DRASTIC 모델 및 지하수 수치모사 연계 적용에 의한 부여읍 일대의 지하수 오염 취약성 평가

이현주,박은규,김강주,박기훈,Lee, Hyun-Ju,Park, Eun-Gyu,Kim, Kang-Joo,Park, Ki-Hoon 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.1

본 연구에서는 지하수 오염 취약성 평가 방법 중 가장 활용도가 높은 DRASTIC 기법 및 지하수 수치모사 기법을 병행하여 충청남도 부여군 부여읍 일대의 지하수 오염 취약성 변화를 평가하였다. 특히, DRASTIC 기법에서 사용되는 7가지 수리인자들 중 취약성에 대한 민감도가 상대적으로 높고 비교적 장기간 자료의 획득이 용이하지 않은 '지하수위(depth to water)' 인자에 대하여 수치모사 기법을 적용하여 시-자료에 대한 동적 보간을 실시하였으며, 이를 통하여 시간에 따른 지하수위 변화가 지하수 오염 취약성에 미치는 영향을 검토하였다. 연구의 대상 지역은 부여군 부여읍 일대로 충적 대수층을 대상으로 기 실시된 지하수 수위자료를 보정대상으로 하였으며 연구지역의 지하수위 분포양상을 모사하기 위하여 유한차분모델인 MODFLOW를 이용하였다. 지하수 수치모사에는 정류 및 부정류 모사가 모두 실시되었다. 그 결과 기존 지구통계기법을 통한 지하수위 보간에서 가장 큰 가중치를 갖는 지형적 요인뿐만 아니라 유역 암상이나 지질특성 등과 같은 제반 수리지질학적 요인까지 복합적으로 반영하는 지하수위 자료를 얻을 수 있었다. 기존 연구에서 수위자료를 보완할 때 주로 이용되는 기법인 크리깅은 수치모사와는 달리 강우나 계절적 영향, 암상이나 지질등과 같은 요인들은 반영하지 못한다. 또한 수치모사를 통하여 얻어진 수위자료는 부정류 모사가 가능함으로 인하여 풍수기와 갈수기 그리고 평수기의 지하수위 변화 등도 파악할 수 있다는 장점이 있다. 모사를 통하여 얻어진 지하수위 자료와 공동크리깅 방법을 통해 얻어진 지하수위 자료를 입력자료로 하여 연구지역에 지하수 오염 취약성을 비교 평가한 결과 평수기의 경우 유사한 경향의 지하수 오염 취약성을 보였다. 또한 공동크리깅을 통해 분석이 어려운 분기별 지하수 오염 취약성 평가 결과 강우량이 많은 여름철을 포함한 분기와 강우량이 가장 적은 겨울철을 포함한 분기가 뚜렷한 취약성 차이를 보이는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 제시하는 바와 같이 지하수 오염 취약성 평가에 있어 가장 큰 민감도를 갖는 수위자료의 수가 공간적 혹은 시간적으로 부족한 경우 수치모사 적용을 통해 자료의 한계성을 보완할 수 있으며 시간적인 보간이 이루어질 수 있어 유용할 수 있을 것이라 판단된다. In this study, we developed a technique of applying DRASTIC, which is the most widely used tool for estimation of groundwater vulnerability to the aqueous phase contaminant infiltrated from the surface, and a groundwater flow model jointly to assess groundwater contamination potential. The developed technique is then applied to Buyeo-eup area in Buyeo-gun, Chungcheongnam-do, Korea. The input thematic data of a depth to water required in DRASTIC model is known to be the most sensitive to the output while only a few observations at a few time schedules are generally available. To overcome this practical shortcoming, both steady-state and transient groundwater level distributions are simulated using a finite difference numerical model, MODFLOW. In the application for the assessment of groundwater vulnerability, it is found that the vulnerability results from the numerical simulation of a groundwater level is much more practical compared to cokriging methods. Those advantages are, first, the results from the simulation enable a practitioner to see the temporally comprehensive vulnerabilities. The second merit of the technique is that the method considers wide variety of engaging data such as field-observed hydrogeologic parameters as well as geographic relief. The depth to water generated through geostatistical methods in the conventional method is unable to incorporate temporally variable data, that is, the seasonal variation of a recharge rate. As a result, we found that the vulnerability out of both the geostatistical method and the steady-state groundwater flow simulation are in similar patterns. By applying the transient simulation results to DRASTIC model, we also found that the vulnerability shows sharp seasonal variation due to the change of groundwater recharge. The change of the vulnerability is found to be most peculiar during summer with the highest recharge rate and winter with the lowest. Our research indicates that numerical modeling can be a useful tool for temporal as well as spatial interpolation of the depth to water when the number of the observed data is inadequate for the vulnerability assessments through the conventional techniques.

