$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

제주도 대정-한경 유역 효율적 지하수자원 관리를 위한 자료기반 연구
Data-driven Analysis for Developing the Effective Groundwater Management System in Daejeong-Hangyeong Watershed in Jeju Island 원문보기

자원환경지질 = Economic and environmental geology, v.54 no.3, 2021년, pp.373 - 387  

이소연 (경북대학교 지질학과) ,  정지호 (경북대학교 지질학과) ,  김민철 (제주연구원 제주 지하수 연구 센터) ,  박원배 (제주연구원 제주 지하수 연구 센터) ,  김유한 (경북대학교 지질학과) ,  박재성 (경북대학교 지질학과) ,  박희정 (경북대학교 지질학과) ,  박경태 (경북대학교 지질학과) ,  정진아 (경북대학교 지질학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 자료기반 분석 기법을 이용하여 제주 대정-한경 유역의 군집형 지하수 이용 관정의 영향력을 평가하고 지하수 자원을 효율적으로 관리하기 위한 도구를 개발하였다. 분석을 위해 대정-한경 유역 내 총 19개 지하수위 관측공의 지하수위 자료, 총 3개 기상 관측소로부터 측정된 강수량 자료, 및 총 4개의 군집형 지하수 이용 관정(저지, 금악, 서광, 및 영어교육도시)으로부터 획득한 이용량 자료가 이용되었다. 먼저, 각 지하수위 관측공에 대하여 강수량 및 이용량 자료를 입력변수로 하는 자료 기반 지하수위 예측모델을 개발하였다. 이때, 과거의 장기적 변동특성을 효과적으로 학습에 이용하기 위하여 누적 장단기 메모리 모델을 이용하였다. 모든 관측 공에 대하여 지하수위 예측모델을 개발하고, 이용량 입력변수에 대한 섭동 민감도 분석을 수행하여 각 군집형 관정의 공간적 영향력을 분석하였다. 금악 수원은 해당 수원 중심으로 영향이 크고, 서광 수원은 하류 지역을 중심으로 영향이 큰 것으로 나타났으며, 영어교육도시는 수원의 상류 지역 중심, 저지 수원은 수원 상류 및 하류 중심으로 영향이 나타났다. 그리고 유역 내 군집형 수원의 영향력은 대략 5km인 것으로 나타났다. 추가적으로, 학습된 예측모델을 기반으로 군집형 이용 관정의 영향 범위에 포함되는 지하수위 관측공에 대해 강수량 대비 배경 지하수위 회복을 위한 적정 지하수 이용량을 산정하였다. 최근의 강수 패턴을 적용하였을 때, 현재 지하수 이용량을 기존의 80%로 제한할 필요성이 있는 것으로 나타났으며, 강수량이 100mm 증가하였을 때, 대략 1,500 m3에서 1,900 m3의 추가적인 취수가 가능할 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 도출된 대정-한경 유역 지하수 거동특성 평가 결과와 자료기반 분석 도구들은 대정-한경 유역의 지속 가능한 지하수 개발을 위한 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, the impact of clustered groundwater usage facilities and the proper amount of groundwater usage in the Daejeong-Hangyeong watershed of Jeju island were evaluated based on the data-driven analysis methods. As the applied data, groundwater level data; the corresponding precipitation dat...

주제어

참고문헌 (29)

  1. Choi, K., Song, S., Kim, J. and Lim, C. (2013) Estimation of regional agricultural water demand over the Jeju Island. Journal of Environmental Science International, v.22, p.639-649. doi: 10.5322/jesi.2013.22.5.639. 

  2. Choi, S. (1992) Geological structure and groundwater resources of Cheju and Oahu Island, The Journal of Engineering Geology, v.2, p.70-91. 

  3. El-Kadi, A.I., Tillery, S., Whittier, R.B., Hagedorn, B., Mair, A., Ha, K. and Koh, G. (2014) Assessing sustainability of groundwater resources on Jeju Island, South Korea, under climate change, drought, and increased usage, Hydrogeology Journal, v.22, p.625-642. doi: 10.1007/s10040-013-1084-y. 

  4. Go, G. (2006) 제주도 지하수의 특성과 수자원관리 (I)-제주 지하수 조사. 연구발달사, Water for future, v.39, p.73-80. 

  5. Hahn, J., Lee, Y., Kim, N., Hahn, C. and Lee, S. (1997) The groundwater resources and sustainable yield of Cheju volcanic island, Korea. Environmental Geology, v.33, p.43-53. doi: 10.1007/s002540050223. 

  6. Hochreiter, S. and Schmidhuber, J. (1997) Long short-term memory, Neural computation, v.9, p.1735-1780. doi: 10.1162/neco.1997.9.8.1735. 

  7. Jeong, J. and Park, E. (2019) Comparative applications of datadriven models representing water table fluctuations. Journal of Hydrology, v.572, p.261-273. doi: 10.1016/j.jhydrol.2019.02.051. 

  8. KIGAM (2005) Integrated analysis of groundwater occurrence in Jeju, Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources, 498p. 

