• 제목/요약/키워드: Agricultural groundwater

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시설원예단지의 생태계서비스 기능 증진을 위한 개선방안 연구 (A study on the improvement of Ecosystem Service Function for the Protected Horticulture Complex in Agricultural Landscape)

  • 손진관;공민재;강동현;이시영
    • 농촌계획
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    • 제21권4호
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    • pp.45-53
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    • 2015
  • Agriculture, rural landscapes are accompanied by a variety of environmental issues. Therefore, it is necessary to study on biodiversity and ecosystem services. Horticulture complex is low groundwater recharge function, it can be evaluated as a facility that biodiversity is impaired. The ecosystem services in agricultural landscapes were obtained 19 kinds of functions. Experts survey Groundwater recharge function (4.13) teeth chapter higher, Water storage (4.05), Amphibian & Reptile habitat (3.96), Aquatic insect habitat (3.92), Flood control (3.87), Water purification (3.86), Avian habitat (3.76 ), Creating landscape (3.74), Vegetation diversity (3.71), Experience, Education (3.69), Biological control (3.48), Fishery habitat (3.42), Climate regulation (3.30), Mammal habitat (3.30), Air quality regulation (3.25 ), Mainenance of genetic diversity (3.25), were analyzed in order Rest area (3.14). Improving capabilities in the Detention Pond, Wetland, Green space, Corridor, Non-Chemical, Program development, Green spaces, Rainwater storage facilities, Water cycle system, Surface water storage facilities, Infiltration trench, Water purification facilities, Permeable pavement. Environmentally friendly, and to contribute to sustainable agricultural development through ecological planning.

우리나라 농업 물리탐사: 적용 사례와 향후 과제 (Agricultural Geophysics in South Korea: Case Histories and Future Advancements)

  • 송성호;조인기
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제21권4호
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    • pp.244-254
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    • 2018
  • 우리나라 농업부문에 최초로 적용된 물리탐사 기술은 전기비저항 수직탐사로, 1970년대 농업용 지하수 탐지 목적으로 적용되기 시작하였다. 농업활동이 다변화된 1990년대 이후에는 기존의 전기비저항 탐사 이외에 유도 전자기 탐사, 자연전위 탐사 등을 이용하여 대규모 간척지 염분 집적 등 토양 특성 파악, 농업현장을 포함한 지하수 공급의 최말단부인 해안지역 소유역의 해수침투 범위 탐지, 저수지 및 방조제 안전진단을 위한 물리탐사, 과잉양수에 의한 지반침하 탐지, 쓰레기 매립장 또는 가축 매몰지로부터 발생되는 침출수 누출 범위 추적 등 다양한 분야로 확대되어 활용되고 있다. 본 원고에서는 이러한 농업부문에서의 물리탐사 기술 적용 사례들을 소개하고, 이를 기반으로 미래 농업에서 추구하는 정밀농업 현장에 필요한 물리탐사 기술의 발전 방안을 제시하였다.

Simultaneous Analysis of 13 Pesticides in Groundwater and Evaluation of its Persistent Characteristics

