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목종구,신이찬,장지은,김정은,우성민,김건우,박영윤 국립공원공단 국립공원연구원 2024 국립공원연구지 Vol.15 No.2
본 연구는 설악산국립공원 주변 지역에 설치⋅운영 중인 지하수관측망의 지하수위 변동특성을 이해하기 위해 2012년에서 2021년까지 장기 관측된 관측망 지하수위 자료에 대하여 시계열분석을 실시하였다. 해당 관측망은 3개소로 모두 암반대수층에 설치되어 있으며, 해당운영기관에서 주기적인 점검과 관리가 이루어지는 것으로 파악된다. 선형분석결과, 고성인흥 관측소에서 -89.7 cm/yr의 지하수위 하강이나타났고, 고성토성 관측소에서는 3.7 cm/yr의 지하수위 상승이 나타났다. 3개 관측소에서 강한 자기상관성을 나타냈으며, 특히 고성인흥관측소는 시간지연이 고성토성과 속초노학의 약 8배로 장주기성으로 분석되었으며, 강수의 시간지연은 고성토성, 속초노학과 유사하게 분석되어 두 지하수위 자료와 강한 선형성과 기억효과를 가진 것으로 판단된다. 강수와 지하수위의 교차상관함수를 분석한 결과 고성인흥은 지연시간은 12일로 강우에 대하여 어느 정도의 상호상관성을 보이고 있다. 향후 설악산국립공원 주요 하천에서의 유량 상시 모니터링이 이루어진다면 지하수위 모니터링 자료와 연계하여 설악산국립공원의 수자원에 대한 연구가 활발할 것으로 기대된다. To understand the water level fluctuation characteristics at the groundwater observation network installed and operated in the area around Seoraksan National Park, a time series analysis of long-term data of groundwater levels observed in the network from 2012 to 2021 was performed. The observation network comprises three locations, all installed in the bedrock aquifer, and peri odic inspections and management are carried out by the relevant operating agency. According to the linear analysis results, the groundwater level decreased by -89.7 cm/yr at the Goseong-Inheung Observatory, whereas it rose by 3.7 cm/yr at the Goseong-Toseong Observatory. A strong autocorrelation was observed among the three observatories. In particular, at the Goseong-Inheung Observatory, the time delay was found to be approximately 8 times longer than that at the Goseong- Toseong and Sokcho-Nohak observatories, whereas the time delay of precipitation was similar to the time delay of Goseong-Toseong and Sokcho-Nohak. These results were judged to have strong linearity and memory effects with the groundwater level data. Analysis of the cross-correlation function between rainfall and groundwater levels showed that Goseong-Inheung had a certain degree of cross-correlation with rainfall, with a delay of 12 days. If the discharge in major rivers of Seoraksan National Park is continuously monitored, researches on water resources using river discharge and groundwater levels are expected to be actively conducted.
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복합지열시스템에 대한 부지특성화: 대수층의 수리지질학적 특성
목종구,박유철,박영윤,김승겸,오정석,선우은미,Mok, Jong-Koo,Park, Yu-Chul,Park, Youngyun,Kim, Seung-Kyum,Oh, Jeong-Seok,Seonwoo, Eun-Mi 대한지질공학회 2017 지질공학 Vol.27 No.3
This study was performed in order to hydrogeological analysis of aquifer, which is a necessary part for evaluating the efficiency of the combined well and open-closed loops geothermal (CWG) systems. CWG systems have been proposed for the effective utilization of geothermal energy by combining open loop geothermal systems and closed loop geothermal systems. Small aperture CWG systems and large aperture CWG systems were installed at a green house land with water curtain facilities in Chungju City. Aquifer tests include pumping tests and step-drawdown tests were conducted to analyse hydrogeological characteristics of aquifer in the study area. The transmissivity was estimated in the range of $13.49{\sim}58.99cm^2/sec$, and the storativity was estimated in the range of $1.13{\times}10^{-5}{\sim}5.20{\times}10^{-3}$. The geochemical analysis showed $Ca^{2+}$ ion and ${HCO_3}^-$ ion were dominant in groundwater. The Langelier Saturation Index and the Ryznar Stability Index showed low scaling potential of groundwater. In the analysis of vertical water temperature change, the geothermal gradient was estimated as $2.1^{\circ}C/100m$, which indicated the aquifer was enough for geothermal systems. In conclusion, groundwater is rich, can stably use geothermal heat, and it is less likely to cause deterioration of thermal energy efficiency by precipitation of carbonate minerals in study area. Therefore, the study area is suitable for installation of the combined geothermal system.