광주, 본촌지역의 지하수의 수화학적 특성과 오염

양해근,김인수,최희철,김정우 한국지하수토양환경학회 2001 지하수토양환경 Vol.6 No.4

본 연구에서는 광주 본촌분지를 대상으로 지하수의 오염현황을 분석하고, 수문지질구조와 수두의 분포 그리고 지하수의 수화학적 조성으로부터 오염기구를 검토하였다. 그 결과는 다음과 같다. 분지의 수두분포는 대체적으로 지형면을 반영하고 있으나, 과잉양수에 의한 지하수 유동계의 변형이 나타나고 있다. 농경지와 주거지가 혼재된 분지 북부에서는 Cl와 EC, Na, $NO_3$농도가 비교적 높았으며, 공업단지가 입지한 분지 남쪽에서는 $HCO_3$과 $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$, Zn이 상대적으로 높은 농도를 나타냈다. Cl-과 N $O_3$농도에 의한 오염은 생활.공장폐수에 의한 것으로 추정된다. 그리고, Cl의 경우에는 특정 오염원을 기점으로 하천수계를 따라 오염물질이 확산되는 양상을 보이고 있으며, 오염원의 분포와 농도분포를 고려할 때 오염물질의 수평 분산보다는 공단지역의 과잉양수에 의한 지하수위의 저하로 수직이동이 더 크게 작용하고 있다고 볼 수 있다. 이상으로부터 공단지역에서의 지하수 과잉양수가 지속될 경우, 지형면을 따라 형성된 유동계가 더욱 왜곡되고, 지하수위의 급격한 저하는 분지 북부지역에 까지 미치게 될 것이다. 더욱이 분지 북부의 생활 공장폐수에 의한 염수화 현상 또는 질소오염은 분지 전역으로 확산될 것은 자명하다.현상 또는 질소오염은 분지 전역으로 확산될 것은 자명하다. In this study, the contaminated status of groundwater under Ponchon Basin, Kwangju-city was analyzed by hydrogeological survey. Though the distribution of groundwater hydraulic head was similar with the ground elevation, the flow system of groundwater was changed due to overpumping in the industrial area. Paddy field and residential area which were located in the north part of the basin had relatively high concentrations of Cl, N $a^{+}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ in the groundwater. Southern part of the basin which most industrial area occupied had relatively high concentrations of HC $O_3$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and Zn. Groundwater was contaminated by C $l^{[-10]}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ due to the infiltration of domestic sewage and factory wastewater. In the Cl case, C $l^{[-10]}$ had a tendency of distribution over the water shed along with the contaminated source. The drawdown of groundwater due to overpumping caused more vertical movement of contaminant than lateral movement. If the overpumping continues in the industrial area, the groundwater flow system will be more affected and the groundwater will be lowered in the north part of basin. It is clear that contamination by C $l^{[-10]}$ and N $O_3$$^{[-10]}$ due to domestic sewage and factory wastewater will spread through the whole basin area.rea.

논문 : 단양지역 지하수중 자연방사성물질 우라늄과 라돈의 산출과 분포특징

조병욱 ( Byong Wook Cho ),김문수 ( Moon Su Kim ),김태승 ( Tae Seung Kim ),윤욱 ( Uk Yun ),이병대 ( Byeong Dae Lee ),황재홍 ( Jae Hong Hwang ),추창오 ( Chang Oh Choo ) 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.23 No.4

