• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.705-712
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• 2000

The fluid generally flows through fractures in crystalline rocks where most of underground storage facilities are constructed because of their low hydraulic conductivities. The fractured rock is better to be conceptualized with a discrete fracture concept, rather continuum approach. In the aspect of fluid flow in underground, the simultaneous flow of groundwater and gas should be considered in the cases of generation and leakage of gas in nuclear waste disposal facilities, air sparging process and soil vapor extraction for eliminating contaminants in soil or rock pore, and pneumatic fracturing for the improvement of permeability of rock mass. For the purpose of appropriate analysis of groundwater-gas flow, this study presents an unsteady-state multi-phase FEM fracture network simulator. Numerical simulation has been also conducted to investigate the hydraulic head distribution and air tightness around Ulsan LPG storage cavern. The recorded hydraulic head at the observation well Y was -5 to -10 m. From the results obtained by the developed model, it shows that the discrete fracture model yielded hydraulic head of -10 m, whereas great discrepancy with the field data was observed in the case of equivalent continuum modeling. The air tightness of individual fractures around cavern was examined according to two different operating pressures and as a result, only several numbers of fractures neighboring the cavern did not satisfy the criteria of air tightness at 882 kPa of cavern pressure. In the meantime, when operating pressure is 710.5 kPa, the most areas did not satisfy air tightness criteria. Finally, in the case of gas leaking from cavern to the surrounding rocks, the resulted hydraulic head and flowing pattern was changed and, therefore, gas was leaked out from the cavern ceiling and groundwater was flowed into the cavern through the walls.

• 터널과지하공간
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• 제19권4호
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• pp.348-354
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• 2009

순간충격시험은 대수층의 수리특성을 빠르고 효과적으로 측정할 수 있는 가장 일반적인 방법이다. 한국원 자력연구원(KAERI) 부지 내 YS-4 시추공에서 부지의 수리특성을 알아보기 위하여 순간충격시험을 수행하였고, 그 결과 일반적인 수리반응과 다른 요동수리반응을 관찰하였다. 이 반응결과를 일반적인 해석방법과 시추공내 유체의 관성 영향을 고려한 해석방법으로 해석하여 각각 비교하였다. 그 결과 일반적인 해석 방법으로는 수리전도도가 $3.10{\times}10^{-6}{\sim}3.63{\times}10^{-5}$ m/sec로 예측되어 해석결과의 차이가 크게 나타났지만, 유체의 관성효과를 고려하였을 때는 $4.85{\times}10^{-6}{\sim}5.44{\times}10^{-6}$ m/sec로 그 해석결과가 거의 비슷하였다. 이는 순간충격시험 시 요동수리 반응은 반드시 공내 유체의 관성 효과를 고려하여 해석하여야 함을 보여준다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권8호
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• pp.579-586
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• 2017

기능성 스크린이 부착된 집수관의 정량적인 취수량을 분석하고, 여과 재료를 통한 부유물질 및 탁도의 개선효과를 알아보기 위해 네 단계의 연구방법을 제시하였다. 첫 번째 단계에서는 소규모의 실험장치를 구성하여 실증 플랜트 여과 재료의 구성 방법을 결정하였고, 두 번째 단계에서는 견본 장치를 구성하여 기능성 스크린이 장착된 집수관을 통해 유량 값을 측정하였다. 세 번째 단계에서는 각각의 여과 재료에 대해서 탁도의 상태를 달리하여 유량을 측정하고, MODFLOW를 이용하여 투수계수를 추정하였다. 마지막으로 견본 장치를 MODFLOW로 수치모델을 구성하여 세 번째 단계에서 추정된 투수계수를 각각 적용하고 취수량을 분석하였다. 0 NTU일 때 추정된 투수계수 적용 결과 실제 관측 유량에 비해 모델링 결과는 39.96% 높게 나타났다. 이에 비해 100~120 NTU일 때 추정된 투수계수 적용 결과 유량의 차이는 9.41% 높게 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제31권6호
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• pp.45-58
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• 2015