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시계열 분석을 이용한 춘천 지역 지하수관측망 수위변동 해석
목종구,장범주,박유철,신혜수,김진호,송셰정,황가영 대한지질공학회 2022 지질공학 Vol.32 No.2
본 연구는 강원도 춘천에 설치 ‧ 운영 중인 지하수관측망의 지하수위 변동특성을 이해하기 위해 2009년에서 2018년까지 장기 관측된 관측망 지하수위 자료에 대하여 시계열분석은 실시하였다. 해당 관측망은 5개소로 모두 암반대수층에 설치되어 있으며, 해당 운영기관에서 주기적인 점검과 관리가 이루어지는 것으로 파악된다. 시계열분석은 자기상관함수, 스펙트럼밀도함수 그리고 교차상관함수 분석을 수행하였다.
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시계열 분석을 이용한 지열히트펌프 가동에 따른 지하수특성변화 해석
목종구 ( Jong Gu Mok ),임홍균 ( Hong Gyun Lim ),장범주 ( Bum Ju Jang ),박유철 ( Yu Chul Park ),이진용 ( Jin Yong Lee ) 대한지질공학회 2011 지질공학 Vol.21 No.1
Time series analysis was applied to groundwater level, water temperature, and electrical conductivity data obtained from monitoring wells around ground-source heat pumps at Sangji University of Wonju (standing column well type) and at Jungwon University of Goesan (closed loop type), from 21 May to 12 October 2010. We found large temporal variations in the characteristics of groundwater at Wonju, but only minor variations at Goesan. These results may improve our understanding of the effects of ground-source heat pumps on the characteristics of surrounding groundwater, according to the installation method for the pumps.
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제갈곤,목종구,박영윤,장범주,이승진 대한지질공학회 2016 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2016 No.1
지열히트펌프 운영에 따른 지하수의 특성 변화를 파악하고 평가하기 위해 연구를 수행하였다. 강원도 원주시 상지대학교의 지열히트펌프는 개방형 지열시스템으로, 지하수를 직접 열교환유체로 용하며 지하수의 채수와 재주입을 한 관정에서 실시하는 수주지열정 방식을 이용하고있다. 충청북도 괴산군 중원대학교의 지열히트펌프는 밀폐형 지열시스템으로, 지하수가 아닌 다른 유체를 지하에 수직으로 매설된 밀폐된 관을 따라 흐르게 하여 열교환을 실시하고 있다. 지하수위와 지하수온 자료는 약 3년 동안 개방형 지열시스템에서 실제 이용 중인 지열공과밀폐형 지열시스템의 지열공에서 약 3.5 m 떨어진 관측공에서 획득하였고, 기온과 강수량 자료는 원주 기상대와 괴산과 가장 가까운 충주기상대의 기상자료에서 획득하였다. 획득한 지하수위, 지하수온, 기온, 강수량 자료를 시계열 자료로 이용하여 기초통계분석, 자기상관분석, 교차상관분석을 실시하였다. 자기상관분석을 통해 한 자료가 두 시점에서 갖는 상호연관성을 분석할 수 있고, 교차상관분석을 통해 두 자료의 상호연관성을 정량적으로 평가할 수 있다. 한 시간 단위로 획득된 자료로 상관분석을 실시할 경우 그래프의 변동이 매우 심하여 분석하기 어렵기 때문에 일평균 자료로 상관분석을 실시할 필요가 있다. 산술, 기하, 조화평균을 취한자료로 자기상관분석을 실시하여 가장 적절한 대푯값을 설정하였다. 현장수질측정을 통해 수온, 수소이온농도(pH), 전기전도도(EC), 산화환원전위(ORP), 용존산소(DO)의 자료를 획득하여 장기간의 현장수질 변화를 분석하였고, 채취한 지하수를 여과하여 주요 양·음이온 분석을 실시하여 지하수의 화학적인 특성을 분석하였다. 개방형 지열시스템은 열교환 유체로 지하수를 직접 사용하기 때문에 수위에 미치는 영향이 크고, 밀폐형 지열시스템은 비교적 외부요인의 영향을 적게 받았다. 현장수질측정과 이온분석결과, 두 지역 모두 일반적인 지하수의 수질 특성을 보였으며, 특히 밀폐형 지열시스템을 운영하고 있는 괴산 중원대학교에 조성된 골프장을 유지하기 위해 사용되는 물과 비료의 영향이 관찰되었다. 개방형, 밀폐형 지열시스템 모두 적절히 관리하여 운영한다면 지하수의 특성을 크게 변화시키지 않고 안정적으로 운영할 수 있을 것으로 보이지만, 추가적인 연구와 지속적인 모니터링이 필요하다.
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