울산지역 지하수중 비소의 산출 및 존재형태

윤욱,조병욱,성규열,Yun Uk,Cho Byong-Wook,Sung Kyu-Youl 대한자원환경지질학회 2004 자원환경지질 Vol.37 No.6

울산광역시 46개 지하수 시료 중 29개 시료에서 비소가 검출되었고, 그 농도는 $<0.1-7.2{\mu}g/L$의 범위를 나타낸다. 그 중 3개의 지하수에서 국내음용수 기준치$(50{\mu}g/L)$를 초과하였고, 10째 시료에서는 세계보건기구 기준치인 $(10{\mu}g/L)$를 초과하고 있음이 이번 연구에서 밝혀졌다. 비소의 농도가 높은 곳은 지질구조선 부근 특히 과거 울산철광 부근인 달천리 일대와 정자역암이 분포하는 효문동 일대이다. 울산철광 부근은 주로 황철석이 산화된 형태로 산화환경을 보이나, 효문동 일대는 환원상태의 FeOOH의 산화에서 야기되는 것으로 해석된다. pH-Eh 도표에 따른 연구지역 지하수중 비소의 존재형태는 달천리 일대에서는 As(V)로 $H_2AsO_4^-,\;HAsO4_^{-2}$로 존재한다. 효문리등 구조선일대는 As(III)로 $H_3AsO_3$ 형태로 존재한다. Arsenic was detected in the 29 water samples out of the 46 groundwaters located in the Ulsan metropolitan area and it's concentration ranges from $<0.1\;to\;72{\mu}g/L$. Among them the arsenic concentrations of three samples are over domestic drinking-water requirements $(50{\mu}g/L)$, and those of 10 samples are more than WHO MCLs, $10{\mu}g/L.$. High arsenic groundwater were recognized in the two region; one was near the tectonic line, especially Ulsan iron mine at Dalcheunri and the other was around Hyomundong distributed Jeongia conglomerate. It is estimated that the former is originated from pyrite oxydation type, oxygenated redox, whilst the latter is resulted from oxidation of reducted FeOOH. The species of arsenic in groundwater is in pentavalent arsenic, $H_2AsO_4^-,\;HAsO4_^{-2}$ near tectonic line, and trivalent arsenic, $H_3AsO_3$ around Hyomundong.

포항 흥해지역 지열대의 지화학

윤욱,조병욱,Yun Uk,Cho Byong-Wook 한국지하수토양환경학회 2005 지하수토양환경 Vol.10 No.6

한반도의 고 지열류량 지대에 속하는 포항시 흥해지역 일대에 대한 지열수 조사를 수행하였다. 그 결과 이 지역 지열수는 지열수대 연변부로서 저류암과 완전평형을 이루지 못하는 것으로 나타났다. 동위원소분석 결과 심부 지하수(평균: ${\delta}^{18}O=-10.1\%_{\circ},\;{\delta}D=-65.8\%_{\circ}$), 중간심도(평균: ${\delta}^{18}O=-8.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-59.6\%_{\circ}$), 천부지하수(평균: ${\delta}^{18}O=-8.0\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.6\%_{\circ}$), 지표수(평균: ${\delta}^{18}O=-7.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.3\%_{\circ}$)를 보여 심부지하수는 강우에서 기원하였고, 지형적으로 고도가 높은 지역에서 함양되었으며, 해수의 영향을 받지 않았음이 밝혀졌다. 물 지질온도계를 이용한 결과 D-2, D-5, D-6, I-04부근에서 이상 고온대가 추정된다. 실리카-엔탈피 혼합모델 추정결과 저류대 온도는 410 kJ/kg으로서 $98^{\circ}C$에 해당하여 Na-K 및 K-Mg온도계에 의한 추정결과와 일치한다. The geothermal research has been carried out on the Heunghae, Pohang geothermal area know as having geo-heat-flow area in the Korean peninsula. This study results so far indicate that geothermal water in the area is in peripheral waters of hydrothermal area and is not in equilibrium with the reservoir rock. The average oxygen and hydrogen stable isotope values are as follows: deep groundwater $(average:\;{\delta}^{18}O=-10.1\%_{\circ},\;{\delta}D=-65.8\%_{\circ})$, intermediate groundwater (average: $(average:\;{\delta}^{18}O=-8.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-59.6\%_{\circ})$, shallow groundwater $(average:\;{\delta}^{18}O=-8.0\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.6\%_{\circ})$, surface water $(average:\;{\delta}^{18}O=-7.9\%_{\circ},\;{\delta}D=-53.3\%_{\circ})$ respectively. Deep groundwaters was originated from a local meteoric water recharged from distant, topographically high mountain region and not affected by the sea water. High temperature zone inferred from water geothermometers is around D-1, D-5, D-6, 1-04 well zones. The estimated enthalpy from Silica-enthalpy mixing model is near 410 kJ/kg, which corresponds to the temperature of $98^{\circ}C$, and in consistent with the result of Na-K and K-Mg geothermometer.