  • Song, Dahee;Park, Sunhwa;Jeon, Sang-Ho;Kim, Ki-In;Hwang, Jong Yeon;Kim, Moonsu;Jo, Hun-Je;Kim, Deok-hyun;Lee, Gyeong-Mi;Kim, Hye-Jin;Kim, Tae-Seung;Chung, Hyen Mi;Kim, Hyun-Koo
    • 한국토양비료학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.434-451
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    • 2017
  • For this study, groundwater samples for 3 years from 2011 through 2013 were collected at 106 groundwater monitoring site in Korea. These groundwater samples were analyzed for 13 pesticides such as cabofuran, pentachlorobenzene, hexachlorobenzene, simazine, atrazine, lindane (gamma-HCH), alachlor, heptachlor, chlordane (total), endosulfan (1, 2), dieldrin, endrin, 4,4-DDT. The objectives of this study were to determine the detection frequency and their concentrations of 13 pesticides and evaluate the health risk level considering ingestion, inhalation, and skin contact using concentrations of 13 pesticides in groundwater samples. An analysis was used for the simultaneous determination for 13 pesticides using GC-MS. GC-MS was performed on HP-5ms, using helium ($1ml\;min^{-1}$) as carrier gas. The average recoveries of the pesticides were from 92.8% to 120.8%. The limits of detection (LODs) were between $0.004{\mu}g\;L^{-1}$ and $0.118{\mu}g\;L^{-1}$ and the limits of quantification (LOQs) were between $0.012{\mu}g\;L^{-1}$ and $0.354{\mu}g\;L^{-1}$. 106 groundwater wells were selected. 54 wells were from well to monitor background groundwater quality and 52 wells were from well to monitor groundwater quality in industrial or contamination source area. Eight pesticides including pentachlorobenzene, lindane (Gamma-HCH), heptachlor, chlordane (total), Endosulfan (1, 2), dieldrin, endrin, and 4,4-DDT were not detected in groundwater samples. The detection frequency for hexachlorobenzene, alachlor, carbofuran and simazine was 23.4%, 11.4%, 7.3%, and 1.0%, respectively. Atrazine was detected once in 2011. The average concentrations were $0.00423{\mu}g\;L^{-1}$ for carbofuran, $0.000243{\mu}g\;L^{-1}$ for alachlor, $0.00015{\mu}g\;L^{-1}$ for simazine, and $0.00001{\mu}g\;L^{-1}$ for hexachlorobenzene. The detection frequency of hexachlorobenzene was high, but the average concentration was low. In the contaminated groundwater, the detection frequency for hexachlorobenzene, alachlor, carbofuran, simazine and atrazine was 26.1%, 21.3%, 7.1%, 1.9% and 0.3%, respectively. In the uncontaminated groundwater, detection frequency for hexachlorobenzene, carbofuran and alachlor were 20.2%, 7.5%, and 1.9% respectively. Simazine and atrazine were not detected at uncontaminated groundwater wells. According to the purpose of groundwater use, atrazine was detected for agricultural groundwater use. Hexachlorobenzene showed high detection frequency at agricultural groundwater use area where the animal feeding area and golf course area were located. Alachlor showed more than 50% detection frequency at cropping area, pollution concern river area, and golf course area. Atrazine was detected in agricultural water use area. By land use, the maximum detection frequency of alachlor was found near an orchard. For human risk assessment, the cancer risk for the 5 pesticides was between $10^{-7}$ and $10^{-10}$, while the non-cancer risk (HQ value) was between $10^{-4}$ and $10^{-6}$. For conclusion, these monitoring study needs to continue because of the possibility of groundwater contamination based on various purpose of groundwater use.

해수면 상승으로 인한 지하수 해수침투 및 토양 염류화 합성 평가모델 (Composite model for seawater intrusion in groundwater and soil salinization due to sea level rise)

  • 정은태;박남식;조광우
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.387-395
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    • 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.

포스트 코로나 시대 농어촌지하수 관리 방안 (Management Plan for Rural Groundwater Resources in the Era of Post COVID-19)

  • 이병선;서상진;이규상;윤석환;송성호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제27권4호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • This study was conducted to supplement new-normal strategies on management plans of rural groundwater resources in the era of Post COVID-19. Global outbreak of COVID-19 has damaged across all areas including public policy, economics, industrial services, and others without exception, which has resulted in establishing new-normal strategies in order to restore balance and functions as for these areas. The new-normal ones were represented as enhancing preventative management on infectious diseases, expanding non face-to-face services, enhancing protective trades and food securities, and preparing growth policies on public services using the 4th industrial revolution techniques. In this study, G-WASH_AD (Groundwater supply, sanitation, and hygiene with attraction and digitization) was suggested to be new-normal strategies on rural groundwater resources. The G-WASH_AD was consisted of three detailed action plans: a preventative plan on waterborne-diseases of groundwater (PP), a groundwater-tourism plan with rural heritage (GP), and an application plan of the 4th industrial revolution techniques to groundwater facilities and its data (P4). The PP can contribute to protect human health from waterborne-diseases and minimize hazardous effects on crop cultivation. The GP accompanied with high-quality groundwater resources is able to strengthen rural tourism, to promote marketing activities on local agricultural products, and to increase household incomes of rural communities. The P4 can reinforce fast, comfortable, and scientific management on groundwater facilities and its data, creating a virtuous cycle between innovative management on groundwater and growth of technology related to it. Results of the G-WASH_AD strategies can encourage a green growth engine in field of rural groundwater management keeping up with Post COVID-19.

