초록 ▼

$\circ$ 지하수 규제 지하지질 특성평가 - 저투수성 지질의 기복에 따른 지하수 흐름 특성 해석
$\circ$ 제주도의 상시하천은 용천수에 기인, 상시에는 용천수만 유출되다가 홍수시에는 직접유출이 동시에 발생
$\circ$ 외도천 시험유역의 경우 연간 총 유출에서 약 63.5~68.2%정도가 기저유출, 31.8~36.5% 정도는 직접유출이 기여
$\circ$ 강우의 토양침투량 비율은 24.0~59.1%까지 토양종류, 토지이용 등에 따라

$\circ$ 지하수 규제 지하지질 특성평가 - 저투수성 지질의 기복에 따른 지하수 흐름 특성 해석
$\circ$ 제주도의 상시하천은 용천수에 기인, 상시에는 용천수만 유출되다가 홍수시에는 직접유출이 동시에 발생
$\circ$ 외도천 시험유역의 경우 연간 총 유출에서 약 63.5~68.2%정도가 기저유출, 31.8~36.5% 정도는 직접유출이 기여
$\circ$ 강우의 토양침투량 비율은 24.0~59.1%까지 토양종류, 토지이용 등에 따라 넓은 분포
$\circ$ 해안대수층에서의 강우, 조석, 지하수위 분석 및 심도별 유향.유속 측정
- 7개 지점에 다중심도 모니터링 시스템을 설치, 운영하고 시계열 자료 분석
- 압력자료를 이용한 담-염수 경계면의 위치 산정방법 개발 및 현장적용
$\circ$ 중산간 지역 지하수는 물-암석 상호 작용에 의한 자연적 광물화 과정에 의해 수리지구화학적 특성이 지배, Na와 $HCO_3$ 함량이 높은 고미네랄 지하수가 남서부 지역에 집중 산출
$\circ$ 중산간 지역 시험시추 관정의 양수시험에서 지하수는 양수가 진행됨에 따라 TDS 기준으로 초기의 75 mg/L에서 후기에는 268 mg/L로 미네랄 함량이 증가, 주요 성분에 의한 수질 유형은 초기의 Na(Mg)-$HCO_3$유형에서 후기에는 Mg-$HCO_3$유형으로 변화
$\circ$ 화산회토의 토양 이화학성 및 중금속원소 거동특성과 토양산화환원능과의 상호관계 파악
$\circ$ 물리검출 자료를 이용하여 제주 동부 및 서부 지역 해수침투 특성 해석
$\circ$ 지하수부존량 평가를 위한 대수층 평균 공극률 제시
$\circ$ 지하수 인공함양용 집수면 유출 빗물의 강우 지속시간별 시계열적 수질 변화 특성 평가
$\circ$ 대용량 고미네랄 지하수 개발
- 서귀포시 중문동 산 6-1번지를 중심으로 지하수 개발 시추 완료
- 장.단기 및 단계 양수시험을 통해 지하수 부존특성 파악

Abstract ▼

The primal purposes of this project are to estimate the groundwater reserve in Jeju Island and to produce groundwater resource with high-yield and high mineral contents. They are also to establish a hydrogeological conceptual model for the groundwater system and to obtain long-term data which could