토지이용에 따른 울산지역 지하수의 VOCs 함량 특성

윤욱,조병욱,Yun Uk,Cho Byong-Wook 대한자원환경지질학회 2004 자원환경지질 Vol.37 No.6

울산지역 지하수의 VOCs 함유 실태와 자연적 저감의 진행을 고찰하기 위해 168개 지하수 관정을 선정하여 유기오염 관련 연구를 수행하였다. 유기오염물에 의한 지하수 오염은 토지이용과 밀접한 관계가 있기 때문에 168개 지하수시료를 농업지역, 산림지역, 공업지역 및 주거 상업지역으로 구분하여 해석하였다. 지하수의 VOCs 분석결과 총 168개 중 65개 지하수에서 1개 성분 이상의 휘발성유기화합물이 검출되었다. 분석항목은 미국지질조사소 NAWQA프로그램에서 선정한 36개의 할로겐지방족 탄화수소와 25개 성분의 석유탄화수소(BTEX등 방향족 탄화수소와 MTBE포함)로 구성된다. 석유탄화수소는 26개 관정의 지하수에서 12개 성분이 검출되었으나 MTBE를 제외하고는 $1.5{\mu}g/L$미만의 낮은 농도를 나타내고 있다. 할로겐지방족 탄화수소는 63개관정의 지하수에서 검출되었으며, 검출된 성분은 11개 성분의 메탄류, 6개 성분의 에탄류, 6개 성분의 에텐류로 구성된다. 그중 메탄류는 $ND\~330{\mu}g/L$의 분포를 보이고, 에탄류는 $ND\~84{\mu}g/L$의 범위를 보이며, DCA, CA등은 $ND\~19{\mu}g/L$ 농도를 보인다. 에텐류는 $ND\~62{\mu}g/L$의 범위를 보이며, PCE, TCE 및 그 분해물들은 $ND\~62{\mu}g/L$의 농도를 보인다. 연구지역은 대부분이 호기성/탈질지대 및 $Fe^{3+}$ 지대로 구성되어 대부분의 방향족탄화수소는 분해가 잘되는 환경이나 염소계지방족 탄화수소는 대부분 생분해 반응이 서서히 일어나는 환경에 해당한다. Contamination of groundwater by volatile organic compounds (VOCs) was investigated for 168 groundwater wells in Ulsan area to study the natural attenuation of organic compounds in the aquifers. As groundwater contamination by VOCs is closely related to land use, 168 groundwater samples were classified into 4 different groups; agricultural, forestry, industrial, and residential & business. From analysis 65 out of 168 groundwater samples contained more than one VOC. Analysis of samples were performed fir 36 halogenated aliphatic hydrocarbons and 25 petroleum hydrocarbons set up by NAWQA of US geological survey. Twelve petroleum hydrocarbons were detected in 26 groundwater wells, but their concentrations were less than 1.5 g/L except for MTBE. Twenty three chlorinated aliphatic hydrocarbons, composed of 11 methanes, 6 ethanes and 6 ethenes, were detected in 63 groundwater samples. The range of methanes concentration was $ND\~330\;/gL,\;ethanes\;ND\~84\;gL$, and PCE and their derivatives $ND\~62\;g/L$. As the study area was comprised of the aerobic/denitrification zones and $Fe^{+3}$ redox condition, most of petroleum hydrocarbons were degraded well, while halogenated hydrocarbons were slowly biodegradation.

