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강우 대비 지하수위 변동량을 이용한 비산출율 추정 기법의 적용성 고찰
김규범 ( Gyoo Bum Kim ),최두형 ( Doo Houng Choi ),정재훈 ( Jae Hoon Jeong ) 대한지질공학회 2010 지질공학 Vol.20 No.1
지하수위 변동법을 이용하여 지하수 함양량을 추정할 경우 매질의 비산출율은 결과에 대한 오차에 직접 영향을 미치게 되나 비산출율의 추정 방법에 대한 고찰은 거의 이루어지지 않았다. 장기 지하수위 관측이 이루어지는 연구지점에서 강우 발생 후 지하수위의 상승량의 상관관계로부터 비산출율을 추정한 결과 타 방법과 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 그러나, 지하수위 변동이 강우에 의해서만 나타나는 것은 아니므로 인위적인 지하수위 변동, 식생에 의한 증발산 및 지하수위의 급상승 등이 배제된 자료를 활용하여야 하며, 갈수기의 12시간 내지 24시간 단위의 평균 강우 및 지하수위 자료를 사용하는 것이 합리적인 비산출율 산정에 바람직한 것으로 나타났다. In case of groundwater recharge estimation using water table fluctuation method, specific yield affects the accuracy and confidence level of recharge rate. Nevertheless, there have been few studies on the method for the accurate estimation of specific yield in Korea. Specific yield estimated from the relationship between rainfall and groundwater levels is reasonable compared to the other methods. However, lots of factors such as artificial pumping, evapotranspiration by the plants, and a sudden increase in water levels by a heavy rainfall can affect the pattern of groundwater levels` fluctuation and make an over-estimated or under-estimated specific yield. This study obtained a reasonable specific yield by using a daily or 12 hourly average of rainfall and groundwater levels measured in a dry season.
기술보고 : 물 시장의 현주소와 지하수 산업에 대한 고찰
김병우 ( Byung Woo Kim ),고용권 ( Yong Kwon Koh ),최두형 ( Doo Houng Choi ),김덕근 ( Deog Geun Kim ),김규범 ( Gyoo Bum Kim ) 대한지질공학회 2014 지질공학 Vol.24 No.3
1993년 지하수법 제정 이후 정책은 지하수 보전관리를 우선하고 보조수원으로 제한적으로 활용하는데 초점을 두어왔으나, 최근 인구 증가, 물 수요 증가, 균등 분배 및 기후 변화 등으로 지하수댐, 강변여과 등의 개발 정책을 중요시 하게 되었다. 인구의 증가, 물 환경의 변화 및 위해성 증가 등은 물 산업이 급격히 증가하는 요인으로 작용하여 왔으며 물산업의 투자 규모는 지속 증가할 것으로 전망되고 있다. 그 동안 국내 지하수 시장은 일반 개인 관정 개발과 먹는샘물이 주도해 왔으나, 최근에는 지질학 기원의 차별화된 지하수 특성을 활용한 신규 사업 영역(건강, 의학 등)으로 확대되고 있다. 향후 지하수 분야가 물 산업 클러스터 내의 핵심으로 자리 잡고 정보통신기술 및 의학 등과 연계한 연구 및 기술 개발을 적극 추진하여 공공 지하수 개발, 지하수 활용의 다변화 등이 적극 추진되어야 할 것이다. Since the establishment of the Groundwater Act in Korea in 1993, the national policy on groundwater has focused on the preservation and management of groundwater, which should be used only as a subsidiary water resource. However, population growth, increased water demand, climate change, and the need for uniform water distribution have brought changes to groundwater policy, and have led to the prioritization of development projects such as groundwater dams and river bank filtration. Population growth, changes to the water environment, and increased water risks have all played a role in triggering rapid growth within the water industry; the size of the investment in water resources will also continue to increase worldwide. Until now, private wells and bottled mineral water have led the groundwater industry in South Korea. However, a new area of the groundwater industry, which includes the health and medical sciences, employs groundwater properties derived from regional geology, and is growing. This requires the advancement of groundwater research and technical development connected with ICT (Information and Communication Technology) and medical science, and that the public development of groundwater and its various applications is expanded through locating groundwater in the core of the water industry cluster.