대구.경북지역 마을상수도용 지하수의 수질과 주민의 경제비용에 대한 조사 (Research on Groundwater Quality and Economic Expenses for Drinking in Daegu and Gyeongbuk Areas)

  • 강미아;정태경
    • 지질공학
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    • 제19권3호
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    • pp.307-311
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    • 2009
  • 농업활동이 활발한 지역에서의 지하수 오염은 이를 이용하는 주민들의 경제비용을 증가시키고, 이로 인해 적절한 수 처리기술을 도입하는데 있어 주민들의 부담이 증가한다. 지하수를 수원으로 하는 마을상수도의 수질 뿐 만 아니라 규모의 수준도 주민의 경제비용을 결정하는데 매우 중요한 인자로 작용한다. 즉 수질기준에 부적합한 지하수의 수질개선에 소요되는 비용을 지불하는 경우에, 지불비용과 수질개선 수준과의 관련성에는 마을상수도의 급수규모가 지불비용에 직접적인 영향을 미친다는 것이다. 따라서 마을상수도용 지하수를 대상으로 할 때, 수질부분에서 효율성을 높이고, 경제부분에서 절감할 수 있는 방법은 마을상수도의 수질과 규모를 고려하여 결정하는 것이다.

보 건설이 주변지역 지하수 흐름계에 미치는 영향 (Analyzing the Effect of a Weir Construction on the Groundwater Flow System)

  • 정수정;구민호
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제17권3호
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    • pp.39-48
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    • 2012
  • Visual MODFLOW, a three dimensional groundwater flow model, was used to analyze effects of a weir construction in an alluvial stream on the nearby groundwater flow system. A hypothetical conceptual model was developed to investigate how the groundwater level and the water budget could change after a weir construction depending on the location of tributary streams. A site example, dealing with the Juksan weir installed in the Yeongsan River, was also demonstrated to predict the effects of the weir construction. Model results show that impacts of a weir construction on the groundwater flow system greatly vary depending on how far a tributary is located and whether it is located downstream or upstream from the weir. Therefore, consideration of the location of tributaries in planning the location of a weir could effectively minimize the impacts of a weir construction on the groundwater flow system. It is also demonstrated that model results are highly dependent upon how the model is dealing with small tributaries and agricultural drainage channels, which can be easily found nearby the main streams, acting as major water bodies for groundwater discharge. The model for the Juksan area shows that the weir construction will change the direction of groundwater flow in some areas, leading to changes of groundwater quality and interaction of the Yeongsan River to the aquifer from a gaining to a losing stream. The model also predicted the areas where rise of groundwater level caused by the Juksan weir could adversely affect plant growth, and thereby suggested installing new drainage channels as a countermeasure to drawdown the groundwater level.

음성지역 지하수의 수리화학적 특성에 대한 심도, 모암 및 광화대의 영향 (Effect of Well Depth, Host Rocks and Mineralization Zone on Hydrochemical Characteristics of Groundwater in the Umsung Area)

  • 정찬호;이병대;성익환;조병욱
    • 지질공학
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    • 제14권4호
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    • pp.469-485
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    • 2004
  • 이 연구는 충북 음성군지역 지하수를 대상으로 모암과 심도에 따른 지하수의 수리화학적 특성을 비교하였다. 그리고 금속광산의 광화대가 지하수의 화학성분에 미치는 영향에 대해서도 알아보았다. 연구지역은 쥬라기 화강섬록암과 백악기 퇴적암층이 단층으로 경계를 이루고 있다. 천부지하수는 쥬라기 화강암지 역에서 개발되어 대부분 농업용수로 사용되는 반면 심부지하수는 백악기 퇴적암을 모암으로 하여 생활용수로 이용되고 있다. 천부 지하수는 전반적으로 약산성화되어 있으며, 전기전도도 값은 $126\~613\;{\mu}S/cm$의 범위를 보인다. 지하수의 화학적 유형은 $Ca-HCO_3$형에서 $Ca-Cl(SO_4,\;NO_3)$ 형까지 넓게 분포한다. 일부 지하수에서는 질산염$(NO_3)$의 농도가 높게 검출되어 농업등 인간활동과 관련된 오염의 특성을 보인다. 일부 지하수는 철(Fe), 망간(Mn), 아연(Zn)등 중금속의 함량이 수 ppm이상의 높은 농도를 보여 금속광산의 광화대 영향을 시사한다. 심부지하수는 중성내지는 알카리성으로 천부 지하수에 비해 높은 전기전도도를 보인다. 그리고 지하수의 화학적 유형은 $Ca-HCO_3$의 특성을 보인다. 광산의 배출수는 산성배수의 특성을 보이지 않지만 황산염과 중금속의 함량이 약간 높은 특성을 보인다. 동위원소 조성에서는 천부지하수에 비해 심부지하수가 보다 결핍된 낮은 수준을 보여 심도에 다른 동위원소의 조성차이가 뚜렷하다. 이상을 종합하면 연구지 역 지하수의 화학성분은 단층을 경계로 화강섬록암, 퇴적암으로 뚜렷이 구분되는 모암성분의 차이, 지하수공 심도차이, 농업활동의 유무, 그리고 광화대의 영향 등이 복합적으로 반영되었음을 알 수 있다.

