 수리지질학적 변수들이 해수침투 특성에 미치는 영향을 SWICHA 코드를 이용하여 수치해석적으로 검토하였다. 수치해석과정에서는 유동 및 용질의 상호작용이 고려되었다. 경계 조건, 수리지질변수 등의 변화에 따른 해수담수 경계부에서의 염수 확산대 분포, 양수정 부근에서의 수두변화 등이 분석되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
• /
• pp.1895-1899
• /
• 2006

해안지역에서는 해수와 담수의 밀도차, 조석에 의한 해수면변화등과 같은 자연적 요인과 양수, 하구에서의 골재채취, 대규모 간척사업등의 인위적 요인에 의해서 해수가 육지부로 침투되는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 양수가 지하수의 염분농도변화에 미치는 영향을 분석하였다. 모의결과, $200m^3/day$이상 양수시에는 지하수위의 저하보다는 횡방향흐름이 가속화 됨에 따라 밀도차에 의한 흐름과 횡방향흐름 유속이 합쳐져서 해수의 급격한 유입으로 TDS농도가 증가하는 것으로 나타났다. 결론적으로 기 관측된 점자료를 이용하여 3차원 공간분포상에서 양수에 따른 염분농도의 변화를 가시적으로 확인 할 수 있으며, 이를 통하여 해안지역에서 해수침투로 인한 재해를 막고 지하수를 보다 안전하게 이용하기위한 적정양수량을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
• /
• 제14권3호
• /
• pp.68-79
• /
• 2009

제주도는 투수성이 좋은 화산암류로 형성이 되어 지표수의 발달이 빈약하므로 수원의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 지구 온난화로 인한 해수면 상승이 발생하여 지하수로의 해수 침투가 발생할 경우 매우 심각한 문제에 봉착할 수 있는 취약성을 지녔다. 본 연구에서는 장기 조위 관측 자료를 토대로 한반도 주변과 제주도 근해의 장기적인 해수면 변화를 분석하였다. 그 결과, 최근 40년 간 한반도 주변에서 해수면이 $2.16\;{\pm}\;1.71\;mm/yr$의 속도로 뚜렷한 상승 양상을 보였으며 제주도 해안에서는 더욱 빠른 속도로 해수면이 상승해 왔음을 알 수 있었다. 또한 제주특별자치도의 지하수/해수침투관측망의 지하수 관측 자료를 통하여 갈수기 중 해수면이 연주기적으로 상승하는 4-5개월 정도의 시기 동안 해수면의 상승에 따라 염수대가 육지 쪽으로 확장하여 침투하고 있는 것을 관측할 수 있었다. 이를 통하여 제주도 동부 지역이 장기적으로 해수면의 상승에 따라 염수대가 육지 쪽으로 확장하여 침투하였음을 간접적으로 보였다. 이는 지구 온난화에 의한 해수면의 상승이 그 동안 관찰되어 왔던 제주도 동부 지역의 해수 침투현상의 한 원인이 될 수 있음을 제시하고 있다.

• 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
• /
• 대한자원환경지질학회 2007년도 춘계 지질과학기술 공동학술대회
• /
• pp.105-107
• /
• 2007

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제6권3호
• /
• pp.37-44
• /
• 2003

해상에서 유출된 기름의 조간대 토양 침투에 관한 정보는 유출된 기름의 생태계 피해와 생태계 피해를 최소화하기 위한 처리대책의 수립에 있어서 중요한 단서가 된다. 본 연구에서는 사질지형의 조간대 모형을 이용하여 파도와 조석에 의한 유출된 기름의 토양 침투 거동을 파악하고, 침투에 미치는 주된 영향인자를 규명하는 것을 목적으로 하여 연구를 수행하였다. 해수와 유출된 C중유의 연안 해변 토양 침투는 전혀 다른 거동을 보이는 것을 알 수 있었다. 해수는 파도와 조석의 물리적 작용에 의해서 토양 중으로 침투를 하였으나, 유출된 C중유는 파도에 의해서는 침투되지 않고 조석작용에 의해서만 토양 중으로 침투하는 것을 알 수 있었다. 그리고 평방미터당 1 L의 유출유가 표착하였을 경우 약 80%이상의 유분이 토양 표층 2 cm의 부분에 집중되는 침투경향을 나타내었다. 그리고 유출된 기름의 토양침투에는 온도의 변화에 의존하는 기름의 점도가 강한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제50권6호
• /
• pp.387-395
• /
• 2017