단양지역 지하수 100개공을 대상으로 자연방사성물질인 우라늄과 라돈의 산출특징을 규명하고, 주요 성분들과의 관련성을 요인분석을 통하여 해석하였으며, 지질별 자연방사성물질의 정밀함량분포도를 작성하였다. 단양지역 지하수는 대부분 Ca-Na-HCO3가 우세한 유형을 보여 칼슘-나트륨-중탄산형의 지하수의 특징을 가진다. 우라늄의 함량은 0.02~251.0 g/L 범위이며, 평균 3.85 μg/L인데 미국의 음용기준치(MCL)인 30 μg/L를 초과한 지하수는 1%에 불과하다. 백악기 화강암과 선캄브리아기 변성암 지역의 지하수에서 우라늄 함량이높게 나타나며, 퇴적암류에서는 상대적으로 낮다. 라돈 함량은 13~28,470 pCi/L 범위, 평균 2,397 pCi/L인데, 전체의 15%가 미국의 음용제안치(AMCL)인 4,000 pCi/L를 초과한다. 라돈은 백악기 화강암류 지하수에서 가장 높고, 퇴적암 지하수에서 상당히 낮다. 우라늄과라돈은 서로 관련성이 없다. 자연방사성물질은 pH, 심도, Eh, EC 및 주요 성분들과 의미있는 상관성은 보여주지 않는다. 요인분석 결과에 의하면, 우라늄과 라돈간의 상관계수는 0.15를 보여 이들의 거동특성은 서로 관련성이 거의 없다. 그 외에 이들은 여타 수질성분과 무관하다. 다만 라돈은 SiO2와 0.68, HCO3와는 -0.48의 상관계수를 나타낼 뿐이다. 요인분석 결과에 의하면 특정한 요인이 자연방사성원소의 거동특성에 크게 영향을 주지 않으므로 이들은 다소 독립적인 거동특성을 보여준다. 지질에 따른 자연방사성물질 정밀함량분포도는 향후 전국적인 자연방사성물질의 분포와 지질특성에 관한 데이터베이스 구축에 유용하게 활용될 예정이다. Natural radionuclides in groundwater in the Danyang area were investigated to characterize the behaviors of uranium and radon with respect to lithology and physico-chemical components, which can aid our understanding of their occurrence, properties, and origins. To this end, a total of 100 groundwater samples were collected and analyzed, and radionuclide levels were used to construct detailed concentration maps. The water type of the groundwater, assessed using a Piper diagram, is mainly Ca-Na-HCO3. The concentrations of uranium range from 0.02 to 251.0 μg/L (average, 3.85 μg/L) and only 1% exceed USEPA`s MCL (Maximum Contaminant Level). Uranium is enriched in groundwaters of Cretaceous granites and Precambrian metamorphic rocks, whereas it is depleted in groundwaters of sedimentary rocks. The concentrations of radon range from 13 to 28,470 pCi/L (average, 2397 pCi/L). Only 15% of the samples exceed AMCL (Alternative Maximum Contaminant Level) of 4000 pCi/L. The radon concentration is highest in groundwater of Cretaceous granites and lowest in groundwater of sedimentary rocks. In conclusion, the distribution and occurrence of radionuclides are intimately related to the basic geological characteristics of the rocks in which the radiogenic minerals are primarily contained. The behavior of uranium is only weakly related to that of radon (correlation coefficient = 0.15). There are also weak correlations between radionuclides and the main chemical components, pH, EC, Eh, and well depth. Of note, the correlation coefficient between radon and SiO2 is 0.68, and that between radon and HCO3 is -0.48. Factor analysis shows that radionuclides behave somewhat independently of each other because there are no significant factors that control the behavior of chemical components as well as radionuclides. The detailed concentration maps during this study will be used to establish useful database of radionuclide distribution and geological properties throughout Korea.

격자기반의 토양물수지방법에 의한 지하수함양의 공간분포 추정

안중기,이용두,황종환,An Jung-Gi,Lee Yong-Doo,Hwang Jong-Hwan 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.1

