[논문]물 수지 방법과 라돈 물질수지 방법을 이용한 일광유역의 해저용출수 평가

곽용석; 김상현; 이용우; 함세영; 김인수; 김부근

doi:10.5322/jes.2011.20.9.1165

[국내논문] 물 수지 방법과 라돈 물질수지 방법을 이용한 일광유역의 해저용출수 평가
Estimation of Submarine Groundwater Discharge in Il-Gwang Watershed Using Water Budget Analysis and Rn Mass Balance 원문보기

한국환경과학회지 = Journal of the environmental sciences, v.20 no.9, 2011년, pp.1165 - 1182

곽용석 (부산대학교 환경공학과) , 김상현 (부산대학교 환경공학과) , 이용우 (부산대학교 해양시스템과학과) , 함세영 (부산대학교 지질환경과학과) , 김인수 (부산대학교 지질환경과학과) , 김부근 (부산대학교 환경공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The evaluation of potential submarine groundwater is an important research topic for exploring an alternative water resource. Two different approaches, water budget analysis and Rn mass balance method, were employed to investigate the annual variation of submarine groundwater discharge in 2010 at a marine watershed located at the south-eastern part of Korean Peninsula. In order to obtain reliable hydrological data during study period, temporal and spatial variations of rainfall and soil moisture had been collected and hydro-meterological data such as temperature, humidity and wind speed were collected The runoff response was simulated using SCS-CN method with spatial distributions of landuse and soil texture from GIS analysis. Six different methods were used to estimate the monthly variation of evapotranspiration and field measurements of soil moisture were used to account for the infiltration. Comparisons of infiltration and surface runoff between simulation and water balance with measurements showed coincidence. The water budget analysis and Rn mass balance method provide mean daily submarine groundwater as 5.35 and 4.07 $m^3/m/day$ in 2010, respectively.

주제어

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라의 연평균 강우량은 몇 mm인가?	가용 수자원의 주공급원인 우리나라의 연평균 강우량은 1300 mm으로 세계 평균보다 1.3배 정도 높지만, 유로연장이 짧고, 하상경사가 급한 하천 환경조건은 지속적인 수자원의 확보와 관리에 불리한 여건이다.
	Johannes, Burnett 등은 해저용출수의 정의를 어떻게 했는가?	해저용출수의 정의는 여러 연구자들에 의해 제시되고 있으며, Johannes(1980)는 지하수면과 해수면 사이의 차이에 의해서 발생하는 수리학적 구배에 의해 일어나는 바다로 향하는 지하수 흐름이라고 정의 하였다. Burnett 등(2003, 2006)은 흐름을 유발시키는힘(driving force)이나 물 구성성분에 관계없이 해저면을 따라서 통해 흐르는 모든 물의 흐름이라고 정의하였다. 해저용출수의 요소는 Fig.
	해저용출수 평가를 하는 방법이 크게 어떻게 구분되는가?	해저용출수 평가를 하는 방법은 크게 3가지로 구분 된다(McCoy 등 2009). 첫 번째로 seepage meter를 이용하여 해저면에서 직접 측정하는 방법이다(Lee, 1977). 이는 다른 방법들에 비해 상대적으로 간단하고, 비용이 적게 들고, 작은 공간 스케일에서 정확한 결과를 제공한다. 그러나 이 방법의 한계점은 생물교란효과(bioturbation effects)(Martin 등 2004), 토류사의 불균질성(sediment heterogeneity)(Zimmermann, 1991) 그리고 seepage meter 표면을 따라 흐르는 해수 흐름(Libelo와 MacIntyre, 1994)때문에 오차의 원인을 포함하고 있다. 두 번째로는 라듐(Ra), 라돈(Rn)과 같은 지화학적 추적자(geochemical tracer)를 이용한 방법들이 많이 이용되고 있다. 자연 방사성 동위원소인 라듐과 라돈은 해안 해수에 비해 지하수중 농도가 100~1000배 정도로 높고 해수 중에 보존적인 거동을보이므로 넓은 공간 규모에서 해저용출수 유출량을 추정하는데 유용한 도구로써 이용되고 있다. 특히 라돈(Rn) 추적자를 이용한 방법이 널리 이용되고 있다(Hwang 등, 2005; Kim 등, 2010a, b; Santos 등, 2010). 지화학 추적자를 이용한 방법은 해저 용출수량을 추정하는데 유용한 도구이지만, 해저용출수의 근원(담지하수, 재순환되는 해수)을 구별하기가 어렵고, 수문 과정과의 연계설명에 한계가 존재한다. 세 번째로는 수문지질학적 모델을 이용한 방법으로 다양한 환경조건에서 해변가의 대수층에서의 지표하 흐름을 이해하는데 매우 유용하지만(Thompson 등, 2007), 이용할 수 있는 자료들(지표하의 수리학적 수두, 대수층의 투수율 등 여러 변수들)의 불확실성으로 인해 분석결과의 신뢰성이 떨어진다. McCoy 등(2009)은 앞의세 가지 방법을 통한 해저용출수량을 비교 평가하였는데, 다른 방법들에 비해 수치적 모델방법들을 통한 해저용출수 값이 다른 방법들에 비해 대체적으로 낮았다.

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용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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