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저자정보
현윤정 (서울대학교) 고낙열 (한국원자력연구원) 이강근 (서울대학교) 양재하 (서울대학교)
저널정보
대한지질학회 지질학회지 지질학회지 제47권 제3호(통권 제194호)
발행연도
2011.6
수록면
299 - 308 (10page)

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생태학적으로 민감한 지역인 지하수 종속 생태계에서의 지하수 관리에 대한 중요성과 필요성에 대한 인식이 증대되고 있다. 본 연구에서는 지하수 오염물질 거동 모델링과 최적화 기법을 이용하여 지하수 종속 생태계에서 최적의 오염지하수 제어 설계를 제시하였다. 지하수 유동 및 오염물질 거동 모델링은 MODFLOW와 MT3D를 이용하였고, 최적화기법은 유전자 알고리즘을 이용하였다. 강 주변에 지하수가 오염된 가상의 대수층에서 수리학적 봉인 시스템을 적용하여 오염지하수가 강으로 유입되는 것을 막기 위한 최적의 양수율과 주입률을 구하기 위한 수치실험을 수행하였다. 계산 결과, 지하수 내 잔존 오염물 질량의 최소화를 목표로 설정했을 때와 총양수량 최소화를 목표로 설정한 두 가지 경우 모두 최적 총양수율과 최적 주입률이 수리학적 밸런스를 충족시키는 비슷한 결과를 얻었고, 최대 양수량 제한기준인 200 ㎥/day을 만족시켰다. 뿐만 아니라, 총주입량이 총양수량에 비해 조금 높게 계산되어졌는데, 이는 결과적으로 오염운이 강 쪽으로 이동하는 것을 수리학적으로 억제하기 위한 것으로 판단된다. 최적의 오염제어 설계 결과를 적용하여 향후 1년간 지하수 내 오염물질의 농도를 예측한 결과, 오염지하수가 강으로 유출되는 것을 제어했을 뿐만 아니라 지하수 오염원이 있던 영역의 농도도제한기준인 10 ㎎/ℓ이하로 감소된 것으로 예측되었다. 본 연구는 하천이나 강과 연계된 대수층에서의 지하수 오염제어를 위한 예비 연구로서 향후 실제 지하수 종속 생태환경에서의 지하수오염 제어 및 관리 연구의 기초로 활용될 수 있다.
#지하수 종속 생태환경 #오염 지하수 #제어 설계 #최적화 기법 #유전자 알고리즘 #groundwater dependent ecosystem (GDE) #contaminated ground water #control design #simulation-optimization #genetic algorithm (GA)

목차

요약
ABSTRACT
1. 서론
2. 시뮬레이션-최적화(simulation-optimization) 모델
3. 수치실험 : 오염지하수 제어 설계 최적화
4. 결론 및 토의
사사
참고문헌

참고문헌 (26)

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1. [학술지(정기간행물)] - Aguado, E / 1974 / Ground-water hydraulics in aquifer management / Journal of the Hydraulics Division 100 : 103 ~ 118 google schola 2. [학술지(정기간행물)] - Alley, W.M / 1976 / Aquifer management under transient and steady state conditions / Water Resources Bulletin 12 : 963 ~ 972 google schola 3. [학술지(정기간행물)] - Clement, T.P / 2002 / A Case Study for demonstrating the application of U.S. EPA's monitored natural attenuation screening protocol at a hazardous waste site / Journal of Contaminant Hydrology 59 : 133 ~ 162 google schola 4. [학술지(정기간행물)] - Cui, L / 2005 / Optimizing water supply headworks operating rules under stochastic inputs: Assessment of genetic algorithm performance / Water Resources Research 41 (W05016) Crossref 5. [학술지(정기간행물)] - Deninger, R.A / 1970 / Systems analysis of water supply systems / Water Resources Bulletin 6 : 573 ~ 579 google schola

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