본 연구에서는 이론적 고찰을 통해 Kozeny-Carman식을 변형하여 전기전도도 측정을 통한 사질토의 투수계수 추정식을 제안하였다. 제안된 예측식에 대한 실험적 검증을 위해 6종류의 사질토에 대하여 4개의 전극을 설치한 정수위 투수시험을 실시하였으며, 다양한 변수들 하에 시험을 진행하였다. 시험 결과, 사질토에서 흙 입자 표면을 통한 전기전도는 미미하였으며, 간극수의 전기전도도가 투수계수와 formation facotor에 미치는 영향은 제한적이었다. 흙 입자의 유효입경이 formation factor에 미치는 영향은 미미하였으나 투수계수에는 큰 영향을 주었다. 제안된 식을 활용하여 투수계수를 예측하기 위해서는 형상계수와 Archie's m에 대한 정보가 필요하여 error norm방법을 사용해 형상계수를 구하였다. 또한, 간극률을 변화시키며 측정된 formation factor를 사용하여 Archie's m을 구하였다. formation factor를 사용하여 계산한 투수계수를 측정값과 같이 도시한 결과, 계산된 투수계수는 측정된 투수계수와 유사한 값을 보여주었다. 기존 Kozeny-Carman식과 본 연구에서 제안하는 전기전도도를 이용한 투수식 간의 정량적인 비교를 위해, 정규화된 투수계수를 사용하여 형상계수, Archie's m, 간극률에 따른 정규화된 투수계수의 변화를 비교한 결과, 형상계수와 Archie's m의 변화에 따른 정규화된 투수계수의 변화 폭에 비해, 간극률의 변화에 따른 정규화된 투수계수는 매우 큰 폭으로 변하였다. 따라서 본 연구에서 제안하는 전기전도도를 이용한 투수계수 예측식이 기존 Kozeny-Carman식보다 더 높은 신뢰도를 보일 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제53권3호
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• pp.245-258
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• 2020

본 연구에서는 다양한 지하댐 입지조건에 대한 수치 모사 결과에 인공신경망 기반 반응 표면법을 적용함으로써 지하댐 건설에 따른 지하수 저류 가능량을 객관적으로 비교 및 평가할 수 있는 예측 모델을 구축하였다. 입지조건으로 기반암 및 충적층의 수리전도도, 하도의 깊이, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사가 고려되었다. 다양한 시나리오를 이용한 몬테카를로 기반 수치 모사 결과를 종합한 결과, 암반층 수리전도도 및 하도의 깊이가 지하댐 저유 효율에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인할 수 있었으며, 하도의 지하수 유동 방향으로의 경사도가 가장 미약한 영향력을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 수치 모사 결과를 기반으로 설정된 입지조건과 이의 결과를 입력 및 출력으로 하는 인공신경망 기반 예측 모델을 구축하였다. 인공신경망 기반 예측 모델의 성능 평가 결과, 모델을 통해 예측된 저유량과 실제 수치 모사를 통해 산정된 저유량 간의 상관성이 0.9 이상의 높은 수치를 보임을 확인하였다. 따라서, 본 연구를 통해 개발된 비선형 예측 모델이 지하댐 개발 대상 지역에 대한 수치 모사 수행 없이 지하댐 건설에 따른 저유량을 즉각적으로 산정하는 데 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 개발된 예측 모델은 서로 다른 지역의 저유 가능량을 보다 객관적이고 효율적으로 비교하는데 이용될 수 있다. 따라서 개발된 모델은 국내 전 지역에 대하여 지하댐 개발 최적 입지를 선정하기 위한 효율적 도구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제11권4호
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• pp.151-161
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• 2009

토양수리특성을 규명하는 것은 사면에서의 수문과정을 이해하는 과정에서 중요한 부분이다. 이 연구에서는 토양공극발달 및 수리학적 특성의 시간적인 변화특성에 대해서 조사하였다. 특히, 대공극 흐름이나 수리전도도와 관련된 특성들을 설마천 유역의 범륜사 사면과 광릉연구유역의 원두부 소사면에서 관측하였다. 연직 흐름의 측정을 위해 사용된 기기는 장력 침투계로 약 8개월동안 토양층 표면의 수리전도도를 측정하였다. 측정된 결과는 3월, 6월, 9월의 수리전도도가 상대적으로 크지만, 5월과 10월의 경우는 낮은 값을 보여준다. 이는 식생의 세근활동 등과 관련된 공극구조의 발달양상과 선행강우사상으로 인한 토양수분의 영향으로 설명될 수 있다. 침투과정에서 있어서 대공극은 산림 유역에서의 수리전도도에 미치는 영향은 대단히 크며, 수문학적 과정에 있어서도 매우 중요한 기작이다. 본 연구는 현장에서 측정된 토양 수리특성의 시간적 불균일성을 보여주는 사례로 사면에서의 침투과정이 동적인 과정임을 보여주고 있고, 관련된 다양한 토양 수리학적 특성들은 국내 산지사면에서 발생되는 수문기작을 이해하는데 중요한 기초 자료가 된다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권2호
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• pp.9-16
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• 1997