본 논문은 지하수함양의 공간분포를 분석할 수 있는 격자기반의 토양물수지방법을 제시하고, 제주도의 외도천유역에 적용하였다. 유역을 격자로 분할하고, 각 격자의 5년 동안의 물수지를 일단위로 계산하였으며, 격자의 일별 강수량은 10개 지점의 강수량자료로 보간법에 의해 산정하였다. SCS유출곡선지수, 토양수분보유능, 작물계수 등 매개변수의 분포는 토양과 토지이용특성에 대한 GIS분석으로 부터 구하였다. 유출곡선지수는 하천유출량 관측자료로 보정하였다. 사례유역에 대한 분석결과 강수량은 표고가 증가함에 따라 1,665 mm/년부터 3,382 mm/년까지 증가하며 지하수함양량은 강수량이 증가함에 따라 372 mm/년부터 2,576 mm/년까지 증가한다. 강수량이 상대적으로 적은 지역에서 유출율과 증발산율이 다른 지역보다 더 크기 때문에 지하수함양이 강수, 직접유출, 증발산, 지하수함양과 같은 물수지 성분 중에서 공간적인 변이가 가장 큰 것으로 나타나고 있다. This paper outlines the methodology of grid-based water balance for estimating the spatial distribution of recharge, which is applied to Woedo catchment in the northern area of the Jeju Island. The catchment is divided into grids and a daily water balance in each grid is computed for the period of 5 years. Daily rainfall data in each grid is interpolated from the data of 10 rainfall gauging stations. The spatial distributions of parameters such as SCS curve number, soil water retention capacity and crop coefficients are derived from GIS analyses of soil and land use characteristics. The SCS curve number is obtained by calibrating simulated runoffs with respect to the observed runoffs. The results show that the average annual rainfall increases from 1,665 mm/year to 3,382 mm/year in accordance with the topographic elevation, and the average annual recharge varies from 372 mm/year to 2,576 mm/year according to the average annual rainfall increases. Spatial variability of recharge is the highest among the water balance components such as rainfall, direct runoff, evaprotranspiration and recharge because the rate of runoff and evapotranspiration in the area with relatively low rainfall is higher than the other area.

논산지역 지하수중 우라늄과 라돈의 수리지질학적 특성과 정밀함량분포

조병욱,추창오,김문수,김태승,한진석,윤욱,이병대,황재홍 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.22 No.4

A total of 100 groundwater samples were collected from the Nonsan area and the behaviors of uranium and radon as natural radionuclides were investigated with respect to other physicochemical components in the groundwater in order to understand their occurrence, properties, and origins. Radionuclide levels were used to construct detailed concentration maps. The concentration of uranium ranges from 0 to 378 μg/L, with an average of 8.57 μg/L, standard deviation of 42.88 μg/L, and median of 0.56 μg/L. The correlation coefficient between uranium and radon is 0.42, whereas these radionuclides show no relation with other physicochemical components in groundwater. It is noteworthy that the uranium level in most samples (97% of the samples) is less than 30 μg/L, where the bedrock of the aquifer is granite or complex rocks located along the boundary between granite and metamorphic rocks. In the Okcheon metamorphic belt, the uranium concentration of most groundwater is less than 1 μg/L. Radon levels varies from 128 to 9,140 pCi/L, with an average of 2,186 pCi/L, standard deviation of 1,725 pCi/L, and median of 1,805 pCi/L. High radon levels (> 4,000 pCi/L) are most common in regions of Jurassic granite, whereas low radon areas are found in regions of sedimentary rock. In conclusion, the distribution and occurrence of radionuclides are intimately related to the basic geological characteristics of the rocks in which the radiogenic minerals are primarily contained. 논산지역 100개의 지하수공을 대상으로 자연방사성 원소인 우라늄과 라돈 함량을 분석하고, 지하수의 주요 수질특성항목과의 관련성을 검토하여 이들의 산출실태와 원인을 연구하였다. 또한 이를 바탕으로 방사성물질 정밀함량분포도를 작성하였다. 우라늄은 불검출에서부터 최대 378 μg/L까지 범위가 넓게 나타난다. 평균치는 8.57 μg/L, 표준편차 42.88 μg/L, 중앙값은 0.56 μg/L으로서 매우낮다. 우라늄과 라돈의 상관계수는 0.42로서 약간 관련성이 있으나, 이들과 기타 수질항목들과는 거의 무관하다. 지하수의 우라늄함량 분포도를 살펴보면 우라늄 함량은 97%가 30 μg/L 이하의 값을 가지며, 30 μg/L 이상인 지점의 지질은 주로 화강암 또는 화강암과 변성암의 경계 부분이며, 옥천대지역 지하수의 우라늄 함량은 대부분 1 μg/L 이하로 낮게 나타났다. 논산지역 100개 지하수 전체의 라돈 함량은 128~9,140 pCi/L 범위, 평균 2,186 pCi/L, 표준편차 1,725 pCi/L, 중앙값은 1,805 pCi/L로 나타났다. 라돈 함량이4,000 pCi/L 이상인 지역은 거의 쥬라기 화강암 지역에 있다. 전체적으로 라돈 함량이 높은 지역은 쥬라기 화강암지역이며, 낮은 지역은 퇴적암지역이다. 지하수중 방사성물질의 함량은 기본적으로 함우라늄광물을 배태하는 지질과 밀접한 관련을 가진다.

