• 터널과지하공간
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• 제15권2호
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• pp.145-156
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• 2005

도심지 지하철 및 산악 터널의 굴착과 관련한 지하수유동 해석 및 환경 영향 평가를 위해 3차원 유한 차분 모형인 MODFLOW가 널리 이용되고 있는 추세이다. 수치해석 결과는 일반적으로 경계조건, 초기조건, 개념 모델 설정 및 수리 물성치 등에 의해 차이가 난다. 따라서 대상 해석 영역의 실제 상황을 반영한 지하수 모델링은 매우 중요하다. 일반적으로 지하수 유동 해석과 관련한 많은 경우, 경계 조건 설정보다는 수리 물성치의 결정에 어려움이 많으며, 이는 제한된 조사나 실험 결과로부터 전체 대상 영역의 매질을 결정하기 때문이다. 본 연구에서는 모의 담금질(SA : Simulated Annealing) 기법을 활용하여 지반 조사 자료, 특히 물리탐사 결과 이미지와 제한된 개소의 수리 전도도 자료를 병합하여 수리 매질들을 실현시켰다. 지구통계학적 등가 매질들을 대상으로 하여 수리 전도도의 불확실성을 고려한 지하수 유동 해석을 수행하였다. 지하수 환경 영향 평가 및 터널 내 유입 지하수 문제에 있어 수리 전도도의 불확실성을 고려함으로써 확률론적 접근이 가능하였다.

• 지질공학
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• 제15권4호
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• pp.407-421
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• 2005

본 연구는 부산광역시 도심지역 중 부산진구 양정동부터 동구 수정동까지 지역에 대한 수리지질 특성을 파악하였다. 이를 위하여 양정동의 암반대수층과 부산진구 부산진역 부근의 미 고결층에서 양수시험을 실시하였다. 특히 양정동의 암반대수층은 동래단층대와 만나는 지 역으로서 동래단층의 수리지 질 특성을 파악하는데 중점을 두었고, 부산진구 부산진역 부근의 미고결층에서 행한 양수시험에서는 해안매립지와 해안퇴적층(미고결층)의 수리지질 특성을 파악하였다. 양정동의 암반대수층에 대해서는 Moench의 구상체 이중공극모델이 적합한 것으로 나타났으며, 부산진역 부근의 미고결층에 대해서는 Neuman의 자유면대수층 모델이 적당한 것으로 나타났다. 암반대수층의 평균 투수량계수는 $2.75\times10^{-5}m^2/s$, 평균 저류계수는 $6.41{\times}10^-5}$이고, 미고결층의 투수량계수는 $8.24\times10^{-4}m^2/s$, 저류계수는 $3.70\times10^{-3}$이다. 한편 순간충격 시험에 의한 평균 투수량계수와 평균 저류계수는 각각 $9.84{\times}10^{-4}m^2/s\;와\;1.21{\times}10^-4}$이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.697-700
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• 2005

Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) system can be very cost-effective and renewable energy sources, depending on site-specific parameters and load characteristics. In order to develop an ATES system which has certain hydrogeological characteristics, understanding of the thermo hydraulic processes of an aquifer is necessary for a proper design of an aquifer heat storage system under given conditions. The thermo hydraulic transfer for heat storage is simulated using FEFLOW according to two sets of pumping and waste water reinjection scenarios of heat pump operation in a two layered confined aquifer. In the first set of model, the movement of the thermal front and groundwater level are simulated by changing the locations of injection and pumping well in seasonal cycle. However, in the second set of model the simulation is performed in the state of fixing the locations of pumping and injection well. After 365 days simulation period, the temperature distribution is dominated by injected water temperature and the distance from injection well. The small temperature change is appears on the surface compared to other slices of depth because the first layer has very low porosity and the transfer of thermal energy are sensitive at the porosity of each layer. The groundwater levels and temperature changes in injection and pumping wells are monitored to validate the effectiveness of the used heat pump operation method and the thermal interference between wells is analyzed.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.489-492
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• 2007