기후변화에 따른 해수면 상승으로 인하여 해안지역의 지하수계에 해수침투가 가중된다. 지하수의 염분농도가 증가하면 지하수면 상부의 불포화 토양에서도 염분 농도가 증가할 수 있으며, 이는 농경지에서 작물피해를 일으킬 수 있다. 해수면이 상승함에 따라 내륙의 지하수위도 함께 상승한다. 이는 불포화 토양층의 두께를 감소시켜 해안 저지대의 경작에 피해를 끼칠 수 있다. 본 연구에서 지하수 해수침투는 3차원 모델, 토양 염류화 평가는 연직 1차원 모델을 합성 적용하여 해안 농경지에 대한 해수면 상승 피해를 평가하는 방법을 개발하였다. 3차원 해수침투 모델에서 지하수면의 수위와 농도분포를 계산하고 최상부 절점 중에서 염분 농도가 기준 값 이상인 절점에서 지하수면과 지표면 사이의 토양층에서 연직 1차원 모델링으로 토양층의 염분 농도와 불포화대 두께를 계산하였다. 농경지의 토양 염류화는 작물의 뿌리 심도에서 보통 작물의 생육한계 염분농도를 기준으로 판단하였다. 개발된 모델링 방법을 가상의 간척농경지에 적용하였다. 해수면 상승자료로 IPCC의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 사용하였다. 평가 결과는 2050년과 2100년에 대하여 제시하였다. 연구결과 대상지역에서 기후변화 시나리오 RCP 8.5에서 2100년에는 지하수 염류화 피해 면적은 간척지 육지면적 대비 7.8%, 염류화 토양 면적은 6.0%, 불포화층의 두께가 뿌리심도보다 적은 지역의 면적은 1.6% 증가하는 것으로 분석되었다.

• 지질공학
• /
• 제13권1호
• /
• pp.17-27
• /
• 2003

본 연구에서는 해수침투에 관한 기존 이론을 검증하고 지하수 함양량과 양수량의 변화에 따른 담-염수 경계면 이동현상을 고찰하기 위하여 실내 모형규모의 자유면 대수층에서 시간 영역 광전자파 분석기 (Time Domain Reflectometry: TDR)를 이용하여 2차원 염수침투 현상을 관측하였다. 실험 결과 염수와 담수의 경계면에서는 분산 혹은 확산에 의한 혼합대 (mixing zone)가 두텁게 형성되었으며 Badon Ghyben과 Herzberg가 가정한 비혼합 경계면 (sharp interface)은 형성되지 않았다. 따라서 본 연구에서 획득한 기준 해수면에 대한 자유수면($H_{f}$)과 염수 경계면($H_{s}$)까지의 깊이의 비에 관한 실험치와 Ghyben-Herzberg 근사법의 이론치가 일치하지 않음을 알 수 있었다. 한편, 함양량과 양수량을 달리하면서 경계면의 변화를 관찰한 결과 주어진 함양량에 대하여 양수량이 증가함에 따라 경계면의 이동속도가 증가하였고, 본 모형조건하에서 경계면의 이동속도는 함양량에 대한 양수량의 비 ($Q_{p}/Q_{r}$)에 약 7배나 달하는 것으로 나타났으며 이는 해안선에 인접한 해수 침투 취약지역에서는 양수량이 아주 중요한 역할을 한다는 것을 지시한다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제9권3호
• /
• pp.225-230
• /
• 2006

연안지역의 해수침투대에서 투수성 파쇄대 및 고염분 지하수가 유입되는 구간의 탐지를 위하여 공내수 치환 전기전도도검층을 수행하였다. 공내수 치환 전기전도도검층은 시추공 내의 지하수를 전기적으로 다른 성질을 갖는 지하수로 치환하고 일정 양수 또는 자연 상태에서 시간에 따른 전기전도도의 변화를 측정하는 것으로 시추공과 교차하는 투수성 파쇄대 또는 다공성의 대수층에서 시추공 내로 유입되는 지층수 전기전도도의 변화 특성을 측정하면 지하수가 유입되는 구간의 확인이 가능하다. 현장 시험에 적용한 공내수 치환 시스템은 주입과 양수, 유량측정이 가능하며 내경이 작은 모니터링 PVC 케이싱이 설치된 시추공에도 적용이 가능하도록 제작하였다. 전남 영광의 연안지역에 위치하는 3개 시추공에서 공내수 치환기법을 적용하여 전기전도도의 변화 특성을 측정한 결과, 연구지역의 고염분 지하수는 균열암반을 통한 해수침투로 확인되었다. 공내수 치환 전기전도도검층법은 연안지역에서 수리상수 추정, 최적의 양수설계, 해수침투 특성 평가 등에 활용될 것으로 예상된다.