강우량과 지하 수위를 이용한 지하수 함양특성 분석

이동률,구호본 한국수자원학회 2000 한국수자원학회논문집 Vol.33 No.1

시계열모형과 시차분포모형을 결합한 동적모형을 이용하여 강우량과 지하수위의 관계를 파악하였다. 시차에 따른 현재 및 과거 강우량과 과거 지하수위를 독립변수로 하여 동적모형을 구성하였다. 지하수위에 미치는 시차에 다른 강우량의 영향을 Almon 다항식으로 분포시켜 시차분포모형의 매개변수를 추정하였다. IHP 대표유역의 방림과 탄부의 지하수위관측소에서 적용된 동적모형은 강우량에 따른 지하수위를 매우 잘 재현해 주고 있으며, 지하 수위의 예측에도 이용할 수 있 A dynamic model, which combined time series model with distributed-lag model, is applied to understand the relationship between rainfall and groundwater level. In the model, rainfall with distribution lags and past groundwater level as a dependent variabl

Kriging 기법을 이용한 지하수위 분포 추정

박준경,박영진,위용곤,이상호,홍창수,추석연 사단법인 한국터널지하공간학회 2002 한국터널지하공간학회논문집 Vol.4 No.3

Geostatistical methods were used for the groundwater flow analysis on the ○○ tunnel area. Linear regression analysis shows that the topographic elevation and ground water level of this area have very high correlation. Groundwater-level contour maps produced by ordinary kriging and cokriging have little differences in mountain areas. But, comparing two maps on the basis of an elevation contour map, a groundwater-level contour map using cokring is more accurate. Analyzing the groundwater flow on two groundwater-level contour maps, the groundwater of study area flows from the north-west mountain areas to near valleys, and from the peak of the mountain to outside areas. In the design steps, the groundwater-level distribution is reasonably considered in the tunnel construction area by cokriging approach. And, geostatistics will provide quantitative information in the unknown groundwatrer-level area. ○○터널 구간의 지하수유동분석을 위해 지구통계학적 기법을 적용하였다. 이 지역의 표고와 관정 및 터널시추공에서의 지하수위의 선형회귀분석결과 상관성이 매우 큰 것으로 나타났다. 보통크리깅 및 공크리깅을 이용하여 작성된 지하수위 등고선도는 표고등고선도를 기준으로 비교해보면 공크리깅에 의한 것이 정밀성이 더 큰 것으로 나타났다. 보통크리깅과 공크리깅에 의해 작성된 지하수위 등고선도에서는 지하수 유동상태를 검토해 보면, 북서쪽의 산악지형에서 계곡쪽으로, 봉우리 일대에서 외곽쪽으로 각각 유동하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 터널굴착 예정지역의 정확한 분석이나 관측자료의 평가없이 사용하던 지하수위 분포를 정량적으로 설계에 반영할 수 있었으며, 공간상에 분포하는 자료측정의 제한성과 경제적인 이유로 충분한 자료를 확보할 수 없는 현실에 비추어 볼 때 지구통계학은 미지의 구간에 대해 보다 정량적인 자료를 제공할 수 있음을 보여주었다.

Kriging 기법을 이용한 지하수위 분포 추정

박준경,박영진,위용곤,이상호,홍창수,추석연,Park, Jun-Kyung,Park, Young-Jin,Wye, Yong-Gon,Lee, Sang-Ho,Hong, Chang-Soo,Choo, Suk-Yeon 한국터널지하공간학회 2002 터널기술 Vol.4 No.3

