• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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• v.10 no.5
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• pp.159-168
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• 2010

This study investigates the relationships between the maximum freshwater pumping discharge and hydraulic properties of coastal aquifer using a laboratory model. The experiment performed the fresh pumping test in various locations near the saltwedge induced by saltwater intrusion to freshwater over aquifer characteristics of hydraulic conductivity, salinity, and ground surface slope. Saltwater pumping also tested to protest saltwater intrusion to the excessively discharging freshwater well. The maximum freshwater discharges were achieved, and then the optimum saltwater discharges were measured. It is found that greater hydraulic conductivity and ground surface slope produced greater the maximum freshwater pumping discharge. Salinity gave less impact on the pumping discharge relatively. Higher freshwater discharge was found at higher hydraulic conductivity and steeper ground surface slope. The optimum saltwater discharge required 14% more pumping rate than the maximum freshwater discharge to keep saltwater intrusion to the freshwater pumping well. Pumping well located closer to salt-wedge profile promoted less freshwater pumping discharge. Therefore, pumping well location, hydraulic conductivity, ground surface slope, and salinity should be taken into account in freshwater pumping in coastal aquifer.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.5
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• pp.408-417
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• 2007

Recently, an artificial beach has been constructed compensating for loss of the natural one caused by the development of coastal area, as well as serving as a location for recreational activities such as sea bathing. It is well known that some structure should be constructed to protect an artificial beach from the outflow due to wave action of the reclaimed sand. In general, dike is utilized as the structure to protect an artificial beach. And, one of the factors which may need to be taken into consideration for stability of dike on seabed foundation is the ground water behavior behind dike. However, the interrelated phenomena of nonlinear wave and ground water response have relatively little attention although these interactions are important for stability of structure and sand suction to the artificial beach. In this paper, the numerical wave tank was developed to clarify nonlinear wave, dike and ground water dynamic interaction, which can simulate the difference of ground water and mean water level. Using the developed numerical wave tank, the present study investigates how variation of ground water level influences hydrodynamic characteristics in seabed around dike and numerically simulates the wave fields, pore flow patterns, pore water pressures and vorticities according to variation of ground water level. Numerical results explain well how hydrodynamic characteristics in seabed around dike is affected by the variation of ground water level.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.2 no.2
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• pp.96-103
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• 1999

Most of saline water inousions have been diagnosed by geophysical or geochemical approach independently. The objective of this study is to provide the effective method to detect the saline water intrusion on the ground water in the vicinity of seashore using these two methods. Schulumberger sounding, frequency domain electromagnetic sounding and geochemical analysis of ground water were carried out to explore saline water intrusion. Schulumberger sounding was implemented in dry surface condition before irrigation water was introduced into the field, while electromagnetic sounding was carried out in wet ground condition after the irrigation. The purpose of duplicated measurements on the equivalent spot at different times was to investigate the variation of anomaly zone depending on the amount of ground water. It was possible to discriminate the anomalous zone due to high water saturation from the low electric resistivity zone by high salt concentrations through this way. For the verification of the geophysical result, the ground water samples in the study area were collected and analysed at the 23 points near the measuring spots. The groundwater at the spot nearest to the sea water intrusion identified by geophysical method indicates higher salinity than the standard limit concentration for agricultural irrigation water (250 mg/1). Isotope analysis of $D({^2}H)$ vs. is ${^18}O$ and PCA analysis were used to discriminate the anthropogenic pollution from those of high salinity from sea water intrusion.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.189-193
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• 2006