The primal purposes of this project are to estimate the groundwater reserve in Jeju Island and to produce groundwater resource with high-yield and high mineral contents. They are also to establish a hydrogeological conceptual model for the groundwater system and to obtain long-term data which could be used in interpreting or analyzing hydrogeological characteristics of Jeju Island.
The distribution of low-permeable rocks such as U-formation, tuff layer, and rocks of pahoihol lava is closely related to groundwater reserves. The detailed distribution map of low-permeable rocks was completed in Seguipo area, and groundwater flow was analyzed according to relief of the low-permeable rocks Average annual rainfall is 1259.2~2583.0mm in arithmetic mean, 1297.0~2738.5mm in area-weighted mean during the periods of 2002 to 2006, and shows wide range of rainfall amount, Normal discharges in 6 main streams were monitored so that they were highly related to rainfall. The discharges and water qualities were so variated In each season. The base flow separations in Oedocheon watershed illustrated that annual surface runoff and base flow accounted respectively for 31.8~36.5%, 63.5~68.2% of the total stream discharge. Rainfall infiltration and soil moisture contents in various depths were monitored using drainage gauges in Oedocheon watershed. The rainfall infiltration ratio into the soil were distributed from 24.0% to 59.1%, and the infiltration rates were from 0.2~0.7 cm/hr in normal times, but the rates were more higher during heavy rain events.
A multi-depth monitoring system was installed at seven seawater intrusion monitoring wells in order to obtain temporal/spatial variations of EC and temperature. Spectral filter analysis was carried out to analyze the influence of rainfall on EC and temperature variations. In addition, a simple method was developed to estimate the depth of the fresh/saline water interface in coastal aquifers using two sets of pressure data.
Hydrogeochemical study was carried out to characterize baseline quality of groundwater in mountainous area, which revealed distribution of high-mineral groundwater in southern area. The high-mineal water is Na-$HCO_3$ type and has high concentration of trace elements except transition metals. The pumped groundwater from the test borehole confirmed contribution of high-mineral water in later stage of pumping showing multi-aquifer system in this area.
Mean reduction capacity of the Jeju soils was 6.53 mg $L^{-1}$ reduced Cr(VI), 5.1 times higher than that of the non-volcanic ash soils from inland of Korea. In relation to the behavior of redox-sensitive Cr, the oxidation of the trivalent chromium to mobile and toxic hexavalent chromium can be restricted by the high reduction capacity in Jeju soil. The factors controlling the reduction capacity in Jeju soils may have a close relation with the andic soil properties explained by the presence of considerable allophane and ferrihydrite in the soils.
A variety of geophysical well loggings including temperature and conductivity log, neutron log, density log, and electric log and so on have been conducted to investigate the geological characteristics, identify the coastal aquifer, and verify the applicability of geophysical well logs in Jeju Island, In case of eastern coasts, the patterns of seawater intrusion are predictable using the conductivity logs, and also the wide range of periodic electrical conductivity logs in deeper depth of Susan borehole 1, Indicates the possibility of submarine groundwater discharge. In case of western coast, the pattern of seawater intrusion is relatively complex.
A simple device for automatic sampling of roof-top runoff for quality monitoring during rainfall events was developed. It was designed to automatically operate unattended In remote areas, The sequential automatic sampler was tested for the roof-top runoff of the vinyl houses at Wonjongjang, Jeju. Roof-top runoff for the rain events from July to September, 2008 was sampled sequentially and analyzed. Analytical parameters were pH, EC, turbidity and the major ion concentrations. A few preliminary results on the first flush phenomenon of the roof-top runoff are presented.
A 580m-deep groundwater inventory well was installed to find out high mineral containing groundwater at Joongmoon, Seoguipo. Up to $5,000m^3$ a day of groundwater can be withdrawn under the head drawdown of 20m. Interestingly, electrical conductivity value of the groundwater in this area increased as pumping was going on from $50{\mu}S$/cm to over $300{\mu}S$/cm, which is suggested that there are multiple aquifers including perched aquifer around 155m and a highly producible aquifer around 400m.
The results obtained from this project could be of benefit to the regional groundwater management plan of the Jeju provincial government.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ...14
• 제 1 절 연구개발의 배경 및 필요성 ...14
• 제 2 절 연구 목적 ...16
• 제 3 절 연구 범위 ...16
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ...19
• 제 1 절 국내 기술개발 현황 ...19
• 제 2 절 국외 기술개발 현황 ...20
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ...21
• 제 1 절 제주도 지질 특성 ...21
• 1. 제주도 지질 ...21
• 2. 저 투수성 암석 분포 ...35
• 3. 저투수성 암석분포와 지하수 생성연령 상관관계 ...38
• 제 2 절 수리 수문 분석 ...40
• 1. 강수량 분포 ...40
• 2. 상시 유출량 및 수질 변동 ...45
• 3. 토양수분함량과 강수의 토양침투량 모니터링 ...75
• 제 3 절 해안대수층에서의 담-염수 상호작용 ...92
• 1. 연구배경 ...92
• 2. 동부 해안대수층의 수리 특성 ...93
• 3. 모니터링 시스템 구축현황 ...106
• 4. EC/온도 변화 해석 ...111
• 5. 압력 자료를 이용한 담-염수 경계면 산정방법 개발 ...119
• 6. 토의 및 결론 ...125
• 제 4 절 제주도의 광역적 지하수 순환 시스템 분석 ...127
• 1. 용천수 유출 특성의 계절적 변화 ...127
• 2. 수치 모델링을 통한 제주도 지하수 순환 시스템 해석 ...137
• 3. 지하수 유로의 기하학적 분포와 수리전도도의 영향 ...171
• 4. 제주도 지하수 순환 모형 ...212
• 제 5 절 중산간 지역 지하수의 배경수질 특성 ...214
• 1. 서론 ...214
• 2. 연구 방법 ...215
• 3. 중산간 지역 배경수질 특성 ...217
• 4. 중산간 시추공 수질 특성 ...230
• 5. 결론 ...237
• 제 6 절 화산회토양내 토양산화환원능 평가 ...239
• 1. 서론 ...239
• 2. 토양시료의 이화학적 특성 ...242
• 3. 중금속 원소의 분포 특성 ...248
• 4. 제주도 화산회 토양의 산화환원능 특성 ...250
• 5. 요약 및 결론 ...257
• 제 7 절 물리검층 자료를 이용한 해수침투 해석 ...258
• 1. 서론 ...258
• 2. 제주도 현무암 지역에서 취득한 물리검층 자료해석의 고려사항 ...259
• 3. 물리 검층 자료취득 및 처리 ...260
• 4. 현무암지역에서의 물리검층 적용성 ...261
• 5. 중성자검층을 이용한 지하수위 하부 구간의 공극률 산정 ...268
• 6. 물리검층 자료를 이용한 동부지역 해수침투 해석 ...269
• 7. 서부지역 해수침투관측망에 대한 물리검층 자료 해석 ...284
• 8. 결론 ...297
• 제 8 절 유출 빗물시료 자동샘플러 개발 및 유출 빗물수질 평가에의 적용 ...299
• 1. 서론 ...299
• 2. 샘플러 구성 내용 및 작동 ...300
• 3. 시료채취 및 수질 분석 ...303
• 4. 결과 및 해석 ...304
• 5. 토의 및 결론 ...315
• 제 9 절 대용량 고미네랄 지하수 개발 ...317
• 1. 연구배경 ...317
• 2. 지형 및 지표지질 ...318
• 3. 지하지질 및 지하수 부존 특성 ...322
• 4. 수리시험 ...334
• 5. 토의 및 결론 ...348
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ...349
• 제 5 장 연구개발 결과의 활용계획 ...351
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ...352
• 제 7 장 참고문헌 ...355