Understanding the thermohydraulic processes in the aquifer is necessary for a proper design of the aquifer thermal energy utilization system under given conditions. Experimental and numerical test were accomplished to evaluate the relationship between the geothermal heat exchanger operation and hydrogeological conditions in the open-loop geothermal system. Sand tank experiments were designed to investigate the open-loop geothermal system. Water injection and extract ion system as open-loop borehole heat exchanger was applied to observe the temperature changes in time at injection well, extraction well and ambient groundwater. The thermohydraulic transfer for heat storage was simulated using FEFLOW for two cases of extraction and injection phase operation in sand tank model. As one case, the movement of the thermal plume was simulated with variable locations of injection and extraction well. As another case, the simulation was performed with fixed location of injection and extraction well. The simulation and experimental results showed that the temperature distribution depends highly on the injected water temperature and the length of injection time and the groundwater flow and pumping rate sensitively affect the heat transfer.

• 한국환경과학회지
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• 제23권4호
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• pp.615-623
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• 2014

The groundwater level varies according to the characteristics and composite materials of aquifer. In this study, specific yield and reaction factor which are the major two hydrogeological parameters in the WTF(Water Table Fluctuation) method were estimated and analyzed spatial characteristics. 8 groundwater level stations which have enough measuring period and high correlation with rainfall in the Hancheon watershed were used. The results showed that specific yield was randomly distributed and reaction factor showed inverse trend with altitude. If the enough data were collected, reaction factor according to altitude in ungauged points could be estimated by using these parameter characteristics.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권4호
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• pp.462-473
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• 2018

The uranium ore residues from the legacies of past uranium mining and milling activities that resulted from the less stringent environmental standards along with the uranium residues from the existing nuclear power plants continue to be a cause of concern as the final uranium residues are not made safe from radiological and general safety point of view. The deposition of uranium in ponds increases the risk of groundwater getting contaminated as these residues essentially leach through the upper unsaturated geological formation. In this context, a numerical model has been developed in order to forecast the $^{238}U$ and its progenies concentration in an unsaturated soil. The developed numerical model is implemented in a hypothetical uranium tailing pond consisting of sandy soil and silty soil types. The numerical results show that the $^{238}U$ and its progenies are migrating up to the depth of 90 m and 800 m after 10 y in silty and sandy soil, respectively. Essentially, silt may reduce the risk of contamination in the groundwater for longer time span and at the deeper depths. In general, a coupled effect of sorption and hydro-geological parameters (soil type, moisture context and hydraulic conductivity) decides the resultant uranium transport in subsurface environment.

• 지질공학
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• 제12권1호
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• pp.35-51
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• 2002

본 논문은 화산암지역에 건설되는 비축기지를 대상으로 지표지질조사, 지표단열조사, 시추조사, 수리시험 결과 등을 토대로 지하수유동 수치모델 해석을 통하여 저유공동의 기밀성 요건을 만족시킬 수 있는 수벽시스템을 설정하고, 이러한 시스템 하에서의 공동유입량과 인접시설과의 수리간섭 영향을 평가하였다. 수리지질 안정성 해석을 위한 접근방법 3차원 연속체 수치모델링과 더불어 이의결과를 비교 또는 보완하기 위한 단열망 모델링 해석방법을 병행하였다. 저유공동의 심도를 결정하고 투수성단열의 확률적인 상호연결성 정도를 계산한 결과와 연직 수리경사, 수벽공 효율성, 저유공동과 수벽시스템간 이격거리 등의 제반 요건을 만족시키는 수벽시스템을 계산하였다. 연속체 모델에 의한 저유공동으로의 누수량은 건설기간 중에는 130 ~ 140m$^3$/day, 운영 중에는 약 120m$^3$/day일 것으로 예측되었고, 단열망 모델에서는 80~175m$^3$/day의 범위인 것으로 계산되었다. 신규 시설의 건설로 인하여 기존 시설지구의 함양유역 감소가 불가피하고, 이로 인하여 지하수위 강하 및 유동량의 감소가 발생될 것으로 예상되므로, 보수적인 관점에서 기준 지하수위를 유지하기 위하여 인공적인 수압을 가해줄 수 있는 별도의 지상 혹은 지하의 수직 수벽시스템이 요구된다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제25권1호
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• pp.37-52
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• 2020

