그림 3.1.1. 무심천 수위 및 점토층,자갈층의 지하수위 관측점 위치 55

그림 3.1.2. 수막재배가 행해지는 동절기의 지하수위 변화 56

그림 3.1.3. 2차년도와 3차년도 동절기의 연구지역 누적 강우량 57

그림 3.1.4. 농업용수로 2014년 1월 1일 ~ 2월 28일까지의 3차년도 동절기의 농업용수로 수위변화 58

그림 3.1.5. 2차년도 및 3차년도 동절기 기온변화 58

그림 3.1.6. 지하수위 양수가 지하수-지표수 상호작용에 미치는 영향 59

그림 3.1.7. 지표수위 및 점토층, 자갈층의 지하수위 변화 60

그림 3.1.8. 하천수위와 점토층 지하수위간(좌측), 하천수위와 자갈층 지하수위 간(우측)의 대응관계 60

그림 3.1.9. 무심천 자갈층 지하수위와 OB-01 관측공의 지하수위 변화 및 상관관계 61

그림 3.1.10. 보 하류의 지표수위 변화와 자갈층 지하수위 변화 및 이들간의 관계 61

그림 3.1.11. 농업용수로의 콘크리트 포장 현황 62

그림 3.1.12. 농업용수로 콘크리트 포장공사 전후인 2012년 및 2013년의 10월 9일부터 10월 19일까지의 농업용수로 수위 및 지하수위 변화 비교 63

그림 3.1.13. 주입정, 양수정 및 관측정 위치도 65

그림 3.1.14. 신규 관측정 및 주입·양수정의 온도 및 전기전도도 프로파일 67

그림 3.1.15. 주입·양수정의 광학영상화검층일 67

그림 3.1.16. 기존 관측공 온도 및 전기전도도 프로파일 68

그림 3.1.17. 자연감마선검층 결과 69

그림 3.1.18. PW-2와 PW-3호공의 물리검층 결과 71

그림 3.1.19. 관측장비 및 설치과정 72

그림 3.1.20. 침투량 관측결과 74

그림 3.1.21. 지하수위와 침투량 자료 74

그림 3.1.22. 수막재배 기간중 토양수분 변화(1차) 76

그림 3.1.23. 수막재배 기간중 토양수분 변화(2차) 77

그림 3.1.24. 토양수분변화 78

그림 3.1.25. 대기온도와 지표하 토양내 온도 79

그림 3.1.26. 토양내 전기전도도(EC) 변화 80

그림 3.1.27. 차상관분석 81

그림 3.1.28. Groundwater monitor well location 83

그림 3.1.29. Elemental concentration variation with sampling time at near stream 84

그림 3.1.30. Elemental concentration variation with sampling time at far stream 84

그림 3.1.31. Elemental concentration variation with sampling time at above dam 85

그림 3.1.32. Elemental concentration variation with sampling time at below dam 85

그림 3.1.33. Radon concentration difference of the groundwater between near and far stream, and also, between above and below dam 86

그림 3.1.34. Stable isotopes concentration variation for each region 87

그림 3.1.35. Plot of SD versus 5180 of groundwaters GMWL mean the global meteoric water line of Crag (1961) 88

그림 3.1.36. H-3 content variation with sampling time and site 89

그림 3.1.37. 시간에 따른 하천수위 및 지하수위 94

그림 3.1.38. 부정류 모사 결과 96

그림 3.1.39. 지하수위 변동법 적용 결과 97

그림 3.1.40. WTF 방법에 의해 계산된 함양량과 실제함양량 비교 97

그림 3.1.41. 모델 영역 및 관정 위치 100

그림 3.1.42. 가동시간에 따른 대수층 온도 변화 101

그림 3.1.43. 가동시간에 따른 수위 변화 102

그림 3.1.44. 기반암 두께에 따른 취수정 온도 변화 103

그림 3.1.45. 주입정, 취수정 및 관측정 위치(model 1) 103

그림 3.1.46. 각각의 시점에서 500 m 지점(1 열), 주입정과 취수정 사이(2열), 그리고 지중 16 m 지점(3열)에서의 시간에 따른 온도 분포 105

그림 3.1.47. 각 관정에서의 시간에 따른 온도 변화(a) 및 수위 변화(b) 106

그림 3.1.48. 주입정, 취수정 및 관측정 위치(model 2) 106

그림 3.1.49. 각각의 시점에서 500 m 지점(1 열), 주입정과 취수정 사이(2열), 그리고 지중 16 m 지점(3열)에서의 시간에 따른 온도 분포 108

그림 3.1.50. 각 관정에서의 시간에 따른 온도 변화(a) 및 수위 변화(b) 108

그림 3.1.51. 주입정, 취수정 및 관측정 위치(model 3) 109

그림 3.1.52. 각각의 시점에서 500 m 지점(1 열), 주입정과 취수정 사이(2열), 그리고 지중 16 m 지점(3열)에서의 시간에 따른 온도 분포 110