충남 효교리 농업지역 천부지하수의 화학적 특성 (Chemical Characteristics of Shallow Groundwater in an Agricultural District of Hyogyo-ri Area, Chungnam Province)

  • 전항탁;함세영;최은경;김현구;김문수;박기훈;임우리
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.630-646
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    • 2020
  • 농촌지역에서는 농업활동의 영향에 의한 질산성질소 오염이 천부지하수를 생활용수나 먹는물로 사용하는데 큰 장애요인이 되고 있다. 본 연구에서는 충남 예산군 효교리 농업지역의 천부지하수의 수질특성을 토지용도 및 토양층의 화학성분과 연계하여 고찰하였다. 지하수의 NO3-N 평균 농도는 생활용수와 농업용수 수질 기준을 초과하며, 이는 비료, 축산폐수, 생활하수 등의 인위적인 오염원으로부터 유래하는 것으로 판단된다. 연구지역 지하수 수질형은 주로 Ca(Na)-Cl형에 속하는 것으로 나타나며, 일반적인 천부지하수의 수질형인 Ca-HCO3형과는 다르다. 논 및 기타(상류, 목장, 주거)지역과 밭 지역으로 구분하여 지하수의 NO3-N 농도를 비교한 결과, 밭 지역의 NO3-N의 평균 농도는 22.8 mg L-1 이고, 논 및 기타 지역의 NO3-N 평균 농도는 7.7 mg L-1로서 밭 지역의 NO3-N의 평균 농도가 높게 나타난다. 이는 논지역이 낮은 투수성을 가지고, 밭지역은 높은 투수성을 가지기 때문이다. Mann-Kendall 검정과 Sen 검정에 의한 경향성 분석에 의하면, NO3-N 농도는 매년 0.011 mg/L 정도로 매우 약한 감소 추세를 보여주고 있으며, 이는 현재 지하수내 NO3-N 농도가 거의 평형상태에 있음을 지시한다. 한편 SO42- 농도는 매년 -15.48% 씩 감소하며, HCO3- 농도는 매년 -13.75% 씩 감소하는 것으로 나타났다. 입도분석에 의한 수리전도도는 지표하 5m까지의 심도에서 평균 1.86×10-5 cm s-1을 보이며, 모래층에서는 1.03×10-4 cm s-1을 그리고 실트층에서는 2.50×10-8 cm s-1을 보인다.

TFNM, ANN, ANFIS를 이용한 국가지하수관측망 지하수위 변동 예측 비교 연구 (A Comparative Study on Forecasting Groundwater Level Fluctuations of National Groundwater Monitoring Networks using TFNM, ANN, and ANFIS)

  • 윤필선;윤희성;김용철;김규범
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제19권3호
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    • pp.123-133
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    • 2014
  • It is important to predict the groundwater level fluctuation for effective management of groundwater monitoring system and groundwater resources. In the present study, three different time series models for the prediction of groundwater level in response to rainfall were built, those are transfer function noise model (TFNM), artificial neural network (ANN), and adaptive neuro fuzzy interference system (ANFIS). The models were applied to time series data of Boen, Cheolsan, and Hongcheon stations in National Groundwater Monitoring Network. The result shows that the model performance of ANN and ANFIS was higher than that of TFNM for the present case study. As lead time increased, prediction accuracy decreased with underestimation of peak values. The performance of the three models at Boen station was worst especially for TFNM, where the correlation between rainfall and groundwater data was lowest and the groundwater extraction is expected on account of agricultural activities. The sensitivity analysis for the input structure showed that ANFIS was most sensitive to input data combinations. It is expected that the time series model approach and results of the present study are meaningful and useful for the effective management of monitoring stations and groundwater resources.