대전 화강암지역 지하수의 우라늄과 라돈 함량: 다른 화강암지역과의 비교

윤욱 ( Uk Yun ),김문수 ( Moon Su Kim ),정도환 ( Do Hwan Jeong ),황재홍 ( Jae Hong Hwang ),조병욱 ( Byong Wook Cho ) 대한지질공학회 2018 지질공학 Vol.28 No.4

대전지역의 지질별 지하수의 우라늄, 라돈함량을 파악하기 위하여 80개의 지하수를 채취하였다. 지질별 지하수의 우라늄 함량 중앙값은 복운모화강암지역은 11.14 μg/L, 흑운모화강암지역은 0.90 μg/L, 옥천층군은 0.47 μg/L으로 복운모화강암지역에서 월등히 높았다. 지질별 지하수의 라돈 함량 중앙값은 복운모화강암지역은 114.3 Bq/L, 흑운모 화강암지역은 61.6 Bq/L, 옥천층군은 42.2 Bq/L로 나타나 지질별 지하수의 우라늄 함량 차이만큼 현지하지는 않았다. 연구지역 복운모화강암의 우라늄 평균함량은 3.78 mg/kg으로 흑운모화강암의 3.20 mg/kg보다 약간 높지만 지하수의 우라늄 함량은 월등히 높다. 이는 복운모화강암은 흑운모화강암에 비하여 풍화에 약하여 광물내 우라늄이 지하수로 쉽게 용출되는 것으로 설명될 수 있으나 추가 연구가 필요하다. 지하수의 우라늄 함량에 비해서 복운모화강암과 흑운모화강암지역 지하수의 라돈 함량에 큰 차이가 없는 것은 복운모화강암지역은 풍화에 약하기 때문에 지하수내 라돈이 대기로 쉽게 빠져나가기 때문으로 판단된다. 연구지역 복운모화강암지역 지하수의 우라늄 함량이 30 μg/L를 초과하는 비율은 23.8%로 국내 쥬라기화강암의 초과율인 6.7%보다도 높으나 라돈함량이 148 Bq/L를 초과하는 비율은 31.0%로 국내 쥬라기화강암지역의 초과율인 31.7%와 비슷하다 Uranium and radon concentrations in groundwater from 80 wells from Daejeon area were measured to determine the range of concentrations according to the geology. The median uranium content of groundwater was 11.14 μg/L for the two-mica granite, 0.90 μg/L for the biotite granite, and 0.47 μg/L for the Ogcheon group. The median radon content of groundwates was 114.3 Bq/L for the two-mica granite, 61.6 Bq/L for the biotite granite, and 42.2 Bq/L for the Ogchon group, respectively. The uranium content of two-mica granite is 3.78 mg/ kg, which is slightly higher than that of biotite granite 3.20 mg/kg. However, the uranium content in groundwatewr of two-mica granite groundwater is much higher than that of biotite granite. This can be explained by the fact that the two-mica granite is vulnerable to weathering than biotite granite, so uranium in mineral is easily leached into groundwater. The exceeding rate of samples having uranium content above 30 μg / L in granite area was 23.8%, which is higher than that of 6.7% in Jurassic granite in Korea. On the other hand, the exceeding rate of samples having radon content above 148 Bq/L in granite rate area was 31.0% which is similar to that of Jurassic granite area of 31.7%.

양평 및 청원지역 화강암류의 지표방사능 측정결과

윤욱 ( Uk Yun ),이춘오 ( Chun O Lee ),이병대 ( Byeong Dae Lee ),조병욱 ( Byung Wook Cho ) 대한지질공학회 2011 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2011 No.-

창원시 대산면 일대 지하수의 수질 특성

윤욱 ( Uk Yun ),조병욱 ( Byong Wook Cho ),이병대 ( Byeong Dae Lee ) 대한지질공학회 2014 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2014 No.1

온양지역 온천수의 수리화학적 특성

윤욱 ( Uk Yun ),조병욱 ( Byong Wook Cho ),이철우 ( Cholwoo Lee ) 대한지질공학회 2016 지질공학 Vol.26 No.4

