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강동환,김성수,정휘제,권병혁,김일규 한국습지학회 2007 한국습지학회지 Vol.9 No.3
본 연구에서는 양산 신불산 고층습원인 달포늪 퇴적물의 입도, 주상도 및 유기물함량을 분석하여 퇴적물 입도와 종류에 따른 유기물함량의 상관성을 규명하였다. 연구지역인 달포늪은 3개 습지로 구성되어 있으며, 습지면적은 약 31,295 m2 이다. 달포늪 퇴적물의 입도분석은 7개 지점(습지A 3개, 습지B 3개 및 습지C 1개)에서 채취된 시료를 이용하였으며, 건식체분석과 피펫분석이 수행되었다. 입도분석 의하면 퇴적물 입도는 습지의 가장자리로 갈수록 크고, 습지A > 습지C > 습지B의 순으로 나타났다. 습지A와 습지B의 장축 및 단축과 습지C의 장축 방향에서 수평거리별 시추조사가 수행되었다. 습지A의 장축에서는 점토질 이탄층이 지표면하 심도 10~90 cm 정도로 분포하고 있으며, 습지 중앙부인 수평거리 100 m 지점에서 지표면하 심도 90 cm로서 가장 두꺼웠다. 습지B에서는 점토질 이탄층의 지표면하 심도가 27 cm 이하로서 습지로서의 수명이 다해가고 있음을 알 수 있었다. 습지C는 규모가 적어 퇴적물의 조성이 단순하였으며, 점토질 이탄층이 지표면하 심도 10~34 cm 정도에 분포하고 있다. 달포늪에서 시추조사에 의해 채취된 퇴적물을 10 cm 간격으로 절단하여 유기물함량을 분석하였다. 습지A 퇴적물에서는 지표면하 심도 70 cm 정도까지 유기물함량이 40% 이상인 것으로 나타났으며, 습지C 퇴적물에서도 지표면하 심도 10 cm 정도까지는 습지A와 유사하였으나 지표면하 심도가 30 cm 이상인 깊이에서는 20% 이내의 유기물함량을 보였다. 습지B는 지표면하 부근에서의 유기물함량이 40% 정도로서 가장 낮게 나타났다. 3개 습지 모두 지표면에 근접한 점토질 이탄층에서의 유기물함량이 높게 나타났으며, 이는 점토질 이탄층의 입도가 세립질이며 또한 식생의 사체를 통해 유기물이 지속적으로 공급되기 때문이다. 달포늪 퇴적물의 유기물함량은 습지A > 습지C > 습지B의 순으로 나타났으며, 이는 퇴적물 내 점토질 이탄층의 형성 정도에 의한 것이다. 본 연구를 통해 달포늪 퇴적물의 유기물함량은 퇴적물의 입도와 상부 식생에 의해 지배되고 있음을 확인할 수 있었다.
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김해 딴섬의 고투수성 충적층에서 수렴흐름 추적자시험에 의한 규모종속 수리분산 연구
강동환,심병완,권병혁,김일규,Kang, Dong-Hwan,Shim, Byoung-Ohan,Kwon, Byung-Hyuk,Kim, Il-Kyu 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.6
투수성이 높고 대수층의 저유량이 풍부한 강변여과수 개발 예정지역의 충적층에서 시험규모가 2m (IW-1공와 5m (IW-2공)인 경우의 수렴흐름 추적자시험이 수행되었다. 수렴흐름 추적자시험의 양수율은 $2,500m^3/day$ 이었으며, 주입정 (IW-1 및 IW-2공)에 염소이온 5kg을 순간 주입하였다. 염소이온의 농도이력곡선을 작성하여 초기도달시간과 최고농도의 차이를 분석하였으며, 누적질량회수곡선을 통해 양수 후 경과시간에 따른 염소이온의 질량회수율을 분석하였다. 그리고, 염소이온농도 대 누적질량회수율의 이력그래프를 작성하여 누적질량회수율에 따른 염소이온농도의 증가와 감소 변화를 분석하였다. 또한, 염소이온농도의 증가/감소 구간에 대한 선형회귀분석을 수행하여 농도증가율과 감소율의 변화를 파악하였다. 양수정에서 관측된 경과시간별 염소이온농도 자료를 CATTl 코드의 quot;Converging Radial Flow With Instantaneous Injectionquot; 해석법에 적용하여 종분산지수를 추정하였다. 추정된 종분산지수는 양수정과 IW-1공 사이의 충적층에서는 0.4152 m, 양수정과 IW-2공 사이의 충적층에서는 3.2665 m이었다. 양수정에서 이격거리가 멀수록 종분산지수는 증가하였으며, 이격거리에 대한 종분산지수의 비는 각각 0.21과 0.65 정도이었다. Convergent flow tracer test for 2 m (IW-1 well) and 5 m (IW-2 well) of test scale was conducted at the alluvial aquifer with high permeability and storativity. Pumping rate for convergent flow tracer test were $2,500m^3/day$, and the chloride tracer of 5 kg was instantaneously injected into IW-1 and IW-2 wells. Differences of first arrival time and peak concentration were analyzed by using the concentration breakthrough curves of chloride. Recovered chloride mass were analyzed by recovered cumulative mass curves. And, increment and decrement for chloride concentration were analyzed through chloride concentration versus recovered cumulative mass ratio graphs. Also, increment and decrement ratios of chloride concentration were estimated through linear regression analyses for increment and decrement intervals of chloride concentration. Longitudinal dispersivities were estimated by quot;Converging Radial Flow With Instantaneous Injectionquot; method using CATTI code. Longitudinal dispersivities estimated by CATTI code were 0.4152 m between pumping well and IW-1 well, and 3.2665 m between pumping well and IW-2 well. Longitudinal dispersivity was increased according to far distance from the pumping well. The longitudinal dispersivity according to distance were estimated as 0.21 between pumping well and IW-1 well, and 0.65 between pumping well and IW-2 well.