${\bigcirc}{\bigcirc}$ 터널 구간의 지하수유동분석을 위해 지구통계학적 기법을 적용하였다. 이 지역의 표고와 관정 및 터널시추공에서의 지하수위의 선형회귀분석결과 상관성이 매우 큰 것으로 나타났다. 보통크리깅 및 공크리깅을 이용하여 작성된 지하수위 등고선도는 표고등고선도를 기준으로 비교해보면 공크리깅에 의한 것이 정밀성이 더 큰 것으로 나타났다. 보통크리깅과 공크리깅에 의해 작성된 지하수위 등고선도에서는 지하수 유동상태를 검토해 보면, 북서쪽의 산악지형에서 계곡쪽으로, 봉우리 일대에서 외곽쪽으로 각각 유동하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 터널굴착 예정지역의 정확한 분석이나 관측자료의 평가없이 사용하던 지하수위 분포를 정량적으로 설계에 반영할 수 있었으며, 공간상에 분포하는 자료측정의 제한성과 경제적인 이유로 충분한 자료를 확보할 수 없는 현실에 비추어 볼 때 지구통계학은 미지의 구간에 대해 보다 정량적인 자료를 제공할 수 있음을 보여주었다. Geostatistical methods were used for the groundwater flow analysis on the ${\bigcirc}{\bigcirc}$ tunnel area. Linear regression analysis shows that the topographic elevation and ground water level of this area have very high correlation. Groundwater-level contour maps produced by ordinary kriging and cokriging have little differences in mountain areas. But, comparing two maps on the basis of an elevation contour map, a groundwater-level contour map using cokring is more accurate. Analyzing the groundwater flow on two groundwater-level contour maps, the groundwater of study area flows from the north-west mountain areas to near valleys, and from the peak of the mountain to outside areas. In the design steps, the groundwater-level distribution is reasonably considered in the tunnel construction area by cokriging approach. And, geostatistics will provide quantitative information in the unknown groundwatrer-level area.

논문 : 논산지역 지하수중 우라늄과 라돈의 수리지질학적 특성과 정밀함량분포

조병욱 ( Byeong Wook Cho ),김문수 ( Moon Su Kim ),김태승 ( Tae Seung Kim ),한진석 ( Jin Seok Han ),윤욱 ( Uk Yun ),이병대 ( Byeong Dae Lee ),황재홍 ( Jae Hong Hwang ),추창오 ( Chang Ho Choo ) 대한지질공학회 2012 지질공학 Vol.22 No.4

논산지역 100개의 지하수공을 대상으로 자연방사성 원소인 우라늄과 라돈 함량을 분석하고, 지하수의 주요 수질특성항목과의 관련성을 검토하여 이들의 산출실태와 원인을 연구하였다. 또한 이를 바탕으로 방사성물질 정밀함량분포도를 작성하였다. 우라늄은 불검출에서부터 최대 378 μg/L까지 범위가 넓게 나타난다. 평균치는 8357μg/L, 표준편차 42.88μg/L, 중앙값은 0.56μg/L으로서 매우 낮다. 우라늄과 라돈의 상관계수는 0.42로서 약간 관련성이 있으나, 이들과 기타 수질항목들과는 거의 무관하다. 지하수의 우라늄함량 분포도를 살펴보면 우라늄 함량은 97%가 30μg/L 이하의 값을 가지며, 30μg/L 이상인 지점의 지질은 주로 화강암 또는 화강암과 변성암의 경계 부분이며, 옥천대지역 지하수의 우라늄 함량은 대부분 1μg/L 이하로 낮게 나타났다. 논산지역 100개 지하수 전체의 라돈 함량은 128~9,140Ci/L 범위, 평균 2,186pCi/L, 표준편차 1,725pCi/L, 중앙값은 1,805pCi/L로 나타났다. 라돈 함량이 4,000pCi/L 이상인 지역은 거의 쥬라기 화강암 지역에 있다. 전체적으로 라돈 함량이 높은 지역은 쥬라기 화강암지역이며, 낮은 지역은 퇴적암지역이다. 지하수증 방사성물질의 함량은 기본적으로 함우라늄광물을 배태하는 지질과 밀접한 관련을 가진다. A total of 100 groundwater samples were collected from the Nonsan area and the behaviors of uranium and radon as natural radionuclides were investigated with respect to other physicochemical components in the groundwater in order to understand their occurrence, properties, and origins. Radionuclide levels were used to construct detailed concentration maps. The concentration of uranium ranges from 0 to 378μg/L, with an average of 8.57μg/L, standard deviation of 42.88μg/L, and median of 0.56μg/L. The correlation coefficient between uranium and radon is 0.42, whereas these radionuclides show no relation with other physic-ochemical components in groundwater, It is noteworthy that the uranium level in most samples (97% of the samples) is less than 30μg/L, where the bedrock of the aquifer is granite or complex rocks located along the boundary bctween granite and metamor-phic rocks. In the Okcheon metamorphic belt, the uranium concentration of most groundwater is less than 1μg/L. Radon levels vares from 128 to 9,140 pCi/L, with an average of 2,186pCi/L, standard deviation of 1,725pCi/L, and median of 1,805pCi/L. High radon levels(> 4,000pCi/L) are most common in regions of Jurassic granite, whereas low radon areas are found in regions of sedimentary rock. In conclusion, the distribution and occurrence of radionuclides are intimately related to the basic geological characteristics of the rocks in which the radiogenic minerals are primarily contained.