온양지역 온천수의 수질특성을 파악하기 위하여 2011년과 2016년에 24개 온천수의 수질을 분석한 결과 5년 동안 수온과 수질에는 큰 변화가 없었다. 2016년 온천수의 수온과 SiO₂, F와는 정의 상관관계(r²=0.60, 0.47)를, Ca, Mg, Cl, SO₄, HCO₃, EC와는 부의 상관관계(r²=0.50, 0.11, 0.50, 0.63, 0.23, 0.51)를 나타낸다. 온천수의 수온과 pH는 양의 상관관계, DO와는 음의 상관관계를 보여 온양지역 온천수는 심부 기원임을 지시한다. 온천수 수질 유형은 대부분이 심부기원인 Na-HCO₃ 형으로 분류되나 일부 온천공은 Na(Ca)-HCO₃ 형으로도 분류되어 천부 지하수의 유입특성도 보인다. For the investigation of hydrochemical changes in hot spring waters from the Onyang hot spring area, we analyzed water chemistry of 24 hot spring waters in 2011 and 2016. The results showed that there is no significant change in temperature and properties of the hot spring waters. The relationship of 2016 between temperature and SiO₂ and F reveals a positive trend (r²=0.60, 0.47), and the relationship between temperature and Ca, Mg, Cl, SO₄, HCO₃, EC reveals a negative trend (r²=0.50, 0.11, 0.50, 0.63, 0.23, 0.51). The relationship between temperature and pH is a positive trend, while the one between temperature and DO is a negative trend, indicating that the source is from deep groundwater. When plotted on Piper diagram, most of which are Na- HCO₃ but several hot waters are classified as the Na(Ca)-HCO₃, indicating inflow of shallow groundwater was occurred.

광주광역시의 지하수 중 휘발성유기화합물(VOCs)의 오염과 오염원 분석

윤욱 ( Uk Yun ),조병욱 ( Byong Wook Cho ),음철헌 ( Chul Hun Eum ),성익환 ( Ik Hwan Sung ) 대한지질공학회 2003 지질공학 Vol.13 No.4

광주광역시의 하남산업단지 주변 및 도심지 광주천 일대의 37개 조사관정 중 21개 관정의 지하수에서 VOCs가 검출되었다. 염소계지방족 탄화수소는 37개 조사관정 중 18개 관정의 지하수에서 검출되었으며, 그 중 총트리할로메탄(TTHM)은 0.1∼36.2 μg/L의 분포를 보이고, CFC는 2.3∼190 μg/L의 범위를 보이며, PCE, TCE 및 그 분해물들은 0.1∼124.2 μg/L의 농도를 보인다. 방향족탄화수소는 5개 관정의 지하수에서 10가지 성분이 검출되었으나, 0.2 μg/L 미만의 낮은 농도로 나타났다. 하남산업단지 주변에서는 염소계지방족 탄화수소 성분이 광주천 인근 지하수 보다 검출빈도와 농도가 높게 나타나며, 지하수 시료중의 VOCs 성분은 TCE를 제외하고는 미국 음용수 기준치를 초과하지 않는다. TCE의 경우 하남산업단지에 소재하는 2개 지점의 지하수에서 먹는물 기준치(5 μg/L)를 각각 5배, 25배를 초과하는 것으로 나타났다. 하남산업단지 지하수 시료중의 TCE 오염은 H8과 H10 관정에서, CFCs는 H8과 H11관정 부근의 지하수에서 검출되었다. 하남산업단지 주변 및 광주천 일대에서 검출된 TTHM은 상수도 및 하수도의 누출로부터 기원하는 것으로 판단된다. 연구 대상지역은 일부지역을 제외하고는 호기성지대로 구성되어 대부분의 방향족탄화수소는 분해가 잘되는 환경이나 염소계지방족 탄화수소는 대부분 생분해 반응이 서서히 일어나는 환경에 해당한다. VOCs were detected in the 21 groundwaters out of 37 groundwaters sampled from around the Hanam Industrial Complex and the Gwangju stream. Ten components of chlorinated aliphatic hydrocarbons of VOCs were detected in the 18 groundwater samples. Among them, total trihalomethanes (TTHM) concentration is in the range of 0.1∼36.2 μg/L, CFCs concentration is 2.3∼ 190 μg/L, and chlorinated solvents concentration containing PCE, TCE, etc. is 0.1∼124.2 μg/L respectively. Ten components of the aromatic hydrocarbons of VOCs were detected in the 5 groundwater samples, but their concentration are less than 1 μg/L. Detection frequency and concentration of the chlorinated aliphatic hydrocarbons components from the groundwaters in the Hanam Industrial Complex are higher than those of nearby downtown Gwangju stream. VOCs components except for TCE are lower than the MCL of USGS drinking water standard. TCE concentration of the 2 groundwater samples is over MCL, whose concentrations are 5 and 25 times higher than MCL, respectively. TCE is detected from the H8 and H10 groundwater samples and CFCs is detected H8 and H11 groundwater samples in the Hanam Industrial Complex. TTHM in study area is estimated from leakage of the main waters or sewage waters. Because most of the studied groundwater is under an aerobic condition, aromatic hydrocarbons are well degraded. But chlorinated aliphatic hydrocarbons are degraded very slowly.