그림 3.1.53. 각 관정에서의 시간에 따른 온도 변화(a) 및 수위 변화(b) 111

그림 3.1.54. (a) 5년차 주입·취수가 끝난 시점과 (b) 5년이 되는 시점에서 관정간 거리에 따른 지하수 온도 변화 112

그림 3.1.55. (a) 5년차 주입·취수가 끝난 시점과 (b) 5년이 되는 시점에서 주입·취수량에 따른 지하수 온도 변화 112

그림 3.1.56. 주입정이 취수정 상류에 위치한 경우 열 물성에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 113

그림 3.1.57. (a) 충적층과 (b) 기반암에서 열용량에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 114

그림 3.1.58. 주입정이 취수정 하류에 위치한 경우 열 물성에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 114

그림 3.1.59. 주입정이 취수정 상류에 위치한 경우 수리 물성에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 115

그림 3.1.60. 수리 전도도에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 116

그림 3.1.61. 주입정이 취수정 하류에 위치한 경우 수리 물성에 따른 취수정 지하수의 온도 변화 116

그림 3.1.62. 순간충격시험 118

그림 3.1.63. 각각의 관정에 대한 순간충격시험 결과 120

그림 3.1.64. 시료성형 및 함수비 변화 123

그림 3.1.65. KD2pro를 이용한 측정 123

그림 3.1.66. 연마된 시료 124

그림 3.1.67. 열 물성 측정 장비 및 측정 124

그림 3.1.68. 양시료의 함수비에 따른 공극률과 열전도도 125

그림 3.2.1. 단공 주입-양수 시험 모식도 127

그림 3.2.2. 주입량/양수량 비 차이에 의한 안정수위 및 지하수 온도 변화 128

그림 3.2.3. 공동취수 단공 순환식 시스템 개념도 129

그림 3.2.4. 가압주입 : 주입밸브 열림 (CPW~01 : 100% PW-03 : 100%) 지하수위 변화 130

그림 3.2.5. 가압주입 : 주입밸브 열림 (CPW-01 : 100% PW-03 : 50%) 지하수위 변화 130

그림 3.2.6. 사이펀에 의한 자연주입시 지하수위 변화 131

그림 3.2.7. 단공주입시 PW-03의 지하수위와 온도변화 132

그림 3.2.8. 지하매설 배관 통과 후 지하수 온도 비교 132

그림 3.2.9. 초기우수 배제형 빗물이용(저장)시설의 물순환 모식도 134

그림 3.2.10. 샘플러의 내부 구성 136

그림 3.2.11. 샘플러의 채수부 136

그림 3.2.12. 유출빗물 샘플러 설치지점 위치와 연구현장 유출빗물 샘플러 137

그림 3.2.13. 강우량 및 강우강도 138

그림 3.2.14. 유출 빗물의 양이온 및 음이온 변화 분석 (2012. 10 - 2013. 11) 140

그림 3.2.15. 유출빗물의 pH - EC - 탁도 분석 142

그림 3.2.16. 수막공급부 누수 및 처짐 현상 143

그림 3.2.17. 수막 물받이부 및 수막용수의 분포 현상 143

그림 3.2.18. 외부온도와 수막용수 수온온도차의 상관관계 145

그림 3.2.19. 외부온도와 온실 내부온도의 상관관계 145

그림 3.2.20. 외부온도와 온실 내부 상대습도의 상관관계 146

그림 3.2.21. 외부온도에 따른 내부온도의 변화 147

그림 3.2.22. 야간 시간대에 따른 내부온도의 변화 147

그림 3.2.23. 개발된 수치모델 흐름도 150

그림 3.2.24. 일차반응을 고려한 수치모의에 대한 수치모델과 해석해 결과 비교 151

그림 3.2.25. 미생물 성장을 고려하기 전 주입정과 양수정 부근에서의 지하수위 분포 152

그림 3.2.26. 기질이 지속적으로 유입된 경우 154

그림 3.2.27. 기질이 지속적으로 유입된 경우 156

그림 3.2.28. 컬럼 실험의 원수와 처리수의 입도분포 158

그림 3.2.29. 원심 분리 수처리장치의 원수와 처리수의 입도 분포 158

그림 3.2.30. 침지식 사여과기의 단면도 160

그림 3.2.31. 침지식 사여과기의 평면도 160

그림 3.2.32. 침지식 사여과기의 여과 처리 방법 161

그림 3.2.33. 관정 내부의 자동수위계측기 모식도 163

그림 3.2.34. 관측정의 검층 결과 164

그림 3.2.35. 심도별 시간에 따른 수온 변화 165

