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가설 설정
- 모형의 격자구성은 연구지역외 지형과 관정 현황 등을 고려하여 20~50m 내외의 격자를 구성하였다. 대수층의 두께는 지반 정보시스템의 시주자료를 참고하여 수문지질단위 I 구역은 60m, II구역 30m, HI구역 18m로 정하였으며, 층구조는 피압/자유면 혼합대수층을 가정하여 1 층구조로 구성하였디-. 수리전도도는 서울지역화강암의 수리전도도중에서 가장 높은 값을 I 구역 (0.
제안 방법
- 실제자료를 입력하였다. 모델링을 위한 격자구성, 대수층의 수리특성은 앞의 지하수 유동모델링 기본조건과 동일하며, '96년도 기초조사자료를 활용하여 질산성질소의 분산지수(종분산지수: 0.1, 횡분산지수: 0.01)가 결정되었다(표 4), 또한 질산성질소의 농도보정을 위하여 5개 관측정을 선정하였다(표 5, 그림 7).
- 본 연구에서 실시한 지하수 오염확산분석은 5개 의 관측농도와 50m X 50m의 격자크기로 수행된 것이다. 추후 상세한 지하수오염관리를위해서는 다수의 현장수질자료를 바탕으로 한모형의 보정과 모형격자의 세밀화 등을 통하여 오염확산분석의 신뢰성을 높여가야 할 것이다.
- 수질검사 항목중에서 염소이온과 질신-성질소가 전제 관성에서 검출되고 있으나염소이온은 특정한 오염원을 지시한다고 보기 어려우므로, 추로 생활히.수에 기인되는 질산성질소 (NO3N)에 대하여 오염확산분석을 실시하였다.
- 지하수 오염확산 분석은 모형의 입력정보작성, 모형구성, 모형의 계산 및 수정, 예측분석 등의 과정을 거쳐 이루어진다. 시간대별 지하수 오염물질 확산에 대한 공간적인뿐포계산은 5년, 10년, 15년 기간별로 계산되었으며, 질산성질소 농도의 현장측정치와 계산된값의 비교를 통하여 수정을 거친 모형이 연구지역의 오염물질 확산 예측분석에 이용되었다.
- 관경은 40mm 미만의 관정 이 대부분이머, 관정의 내곽를 보호하고 이물질의 유입을차단하는 케이싱도 50%정도만이 설치되어 있는실정이다. 이 정보들을 Arc/Info상에서 1/1,000 편십 지 적정보를 활용하여 GIS 자료화하였다.
- 따라서 연구지역의 수문 지질 단위 구분은 흑운모 화강암을 풍화대심도, 시추코아 회수율(RQD), 절리발달상태 등에 따라 세분하는 것이 필요하다. 이를 위하여 각 시추공별 풍화대 두께를 Arc/View 에 입력한후 IDWflnverse Distance Weighting)기법을 활용하여 2m 간격의 풍화대 두께 등치선도를 작성하였으며, Natural Break 법을 이용하여 이를 3개의 등급으로 분류한후 연구지역외 수문지질단위 (I : 30m이상, II: 18m~30 m, HJ: 18ni미만) 로정하였다(그림 3).
- 입력정보를 기준으로 모형의 수정과 계산을 통하여 지하수 유입과 유줄간의 물 수지 균형을 맞춘 지하수 안정수위와 물수지 결과를 산출하였다. 안정수위의 양상은 지형을 반영한 양상을 보이고(그림 5), 물수지는 I구역(ZONE 1)이 0.
대상 데이터
- 모형의 격자구성은 연구지역외 지형과 관정 현황 등을 고려하여 20~50m 내외의 격자를 구성하였다. 대수층의 두께는 지반 정보시스템의 시주자료를 참고하여 수문지질단위 I 구역은 60m, II구역 30m, HI구역 18m로 정하였으며, 층구조는 피압/자유면 혼합대수층을 가정하여 1 층구조로 구성하였디-.