논문 : 부산 금정산 일대 지하수공내 공막힘 물질의 특징과 형성원인

추창오 ( Chang Oh Choo ),함세영 ( Se Yeong Hamm ),이정환 ( Jeong Hwan Lee ),이층모 ( Chung Mo Lee ),추연우 ( Youn Woo Choo ),한석종 ( Suk Jong Han ),김무진 ( Moo Jin Kim ),조회남 ( Heuy Nam Cho ) 대한지질공학회 2012 지질공학 Vol.22 No.1

금정산 일대 지하수공으로부터 공막힘 물질(clogging material)의 형성원인과 특성을 연구하였다. 공막힘 원시료는 레이저입도측정기를 이용하여 입도분포 분석을 하였고, 광물분석, 미세구조특성분석을 위하여 X-선회절분석(XRD)과 전자 현미경(SEM, TEM)분석을 실시하였다. 대부분의 시료들은 로그정규분포에 가까운 입도분포의 특성을 나타내나 일부 시료에서는 여러 구간에서 높은 빈도분포를 보인다. 이 같은 입도특징은 입자의 형성단계가 다양하여 입자의 크기가 다르거나, 물질의 종류 자체가 다름을 의미한다. XRD 분석결과에 의하면, 공막힘 물질들은 주로 침철석, 페리하이드라이트, 래피도크로사이트와 같이 결정도가 낮은 철수산화물이 우세하며, 일부는 철,망간, 아연의 금속물질, 또는 석영, 장석, 운모 및 스멕타이트 등으로 구성된다. 적갈색 시료의 경우 철수산화물, 암적색 및 암흑색 시료는 철수산화물, 망간수산화물, 회백색 및 연갈색 시료는 스멕타이트, 석영, 장석, 철수산화물 등으로 이루어진다. SEM하에서 공막힘 물질은 주로 망간수산화물과 미량의 암편으로 구성되는데, 철박테리아의 일종인 Gallionella와 Leptothrix가 철수산화물과 흔히 수반된다. TEM하에서 철박테리아는 협막과 내부에 철수산화물의 덩어리를 산점상의 형태로 보유하고 있어 대사과정에서 철의 침 전작용과 밀접하게 관련됨을 보인다. 석영, 장석, 백운모와 같은 조암광물은 지하수공 분포지역인 금정산 일대의 화강암 편으로부터 유래한 것으로 토양이나 대수층으로부터 유래되었다. 지하수공의 성능을 잘 유지하려면 공막힘물질의 형성원인 규명이 중요한 과제이다. The physical, chemical, and biological properties of clogging materials formed within groundwater wells in the Mt. Geumjeong area, Busan, Korea, were characterized. The particle size distribution (PSD) of clogging materials was measured by a laser analyzer. XRD, SEM, and TEM analyses were performed to obtain mineralogical information on the clogging materials, with an emphasis on identifying and characterizing the mineral species. In most cases, PSI) data exhibited an near log-normal distribution; however, variations in frequency distribution were found in some intervals (bi-or trimodal distributions), raising the possibility that particles originated from several sources or were formed at different times. XRD data revealed that the clogging materials were mainly amorphous ironhy-droxides such as goethite, ferrihydrite, and lapidocrocite, with lesser amounts of Fe, Mn, and Zn metals and silicates such as quartz, feldspar, micas, and smectite. Reddish brown material was amorphous hydrous ferriciron (HFO), and dark red and dark black materials were Fe, Mn-hydroxides. Greyish white and pale brown materials consisted of silicates. SEM observations indicated that the clogging materials were mainly HFO associated with iron bacteria such as Gallionella and Leptothrix, with small amounts of rock fragments. In TEM analysis, disseminated iron particles were commonly observed in the cell and sheath of iron bacteria, indicating that iron was precipitated in close association with the metabolism of bacterial activity. Rock-forming minerals such as quartz, feldspar, and micas were primarily derived from soils or granite aquifers, which are widely distributed in the study area. The results indicate the importance of elucidating the formation mechanisms of clogging materials to ensure sustainable well capacity.