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수평적으로 불균질한 단열암반층에서 단공주입양수 추적자시험에 의한 수리분산특성
강동환,정상용,김병우,Kang, Dong-Hwan,Chung, Sang-Yong,Kim, Byung-Woo 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.6
Single well injection withdrawal tracer tests with bromide were carried out at two wells developed in a horizontally heterogeneous fractured rock. The hydraulic conductivity of TW-1 well was 5 times larger than TW-2 well, and the average linear velocity of TW-2 well was 1.8 times faster than TW-1 well. The difference of hydrodynamic dispersions of two wells in the fractured rock was studied with the analysis of concentration breakthrough curves and cumulative mass recovery curves of bromide with withdrawal time, and the estimation of average travel distance, pore velocity, longitudinal dispersivity and longitudinal dispersion coefficient. The average travel distances of bromide were estimated to be 3.00 m in TW-1 well and 5.62 m in TW-2 well. The average pore velocities for the injection/withdrawal phase were estimated to be $4.31\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$ in TW-1 well and $8.08\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$ in TW-2 well. Average travel distance and pore velocity were higher in TW-2 well because of small effective porosity. Longitudinal dispersivities were estimated to be 28.73 cm in TW-1 well and 18.49 cm in TW-2 well, and bromide transport was 1.55 times faster in TW-1 well. Longitudinal dispersion coefficients were estimated to be $5.14\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$ in TW-1 well and $6.06\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$ in TW-2 well, and diffusion area was 1.18 times larger in TW-2 well. 본 연구에서는 단열암반층에 굴착된 2개의 지하수공(TW-1, TW-2)에서 브롬이온을 이용한 단공주입양수 추적자시험 (Single Well Injection Withdrawal tracer test, SWIW tracer test)이 수행되었다. 이 두 지하수공에서는 대수층의 수리전도도와 지하수의 평균선형유속이 다른데, TW-1공에서 수리전도도가 5배 정도 크고, TW-2공에서는 평균선형 유속이 1.8배 정도 빠르다. 추적자시험으로부터 시간에 따른 브롬이온의 농도이력곡선과 누적질량회수곡선이 작성되어 분석되었으며, 또한 평균이송거리, 공극유속, 종분산지수와 종분산계수를 산정하여 단열암반층의 수평적인 불균질성에 따른 수리분산 차이가 해석되었다. 브롬이온의 평균이송거리는 TW-1공에서 3.00 m, TW-2공에서 5.62 m이며, 주입/양수 단계에서 평균적인 공극유속은 TW-1공에서 $4.31\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$, TW-2공에서 $8.08\;{\times}\;10^{-4}\;m/sec$로 산정되었다. TW-2공에서 단열암반층의 유효공극율이 작아서 평균이송거리와 공극유속이 크게 나타났다. 단공주입양수 추적자시험에 의해 산정된 종분산지수는 TW-1공에서 28.73 cm, TW-2공에서는 18.49 cm로서, TW-1공에서 용질이송이 1.55배 정도 빠른 것으로 나타났다. 평균선형유속을 이용하여 구한 종분산계수는 TW-1공에서 $5.14\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$, TW-2공에서 $6.06\;{\times}\;10^{-6}\;m^2/sec$로서, TW-2공에서 브롬이온의 확산면적이 1.18배 정도 넓은 것으로 나타났다.
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