- 연구지역외 지질는 서울시 지반정보시스템 (서울시, 1999)의 시추자료를 활용하여 분석하였다. 지질분포는 중생대 흑운모 화강암으로 대부분 구성되어 있고, 충적층의 발달은 아주 미약한 것으로 나타났다.
- 연구지역은 서울시 중구 신당동 일대이며, 이 지역의 지하수 현황파악을 위한 관정 현황도는 서울시 1/1,000 편집지적도외 지번을 기초로 관정의 위치를 확인한후 1/5,000 배경도면 위에서 작성되었다. 이 배경도면은 서울시 1/1,000 수치지형도를 재편집한 1/5,000 수치지형도(도곽크기: #가 사용되었다.
- 연구지역의 지하수 관정 및 개발·이용량 분석을 위해서 지하수행정업무관리시스템인 두레박의 '98년도 자료가 활용되었다(표 1, 그림 2). 이 지역에는 모두 117개의 지하수 개발관정이있으며, 총 일사용량은 672mJ 로 집계되었다(99 개소).
- 이 배경도면은 서울시 1/1,000 수치지형도를 재편집한 1/5,000 수치지형도(도곽크기: #가 사용되었다.
- 이러한 지하수 오염분석 결괴는 수문 지질도(주도면), 오염현황도(그림 9), 오염확산예측도(그림 10) 등의 GIS 데이터베이스로 구축되었다. 이를 토대로 시나 구청에서는 두채공장을 중심으로 지히-수 오염방지를 위한 시설의 설치를 명령하여야 하며(지하수법16조), 오염원인자로 하여금 정기적인 수질검사를 실시하여 시나 자치구청에 보고하도록 조치하여야 할 것이다.
- 질산성 실소(NO3N)를 예상 오염원으로 선정하고 가상 오염유발시설(두채공장)의 위치를 결정하였으며(그림 7), 오염원의 초기농도는 5mg/ℓ로 실제자료를 입력하였다. 모델링을 위한 격자구성, 대수층의 수리특성은 앞의 지하수 유동모델링 기본조건과 동일하며, '96년도 기초조사자료를 활용하여 질산성질소의 분산지수(종분산지수: 0.
이론/모형
- 연구지역의 안정수위는 지하수 오염확산분석 모델링의 가장 기본적인 입력자료이며, 지하수 유동분석을 통해서 산출된다. 이 분석을 위한 프로그램은 국내외 지하수 연구기관 및 기업체에서 사용빈도가 높은 MODFLOW를 사용하였다.
성능/효과
- 수질검사결과 모두 생활용수 수질검사기준에 적합하는 것으로 판명되었으며그 세부적인 수치는 검사항목별로 다양한 분포를 보인다. 대장균, 비소, 수은, 시안, 페놀, 유기인, 테트라클로로에털렌 등 7개 항목은 검출되지 않았고, 중금속인 닙-, 6가크롬 및 카드뮴은각각 6개소, 5개소 및 10개소에서 기준치 이하로 소량 검출되었다. 석유정제제품 등으로 인한트리클로로에틸렌은 2개소에서 미량 검출되었고 염소이온과 질산성질소는 전체 관정에서 고루 검출이 되고 있다- 수소이온농도는 중성에서약 알카리의 경향을 보이고 화학적 산소요구량은 17개소에서 기준치 이하로 안정적인 축정값이 나타나고 있다.
- 대장균, 비소, 수은, 시안, 페놀, 유기인, 테트라클로로에털렌 등 7개 항목은 검출되지 않았고, 중금속인 닙-, 6가크롬 및 카드뮴은각각 6개소, 5개소 및 10개소에서 기준치 이하로 소량 검출되었다. 석유정제제품 등으로 인한트리클로로에틸렌은 2개소에서 미량 검출되었고 염소이온과 질산성질소는 전체 관정에서 고루 검출이 되고 있다- 수소이온농도는 중성에서약 알카리의 경향을 보이고 화학적 산소요구량은 17개소에서 기준치 이하로 안정적인 축정값이 나타나고 있다. 수질검사 항목중에서 염소이온과 질신-성질소가 전제 관성에서 검출되고 있으나염소이온은 특정한 오염원을 지시한다고 보기 어려우므로, 추로 생활히.