  9. Kim, B., Hamm, S., Lee, C., Ok, S., Cha, E. and Ko, Y. (2011) Feature of regional hydrogeology and groundwater distribution of volcanic rocks in Jeju Island, Journal of the geological Society of Korea, v.47, p.263-176 

  10. Kim, G., Lee, K., Park, K., Hwang, D. and Yang, H. (2003) Large submarine groundwater discharge (SGD) from a volcanic island, Geophysical Research Letters, v.30, p.2098. doi:10.1029/2003GL018378. 

  11. Kim, J. (2020) Characteristics of Groundwater Level Variation in Wells around Eoseungsaeng Reservoir, Jeju Island, Doctoral dissertation, Jeju National University. 

  12. Kim, K., Seong, H., Kim, T., Park, K., Woo, N., Park, Y., Koh, G. and Park, W. (2006) Tidal effects on variations of fresh-saltwater interface and groundwater flow in a multilayered coastal aquifer on a volcanic island (Jeju Island, Korea). Journal of Hydrology, v.330, p.525-542. doi: 10.1016/j.jhydrol.2006.04.022. 

  13. Kim, M. (2018) Hydraulic Watershed Classification and Flow Characteristics Analysis of Groundwater in Jeju Island, Doctoral Thesis, Jeju National University. 

  14. Kim, Y., Lee, K., Koh, D., Lee, D., Lee, S., Park, W., Koh, G. and Woo, N. (2003) Hydrogeochemical and isotopic evidence of groundwater salinization in a coastal aquifer: a case study in Jeju volcanic island, Korea. Journal of Hydrology, v.270, p.282-294. doi: 10.1016/s0022-1694(02)00307-4. 

  15. Lee, K., Wenner, D.B. and Lee, I. (1999) Using H-and O-isotopic data for estimating the relative contributions of rainy and dry season precipitation to groundwater: example from Cheju Island, Korea, Journal of Hydrology, v.222, p.65-74. doi: 10.1016/s0022-1694(99)00099-2. 

  16. Lee, S. (2008) Characteristics of hydrogeological and groundwater occurrence in the western coastal areas of Jeju Island, Korea, Doctoral Thesis, Jeju National University. 

  17. Mair, A., Hagedorn, B., Tillery, S., El-Kadi, A. I., Westenbroek, S., Ha, K. and Koh, G. (2013) Temporal and spatial variability of groundwater recharge on Jeju Island, Korea, Journal of Hydrology, v.501, p.213-226. doi: 10.1016/j.jhydrol.2013.08.015. 

  18. Ok, S., Hamm, S., Kim, B., Cheong, J., Woo, N., Lee, S., Koh, G. and Park, Y. (2010) Characteristic of aquifer system and change of groundwater level due to earthquake in the western half of Jeju island, Economic and Environmental Geology, v.43, p.359-369. 

  19. Scardi, M. and Harding Jr, L.W. (1999) Developing an empirical model of phytoplankton primary production: a neural network case study, Ecological modelling, v.120, p.213-223. doi: 10.1016/S0304-3800(99)00103-9. 

  20. Shin, M., Moon, S., Kang, K., Moon, D. and Koh, H. (2020) Analysis of groundwater level variations caused by the changes in groundwater withdrawals using long short-term memory network, Hydrology, v.7, p.64. doi: 10.3390/hydrology7030064. 

  21. Won, J., Kim, J., Koh, G. and Lee, J. (2005) Evaluation of hydrogeological characteristics in Jeju Island, Korea, Geosciences Journal, v.9, p.33. doi: 10.1007/BF02910552. 

  22. Won, J., Lee, J., Kim, J. and Koh, G. (2006) Groundwater occurrence on Jeju Island, Korea, Hydrogeology Journal, v.14, p.532-547. doi: 10.1007/s10040-005-0447-4. 

  23. Yang, S. (2007) 제주도의 하천관리와 개선방안, 하천과 문화, v.3, p.105-115. 

  24. Zhang, J., Zhu, Y., Zhang, X., Ye, M. and Yang, J. (2018) Developing a Long Short-Term Memory (LSTM) based model for predicting water table depth in agricultural areas, Journal of hydrology, v.561, p.918-929. doi: 10.1016/j.jhydrol.2018.04.065. 

  25. 제주특별자치도 (2018a) 지질 주상도, 제주특별자치도 물 정책과-관측망 시스템-이용량 관측소 

  26. 제주특별자치도 (2018b) 지질 주상도, 제주특별자치도 물 정책과-관측망 시스템-지하수위 관측소 

  27. 제주연구원 (2018) 지하수자원 특별관리구역 확대를 위한 기초조사, 현안연구, 2018-17, 50-59. 

  28. 제주연구원 (2019) 서부지역 지하수위 변화 추세와 대응방안, 제주연구원 정책이슈 브리프, v.319, 29p. 

  29. 환경부 (2018) 광역 상수도 사업, 환경부 수자원 정책자료 

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로