대체용수원의 개발이 시급하게 대두되어지고 있는 가운데 제한된 수자원을 보다 효과적으로 사용하기 위한 하나의 방법으로 지하댐(Groundwater Dam) 건설을 이용한 지하수 자원의 개발이 하나의 방법으로 제안되었다. 하지만 해안지역에 설치된 지하댐을 운영할 경우 지하수위 변동에 따른 염수의 침입을 고려하여 운영하여야 한다. 특히 갈수시는 지하수위 하강이 강하게 나타나는 시기로 지하수위는 지하댐 최적운영을 위한 중요한 지표가 된다. 특히 강우량 자료를 활용한 가뭄지수와 지하수위의 관계를 설명 할 수 있다면 예상 강우자료를 활용한 장래의 지하수위를 예측 할 수 있으며 이것은 지하댐 운영에 매우 효과적으로 활용 할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 기존의 강우와 예상 강우 자료를 활용하여 지하수위 예측기법을 개발하였다. 과거 강수량의 일이동 평균값을 바탕으로 한 다항 회귀모델을 수립하여, 계절적 특성을 고려한 구간을 분리하여 적용하였다. 예측된 지하수위의 정확성을 알아보기 위해 관측된 지하수위와 예측된 지하수위를 비교 분석하였다. 분석 결과 단순회귀기법을 지하수위를 예측한 경우 $0.62{\sim}0.63$의 상관계수를 보인반면 다항회귀기법을 적용한 결과 $0.62{\sim}0.84$로 상관계수가 증가하였다. 대체적으로 관측된 지하수위와 예측된 지하수위는 비슷한 경향을 보였다. 따라서 지하댐 운영에 있어 최적의 취수량을 개발하기위해 일강우자료를 활용한 지하수위 예측기법의 활용성은 매우 높은 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.905-908
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• 2009

In the management of groundwater in coastal areas, saltwater intrusion associated with extensive groundwater pumping, is an important problem. The groundwater optimization model is an advanced method to study the aquifer and decide the optimal pumping rates or optimal well locations. Cheng and Park gave the analytical solutions to the optimization problems basing on Strack's analytical solution. However, the analytical solutions have some limitations of the property of aquifer, boundary conditions, and so on. A simulation-optimization numerical method presented in this study can deal with non-homogenous aquifers and various complex boundary conditions. This simulation-optimization model includes the sharp interface solution which solves the same governing equation with Strack's analytical solution, therefore, the freshwater head and saltwater thickness should be in the same conditions, that can lead to the comparable results in optimal pumping rates and optimal well locations for both of the solutions. It is noticed that the analytical solutions can only be applied on the infinite domain aquifer, while it is impossible to get a numerical model with infinite domain. To compare the numerical model with the analytical solutions, calculation of the equivalent boundary flux was planted into the numerical model so that the numerical model can have the same conditions in steady state with analytical solutions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.264-264
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• 2021

해수면 상승 및 인간의 활동으로 인한 해수 침투 영향 반경의 예측 및 모의에 대한 연구는 활발히 진행되고 있으며, 해수 침투 피해를 완화하기 위한 다양한 대응 방안이 시도되고 있다. 하지만 해수 침투 피해 대응 방안 등을 효율적으로 사용하기 위해서는 해수 침투 피해가 가장 활발히 일어나는 지역을 선정하고, 지역 특성에 맞는 대응 방안을 선정하는 과정이 필요하다. 기존의 해수침투 취약성 평가의 방법은 대수층 매개변수의 불확실성, 자료의 결측이 빈번하게 발생하고 있다. 또한, 평가 인자에 대한 자료 수집이 어렵고, 대수층에 대한 매개변수의 불확실성으로 직관적인 평가가 어렵다. 본 연구에서는 서해안의 도서지역을 제외한 연안지역을 대상으로 해수침투 취약성 평가 기법을 개발하였다. 해수침투에 대한 직관적인 해석을 위해 직접적인 영향을 미치는 수문 성분 중 해수면, 지하수위, 함양량, 지하수 이용량을 지표로 선정하고, 행정구역 단위로 자료를 수집하였다. 각각의 자료에 대한 평균, 기울기를 이용하였다. 각각의 인자에 대해서 객관적 가중치 산정 방법인 엔트로피 방법을 이용하여 가중치를 결정하였다. Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution(TOPSIS)를 이용하여 가장 취약한 지역을 선정하였다. 객관적 가중치 산정 방법을 이용하여 자료를 통해 직접적인 평가 가능하며, 추세 분석을 통해 앞으로의 해수침투 취약성에 대한 전망도 가능하다. 평가 결과를 이용하여 해안의 지하수자원의 지속가능한 운영 관리를 위한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.34 no.4
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• pp.292-303
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• 2016