- 이것은 현지하수법상 청소용, 조경용, 공사용 등으로 분류신고되는 지하수 관정들은 관리대상에서 제외되기 때문이디-. 수질검사결과 모두 생활용수 수질검사기준에 적합하는 것으로 판명되었으며그 세부적인 수치는 검사항목별로 다양한 분포를 보인다. 대장균, 비소, 수은, 시안, 페놀, 유기인, 테트라클로로에털렌 등 7개 항목은 검출되지 않았고, 중금속인 닙-, 6가크롬 및 카드뮴은각각 6개소, 5개소 및 10개소에서 기준치 이하로 소량 검출되었다.
- 분석하였다. 지질분포는 중생대 흑운모 화강암으로 대부분 구성되어 있고, 충적층의 발달은 아주 미약한 것으로 나타났다. 따라서 연구지역의 수문 지질 단위 구분은 흑운모 화강암을 풍화대심도, 시추코아 회수율(RQD), 절리발달상태 등에 따라 세분하는 것이 필요하다.
후속연구
- 이와같이 GIS를 이용한 지하수외 분석, 관리는 앞으로 서울시 지하수 오염관리에 적극 활용될 것이며, 지역적인지하수관리에도 도움이 될 것이다. 따라서 추후연구과제는 지하수오염의 체계적인 조사, 지하수오염 정보체계구축, GIS전문가시스템 개발 등이 수행되어야하며, 이를 통하여 지역적인 지하수 오염방지대책 의 수립이 가능할 것이다.
- 그림 1). 앞으로 서울시에서는 금번연구에서 작성된 대축척의 지하수 오염현황도 및 예측분석도를 활용하여 지역적 지하수 오염관리를 체계적으로 수행할 수 있음 것이다.
- 관정심도는 30m 미만의 천층지하수 사용관정이대부분이고 100m 이상의 심부지하수 사용관정은 18개소에 그치고 있다. 이는 지표수 오염에 영향을 받을 수 있는 관정이 다수 존재한다는 것을 외미하며 추후 오염원과 관정에 관한 세부적 영향조사가 필요하디..
- 이를 토대로 시나 구청에서는 두채공장을 중심으로 지히-수 오염방지를 위한 시설의 설치를 명령하여야 하며(지하수법16조), 오염원인자로 하여금 정기적인 수질검사를 실시하여 시나 자치구청에 보고하도록 조치하여야 할 것이다. 2001년 지하수법 개정안에는 막대한 지하수 오염정화비용을 오염원인자가 부담하도록 규정하고 있기 때문에 이러한사항들은 시급히 조치가 되어야만 할 것이다.
- 금번연구는 이를 위해서 GIS와 지하수 전문분석프로그램을연겨〕, 운영하여 연구지역의 오염확산에 대한 공간적 분석을 시행하였다. 이와같이 GIS를 이용한 지하수외 분석, 관리는 앞으로 서울시 지하수 오염관리에 적극 활용될 것이며, 지역적인지하수관리에도 도움이 될 것이다. 따라서 추후연구과제는 지하수오염의 체계적인 조사, 지하수오염 정보체계구축, GIS전문가시스템 개발 등이 수행되어야하며, 이를 통하여 지역적인 지하수 오염방지대책 의 수립이 가능할 것이다.
- 것이다. 추후 상세한 지하수오염관리를위해서는 다수의 현장수질자료를 바탕으로 한모형의 보정과 모형격자의 세밀화 등을 통하여 오염확산분석의 신뢰성을 높여가야 할 것이다.
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