Sensitivity analysis of hydrodynamic and reaction parameters in conceptual model reflecting aquifer characteristics of Korea was performed to evaluate the uncertainty in the predicted concentrations. Among the hydrodynamic input parameters, both hydraulic conductivity (K_x) and hydraulic gradient (I) affected transport behaviors of contaminants, and resulted in same convergence concentrations with continuous injections of contaminant. However, longitudinal dispervisity (α_L) affected both transport behaviors and the convergence concentrations of contaminants. Compared to the hydrodynamic parameters, growth kinetic and degradation parameters (μ_m & K_c) more significantly affected both transport behaviors and the convergence concentrations of contaminants, indicating those parameters had higher sensitivity indices causing the uncertainties of model predictions. Considering that the sensitivity indices of both hydrodynamic and reaction parameters were a function of transport distance of groundwater, the parameters with higher sensitivity indices, a priori, need to be investigated using conceptual model reflecting site-specific aquifer characteristics before field investigation. After determining the parameters with higher sensitivity indices, the detail field investigations for the selected hydrodynamic and reaction parameters were warranted to reduce the uncertainties of model predictions.

• 한국환경과학회지
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• 제23권4호
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• pp.625-635
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• 2014

Temporal variation of groundwater levels in Jeju Island reveals time-delaying and dispersive process of recharge, mainly caused by the hydrogeological feature that thickness of the unsaturated zone is highly variable. Most groundwater flow models have limitations on delineating temporal variation of recharge, although it is a major component of the groundwater flow system. A new mathematical model was developed to generate time series of recharge from precipitation data. The model uses a convolution technique to simulate the time-delaying and dispersive process of recharge. The vertical velocity and the dispersivity are two parameters determining the time series of recharge for a given thickness of the unsaturated zone. The model determines two parameters by correlating the generated recharge time series with measured groundwater levels. The model was applied to observation wells of Jeju Island, and revealed distinctive variations of recharge depending on location of wells. The suggested model demonstrated capability of the convolution method in dealing with recharge undergoing the time-delaying and dispersive process. Therefore, it can be used in many groundwater flow models for generating a time series of recharge.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권5호
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• pp.330-341
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• 2008

본 연구는 묘역의 운영에 의한 지하수의 오염가능성을 조사하기 위하여 경기도 지역의 43개 묘역 중 28개를 대상으로 수행하였다. 이를 위하여 대상 묘역에 일곱가지의 수리지질학적 인자들(지하수위, 지하수 함양량, 대수층 매질, 토양 매질, 지형 구배, 비포 화대 구성물질, 대수층의 수리전도도)을 사용하여 지하수 오염 가능성을 평가하는 DRASTIC 모델을 적용하였다. 본 연구에서 연구대상지 DRASTIC 지표는 82 126범위였고 평균은 113.99(1.48)이었다. 연구대상지인 경기지역의 묘역의 DRASTIC 지표는 북부가 남부보 다 상대적으로 높은 값을 보였다. DRASTIC 지표는 동일한 매장률과 매장밀도를 가지는 지역들 간에는 비슷한 값을 보였다. 이 연구는 DRASTIC 모델을 이용하여 묘역의 지하수 오염가능성을 평가할 때 모델적용에 필요한 일곱 가지 기본 인자뿐 아니라 매장률과 매장밀도도 고려하는 것이 필요함을 보였다.