심도변화에 따른 흥해지역 지하수의 수리 지화학적 특성

윤욱 ( Uk Yun ),조병욱 ( Byong Wook Cho ) 대한지질공학회 2005 지질공학 Vol.15 No.4

포항시 흥해읍 일대 지하수의 수리지화학적 특성을 파악하기 위하여, 지표수, 천부지하수 및 중간심도 와 심부 지하수를 대상으로 수질 및 안정동위원소 분석을 수행하였다. 심도별 수질 유형은 지표수 및 천부지하수는 Ca-Cl, 중간 심도는 Na-HCO3, 심부지하수는 Na-Cl형이 우세하게 나타난다. HCO3- 및 SiO2의 기원은 천부 지하수의 경우 규산염광물의 풍화에서, 심부 지하수는 탄산염 광물의 풍화에서 생성되었다. Ca 및 Mg 이온은 천부 및 심부 모두 석회석 및 백운석에서 기인한다. 천부 지하수의 SO42- 기원은 황철석에서 기인하는 것으로 나타난다. 심도의 증가에 따라 pH 및 TDS는 증가하나, Eh 및 DO는 감소하는 경향을 보인다. 알카리 금속(K, Na, Li)은 심부로 갈수록 농도가 증가하나, 알카리 토금속(Mg, Ca) 및 Al은 천부로 갈수록 증가하는 양상을 보인다. 음이온인 할로겐 원소(F, Cl, Br) 및 HCO3-의 농도도 심부로 갈수록 증가함을 보인다. 산소 및 수소 안정동위원소 평균값은 심부 지하수는 평균값:δ18O=-10.1 ‰, δD=-65.8 ‰, 중간심도는 평균값:δ18O=-8.9 ‰, δD=-59.6 ‰, 천부 지하수는 평균값:δ18O=-8.0 ‰, δD=-53.6 ‰, 지표수는 평균값:δ18O=-7.9 ‰, δD=-53.3 ‰의 값을 각각 보인다. Chemical and isotopic analysis for stream water, shallow groundwater, intermediate groundwater and deep groundwater was carried out to grasp hydrogeochemical characteristics of groundwater in the Heunghae area, Pohang city. Water type of stream water and shallow groundwaters is typified as Ca-Cl type, intermediate groundwater is Na-HCO3, and deep groundwater is prominent in Na-Cl type. HCO3- and SiO2 in shallow groundwater are originated from weathering of silicate minerals, whereas those of deep groundwaters are resulted from weathering of carbonate minerals. Ca and Mg ions in both shallow and deep groundwaters are resulted from weathering of calcite and dolomite. SO42- in shallow groundwater is originated mainly from pyrite oxidation. As well depth increases, pH and TDS increase, but Eh and DO decrease. Alkali metal contents(K, Na, Li) increases as well depth increases, but alkali earth metal(Mg, Ca) and Al concentrations increase as well depth decreases. Anions, halogen elements(F, Cl, Br), and HCO3 contents increase as well depth increases. The average stable isotope value of the groundwater of each depth is as follows; deep groundwater:δ18O=-10.1 ‰, δD=-65.8 ‰, intermediate groundwater:δ18O=-8.9 ‰, δD=-59.6 ‰, shallow groundwater:δ18O=-8.0 ‰, δD=-53.6 ‰, surface water:δ18O=-7.9 ‰, δD=-53.3 ‰ respectively.

감마선스펙트럼을 이용한 양평군 화강암류의 방사성물질 함량 연구

윤욱 ( Uk Yun ),조병욱 ( Byong Wook Cho ),이병대 ( Byung Dae Lee ) 대한지질공학회 2010 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2010 No.-