논문 : 실내 모형과 현장 충적층에서 지하투과레이더를 이용한 지하수면 추정
김병우 ( Byung Woo Kim ),김형수 ( Hyoung Soo Kim ),최두형 ( Doo Houng Choi ),고용권 ( Yong Kwon Koh ) 대한지질공학회 2013 지질공학 Vol.23 No.3
지하수면과 불포화대의 수분 포화도가 지하투과레이더(GPR) 신호에 미치는 영향을 연구하기 위하여 실내 토조와 충적층 현장에서 GPR 조사를 수행하였다. 실내의 모래 채움 토조 실험에서, 지하수위를 변화시키기 위해 물을 탱크 바닥에 설치된 밸브를 통해 주입하고 배수시켰다. 지하수위와 수분포화도를 추정하기 위하여 모래 채움 토조에서 GPR 수직반사법(이후, VRP) 자료가 획득되었다. 실내 모래 채움 토조에서 획득한 GPR 신호는, 지하수위는 물론 함수율 변화에도 민감하게 반응함을 보여준다. 불포화대에서 GPR 속도는 함수율 변화에 따라 크게 조절되며, 주시 시간의 증가는 포화도의 증가로 해석된다. 함안군 이룡리 낙동강변 충적층에서 220m에 달하는 VRP 조사가, 지하수위를 추정하기 위하여 수행되었다. 현장 조사 결과, 포화 조건에서 GPR 신호의 첫 번째 반사면은 모관 상승에 의한 경계부를 지시하며, 실제 지하수면과는 차이가 있음을 지시한다. 보다 정확한 지하수위를 추정하기 위하여, Well-3호공 주변에서 중앙공심점(common mid-point, 이후, CMP) 방식 GPR 조사를 수행하였다. 그 결과, 모관 상승 경계부와 지하수면 속도를 구하였고, 이는 보다 상세한 지하수면과 심도별 포화도 정보를 제공하였다. 지하수면과 포화도 정보를 포함하는 GPR 조사 결과는 통기대의 현장 수리 지질학적 특성 조사에 유용한 수단이다. Ground penetrating radar (GPR) surveys were conducted in a sand tank model in a laboratory and at an alluvial field site to detect the groundwater table and to investigate the influence of saturation on GPR response in the unsaturated zone. In the sand tank model, the groundwater table and saturation in the sand layer were altered by injecting water, which was then drained by a valve inserted into the bottom of the tank. GPR vertical reflection profile (VRP) data were obtained in the sand tank model for rising and lowering of the groundwater table to estimate the groundwater table and saturation, Results of the lab-scale model provide informatiou on the sensitivity of GPR signals to changes in the water content and in the groundwater table. GPR wave velocities in the vadose zone are controlled mainly by variations in water content (increased travel time is interpreted as an increase in saturation), At the field site. VRP data were collected to a depth of 220 m to estimate the groundwater table at an alluvial site near the Nakdong river at Iryoug-ri. Haman-gun, South Korea. Results of the field survey indicate that nuder saturated conditions, the first reflector of the GPR is indicative of the capillary fringe and not the actual groundwater table. To measre the groundwater table more accurately. we performed a GPR survey using the common mid-point (CMP) method in the vicinity of well-3, and Sunk a well to check the groundwater table. The resultant CMP data revealed reflective events from the capillary fringe and groundwater table showing hyperbolic patterns. The normal moveont correction was applied to evaluate the velocity of the GPR, which improved the accuracy of saturation and groundwater table information at depth. The GPR results show that the saturation information, including the groundwater table. is useful in assessing the hydrogeologic properties of the vadose zone in the field.
논문 : 지하수 모니터링 이상변동 자료를 이용한 소규모 지진 영향 유추
우남칠 ( Nam C Woo ),( Jize Piao ),이재민 ( Jae Min Lee ),이찬진 ( Chan Jin Lee ),강인옥 ( In Oak Kang ),최두형 ( Doo Houng Choi ) 대한지질공학회 2015 지질공학 Vol.25 No.1
이 연구는 국내에서 운용되고 있는 지하수 장기관측망의 자동 관측자료를 이용하여, 발생빈도가 상대적으로 높은 M3.0내외의 소규모 지진에 의한 영향과 지진 전조현상에 의한 지하수의 변화 관측 및 구분가능성을 평가하고자 수행되었다. 사용된 지하수 관측자료는 2012년 4월~6월 기간의 1시간 단위로 김천지좌, 강진성전, 공주정안 3개 관측소의 암반관측공에서 관측된 자료이다, 지하수위, 수온 및 EC 값의 시계열 자료에서 부분적으로 급격한 이상변동이 관측되었으며, 이변동은 2012년 5월 30일 경북 영덕에서 발생한 M3.1 지진의 전조와 그 영향으로 해석된다. 그럼에도 불구하고 지진의규모 및 발생위치와 관측공까지의 거리와 지하수 변동의 크기는 선형관계를 보이지 않으며, 이는 관측공 자체의 구조적 특성과도 연관된다. 따라서 지진관측을 고유목적으로 하는 관측공의 설치, 운용이 필요하며, 이를 통한 장기적 모니터링은 지진 재난지역에서의 비상수자원 확보와 지하공간 안전성 확보의 기반정보를 제공할 수 있을 것이다. This study tests the potential of detecting small-magnitude earthquakes (~M3.0) and their precursors using a long-term groundwater-monitoring database. In groundwater records from April to June 2012, abnormal changes in water level, temperature, and electrical conductivity were identified in the bedrock monitoring wells of the Gimcheon- Jijwa, Gangjin-Seongjeon, and Gongju-Jeongan stations. These anomalies could be attributed to the M3.1 earthquake that occurred in the Youngdeok area on May 30th, although no linear relationship was found between the scale of changes and the distance between each monitoring station and the epicenter, which is attributed in part to the wide screen design of the monitoring wells. Groundwater monitoring networks designed specifically for monitoring earthquake impacts could provide better information on the safety of underground space and on the security of emergency water-resources in earthquake disaster areas.