본 논문은 오염지역 또는 폐기물 매립지의 오염 차단용으로 사용될 수 있는 연직차폐기술을 연구하였다. 이를 위하여 슬러리월 재료에 대한 투수 및 화학반응실험을 통하여 적절한 배합비를 갖은 흙-벤토나이트, 시멘트-벤토나이트, 시멘트l플라이애쉬-벤토나이트, 플라스틱 콘크리트 혼합재료를 제시하였다. 벤토나이트 슬러리의 침출수 반응성 실험결과, 화학물질의 영향에 의하여 벤토나이트 슬러리가 국부적으로 응집이 이루어지고, 슬러리 현탁액이 제대로 형성되지 않는 현상이 발생하였다. 뒤채움재의 투수시험 결과, 시멘트-벤토나이트. 플라스틱 콘크리트, 흙-벤토나이트 순으로 투수 계수가 작게 나타났으며, 침출수와의 반응실험결과, 투수성은 약간 증가하는 것으로 나타났으나 큰 영향은 없는 것으로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2003년도 추계학술발표회
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• pp.426-430
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• 2003

Subsurface biobarrier technology has potential applications to contain contaminated groundwater and/or to degrade toxic pollutants in groundwater. Effective biobarrier formation is need to assess of hydrogeologic characteristics and to conduct practical operation strategies and design based on this prior to design biobarrier. Thus, in this study, we examined hydrogeologic characteristics in biobarrier construction site. Hydraulic conductivities which calculated from slug test data have shown difference with each well as 1.20$\times$10$^{-3}$ -6.00$\times$10$^{-5}$ cm/sec. Tracer test is a method in which concentration of tracer solution during withdrawal in each well by vacuum extraction system is measured with time. Tracer solution was continuously injected by constant head tank. Measured tracer concentration versus time data were fitted to analytical solution of convection dispersion equation (CDE). The fitting data of CDE to the measured data at each extraction well yielded were 0.61cm/min(pore velocity), 5.38$\textrm{cm}^2$/min(dispersion coefficient) for discharge rate of 0.47 1/min and 1.75cm/min(pore velocity), 36.34$\textrm{cm}^2$/min(dispersion coefficient) for discharge rate of 0.93 1/min. As a result, we acquired fundamental parameters which need to design biobarrier and operation strategies.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제15권2호
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• pp.1-9
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• 2010

Estimations of porosity and bulk density, particle size analysis of soli samples, tracer test and slug test were performed in a petroleum contaminated area of Kangwon for understanding characteristics of the aquifer. Porosities of the samples were estimated 0.158~0.257, and bulk densities were estimated as $1.73\sim2.10\;g/cm^3$. Majority proportion of the soil samples was 0.5~1.0 mm size. In the soil texture triangle, all samples were distributed at sand area. Uniformity coefficients were estimated as 7.71~10.39, and thus all samples were poorly-sorted. In the tracer test, Darcy velocity was estimated to $4.8\times10^{-6}$ cm/day, effective porosity was 0.175, and longitudinal dispersivity was 0.1 m. According to the slug test, hydraulic conductivities of the test wells were estimated as $2.243\times10^{-2}\sim1.634\times10^{-2}$ cm/sec. These hydrogeologic parameters can be used for efficient remediation design of the petroleum contaminated area.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권11호
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• pp.939-947
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• 2004

해안을 통하여 유출되는 지하수량은 하천 유출량에 비하여 상대적으로 크기는 작으나 해안 지역의 지하수자원의 개발과 연안의 오염과 관련하여 중요성을 가진다. 선행 연구에서는 관측정 수위, 투수계수 등의 간단한 자료만을 가지고 지하수의 해안 유출량을 평가하는 방법을 제시하였다 본 연구에서는 남해안과 서해안과 같이 해안선의 형태가 복잡한 경우에 평균동수경사, 해안선의 폭과 담수층의 평균 두께를 산정하는 방법을 제시하여 지하수 해안유출량 평가의 정확도를 높이는 방법을 제안하였다. 제안된 평가 방법은 경계면모델을 이용한 수치해와 비교하여 평가되었다. 해안선의 복잡성을 고려하지 않은 Darcy의 법칙의 적용에 비하여 정확도가 대폭 개선되었다.