This study described the spatial distributions of marine environmental factors such as water temperature, salinity, chlorophyll a concentration and turbidity, and characteristics of phytoplankton community such as species composition, standing crops and dominant species at 19 fishing ports around Jeju Island during the early summer of 2016. I analyzed bio-oceanographical characteristics using principal component analysis (PCA) of the environmental factors and biological parameters. Water temperature, salinity, chlorophyll a and turbidity ranged from 17.6 to $20.7^{\circ}C$, from 26.19 to 32.33 psu, from 0.76 to $7.13{\mu}g\;L^{-1}$, and from 0.51 to 14.49 FTU, respectively. A total of 51 species of phytoplankton belonging to 35 genera were identified. In particular, diatoms and dinoflagellates accounted for more than 56.8% and 27.4% of all the species, respectively. Moreover, the number of phytoplankton species was controlled by salinity. Phytoplankton cell density ranged from $2.9cells\;mL^{-1}$ to $185.9cells\;mL^{-1}$. The dominant species were Navicula spp. Stephanopyxis turris, Eutreptiella gymnastica and Mesodinium rubrum. Environmental factors and the phytoplankton community varied greatly between sampling sites. According to PCA, the biological oceanographic characteristics of the around Jeju Island were characterized by meteorological factors such as air temperature, precipitation and discharge of ground water during early summer.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.326-330
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• 2007

도시화 면적이 증가하면 불투수 면적이 증가하고 그에 따라 도시 하천의 평상시 유출이 감소한다. 도시유역의 평상시 수량을 회복시키는 방법으로는 침투 증진시설(투수성 포장, 침투 트렌치, 침투 측구 등)의 설치, 하수의 고도처리 후 방류 저수지에 의한 유황 개선, 지하철 용출수 활용 등이 있다. 우리나라의 경우에 일부 도시하천의 수량 감소가 심각한 상황에 이르고 있으며 이를 해결하고자 하는 노력이 최근에 나타나고 있다. 수량을 회복하려면 유량 평가를 위한 현장조사, 수량회복 계획, 재원의 반영, 수량회복 시설의 설치 및 관리의 순서로 단계별 사업이 수행되어야 한다. 계획 단계의 과업에서 필요한 사항은 여러 가지 수량 회복 방법의 영향을 정량 평가하는 것이다. 이에 핵심이 되는 것은 수량 회복 요소를 포함하거나 추가한 수문순환 평가 도구이다. 침투시설 중 투수성 포장과 침투 트렌치를 모의하도록 기존의 SWMM 모형을 수정하였다. 그 과정에서 증발량 처리와 지하수 출력기능에 대한 오류도 수정되었다. 수정 개발된 SWMM을 침투시설 모형실험 결과와 비교하여 수정된 프로그램의 적합성을 검증하였다. 투수성 포장과 침투 트렌치를 고려하여 수정된 프로그램을 안양천의 지류인 학의천 유역에 적용하여 침투시설의 효과를 분석하였다. 만일 학의천 불투수 면적의 10%를 투수성 포장으로 교체하면 하류 비산교 지점의 저수량$(Q_{275})$이 3 %, 갈수량$(Q_{355})$이 17 % 증가하는 것으로 분석되었다. 침투 트렌치의 경우 학의천 소유역 별로 100m 트렌치를 $5{\sim}10$개 시공할 경우 저수량은 약 1 %, 갈수량은 약9 %가 증가하였다. 수정 개발된 SWMM을 사용하면 침투 트렌치와 투수성 포장 이 도시 유역의 건기 수량회복에 미치는 영향을 분석할 수 있다.해 경보발령 이전에 한계수위를 넘어서는 경우(case_3)로서 분석되었다. 이러한 실패한 경보발령의 경우에 대한 원인분석 결과, 기존의 모형화를 통해 고려되지 못하였던 해안도시 홍수의 특성 중 총강우량에 대한 고려, 선행강우 여부 및 강우 지속시간, 지속시간 내 강우집중도 그리고 선정지점 내 조위의 영향과 유역내 합류식 하수관거 시스템의 영향 등 자연유역과는 다른 다소 복잡한 요소를 고려한 해안도시홍수 경보발령 기준에 대한 개선이 필요함을 확인할 수 있었다.이 좋다고 고찰된다. 6. 우리 나라의 현행 수도작기로 본 기온 및 일조조건은 수도의 분얼전기에 대해서는 호조건하에 놓여 있으나, 분얼후기인 7월 중ㆍ하순 경의 일조부족과 고온다습조건은 병해, 특히 도열병의 유발원인이 되고 있다. 7. 우리 나라의 현행수도작기로 본 전국각지의 수도의 출수기는 모두 일조시간이 적은 부적당한 시기에 처해 있다. 8. 출수후 40일간의 평균기온에 의한 적산온도 88$0^{\circ}C$의 출현기일은 수원에서 8월 23일이었고, 년간편차를 고려한 안전출수기일은 8월 19일로서 적산온도면에서는 관행 출수기일은 약간 늦다고 보았다. 9. 등열기의 평균기온에 의한 적산온도는 현행 수도작기로서는 최종한계시기에 놓여 있으며, 평균기온의 년간편차와 우리 나라의 최저기온이 낮은 점을 고려할 때, 현행출수기는 다소 늦은 것으로 보았다. 10. 생육단계별의 수도체내의 질소함량은 영양생장기의 질소함량이 과다하였으며, 출수 이후에 영양조락을 여하히 방지하느냐가 문제된다고 보았다. 11. 수리불안전답 및 천수답이 차지하는 전답면적의 비율은 차차 감소되고 있는데, 이와 전체 10a당 수량의 증가율과의 상관계수를 산출하였는데, 수리불안전답과의 상관계수 (4)는 +0.525였으며, 천수답과는 r=+0.832, 그리고 수리불안전답과 천수답을 합계한 것과의

• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.22 no.9
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• pp.61-68
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• 2006

Recently the large scale civil engineering projects are being implemented by reclaiming the sea or utilizing seashore and river embankment areas. The reclaimed land and utilized seashore are mostly soft ground that doesn't have sufficient bearing capacity. This soft ground consists of fine-grained soil such as clayey and silty soils or large void soil like peat or loose sand. It has high ground water table and it may cause the failure and crock of building foundation by uplift pressure and ground water leakage. In this study, the permittivity and the transmissivity were evaluated with the applied normal pressure in the laboratory. The laboratory model tests were conducted by utilizing geocomposite drainage system for draining the water out to release the uplift pressure. The soil used in the laboratory drainage test was dredged soil from the reclaimed land where uplift pressure problems can arise in soil condition. Geocomposite drainage system was installed at the bottom of apparatus and dredged soil was layered with compaction. Subsequently the water pressure was supplied from the top of specimen and the quantities of drainage and the pore water pressure were measured at each step water pressure. The results of laboratory measurements were compared with theoretical values. For the evaluation of propriety of laboratory drainage test, 2-D finite elements analysis that can analyze the distribution and the transferring of pore water pressure was conducted and compared with laboratory test results.

• The Journal of the Petrological Society of Korea
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• v.21 no.4
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• pp.385-396
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• 2012

Jeju island is the biggest volcanic island in Korea and there are over 455 Quaternary monogenetic volcanoes, of which approximately 373 volcanoes(82.0%) are cinder cones. Other volcanic forms in the island include sharp-pointed lava cone without crater(9 volcanoes; 2.0%), shield volcanoes(27 volcanoes; 5.9%), tuff rings(17 volcanoes; 3.7%), tuff cones(3 volcanoes; 0.7%), a maar(1 volcano; 0.2%) and lava domes(25 volcanoes; 5.5%). The monogenetic volcanoes include 15 small nested cinder cones(aloreum). The monogenetic volcanoes are more abundant in the eastern part of the island than in the western part. If the main cause of the weathering such as precipitation affected the shape of the monogenetic volcanoes, more monogenetic volcanoes(BC, CC, DC, etc.) are supposed to be present in the southern part that have more precipitation than in the northern part. But the distribution of the monogenetic volcanoes shows no difference between the southern and the northern parts. So we suggest that the difference of the climatic conditions did not affect the distribution or the shape of cinder cones. Tuff rings, tuff cones and a maar are distributed beneath the island or in the low-altitude areas along the shore although cinder cones are distributed in the interior of the island. This means that the volcanic activity which formed the monogenetic volcanoes resulted from either phreatomagmatic eruption or magmatic (hawaiian or strombolian) eruptions depending on the reaction with water (underground water or shallow waters). The distribution of the monogenetic volcanoes according to the altitude shows that 253(55.6%) volcanoes occur in low-lying coastal areas at an altitude below 300 m, 110(24.2%) in a middle mountainous area at an altitude between 300~600 m and 92(20.2%) in a high mountainous area at an altitude above 600 m. So more than half of monogenetic volcanoes are distributed in low-lying coastal areas.