그림 3.2.36. 관측정의 검층 결과 166

그림 3.2.37. 심도별 시간에 따른 수온 변화 167

그림 3.2.38. 관측정의 시간에 따른 수온 변화 167

그림 3.2.39. 관측정의 시간에 따른 수온 변화 168

그림 3.2.40. 관측정의 시간에 따른 EC 변화 168

그림 3.2.41. 관측정의 시간에 따른 EC 변화 169

그림 3.2.42. 관측정의 시간에 따른 수위 변화 169

그림 3.2.43. 모델 영역 170

그림 3.2.44. 개념 모델 격자 171

그림 3.2.45. 장기 양수시험의 시간에 따른 수위강하량 172

그림 3.2.46. 시추코아 절단면 173

그림 3.2.47. 측정기기 오차 검증 과정 173

그림 3.2.48. 열물성 측정 174

그림 3.2.49. 시추코아 박스 175

그림 3.2.50. 수두구배의 영향 176

그림 3.2.51. 분산지수의 영향 177

그림 3.2.52. 균열대 두께의 영향 177

그림 3.2.53. 모델 보정 결과 178

그림 3.2.54. 모델링 결과 균열대의 온도분포 평면도 179

그림 3.3.1. 청원군 월별 기온/강수량(10년 평균) 현황 181

그림 3.3.2. 청원군 지질도 182

그림 3.3.3. 실증연구지역 유역 현황도 183

그림 3.3.4. 실증연구지역 수문지질단위도 183

그림 3.3.5. 실증연구지역 위치도 184

그림 3.3.6. 연구 수행절차 185

그림 3.3.7. 관측정 설계 모식도 186

그림 3.3.8. 단공 주입/양수정 설계 모식도 187

그림 3.3.9. 양수/주입 복합관 단면도(대구경용, 소구경용) 188

그림 3.3.10. 시스템 설계도 188

그림 3.3.11. 관측정 설치 위치도 189

그림 3.3.12. 관측정 설치 순서도 190

그림 3.3.13. OB-9 시추조사 현장사진 191

그림 3.3.14. OB-10 시추조사 현장사진 192

그림 3.3.15. 단공 주입/양수정 설치 위치도 194

그림 3.3.16. 주입/양수정 설치 순서도 195

그림 3.3.17. 주입/양수정 (PW-2)의 단계별 설치작업 현장사진 197

그림 3.3.18. 주입/양수정 (PW-3)의 단계별 설치작업 현장사진 197

그림 3.3.19. 주입/양수 복합관 199

그림 3.3.20. 주입/양수 복합관 테스트 현장사진 200

그림 3.3.21. 시스템 설치도 200

그림 3.3.22. 시설 세부 설치도 201

그림 3.3.23. 하우스 내부 배관 매설 작업 현장사진 202

그림 3.3.24. 하우스 외부 배관 매설 작업 현장사진 203

그림 3.3.25. 집수시설 설치 및 주입용 관로 매설 현장사진 204

그림 3.3.26. 지질순환식 수막재배 시스템 개념도 205

그림 3.3.27. 지질순환식 수막재배 시스템 현장사진 205

그림 3.4.1. 청원 실증 부지 위치의 지리학적 위치(좌)와 실증부지 전경 (우) 208

그림 3.4.2. 청원 실증부지 모델 격자하천 바닥의 기하학적 변수의 개략적 표현 210

그림 3.4.3. 경계 조건 설정 및 수막재배 전 velocity vector field (좌) 수막재배 60일 후 velocity vector field (우) 212

그림 3.4.4. 예비 모델링 결과 (지하수위 분포) 213

그림 3.4.5. 데이터 확충을 위한 현장 답사 - 하천변 조사 214

그림 3.4.7. 하천 보 (weir) 단면의 측량 215

그림 3.4.8. 하천과 농수로 이격거리 사이의 단면 구성 215

그림 3.4.9. 데이터 확충을 위한 현장 답사 - 지하수위 조사 216

그림 3.4.10. 지하수위 추가 조사 지점 217

그림 3.4.11. 청원 실증부지 모델 격자 구성 218

그림 3.4.12. 고도와 하천 경계를 기준으로 한 정밀 모델 영역 결정 219

그림 3.4.13. 정밀 모델 내 하천 경계 구분 220

그림 3.4.14. 실증 부지 내 관측정(녹색) 과 취수정 (붉은색) 221

그림 3.4.15. 수치고도모형 (DEM)을 이용한 무심천 유역의 소유역 분할 223

그림 3.4.16. 토지이용, 토양도를 이용한 HRU(hydrologic response unit) 의 결정 223

그림 3.4.17. 무심천 유역의 강수량(2011~2012) 224

그림 3.4.18. 무심천 유역의 기온(2011~2012) 224

그림 3.4.19. 무심천 유역의 상대습도(2011~2012) 225

그림 3.4.10. 무심천 유역의 풍속 (2011~2012) 225

그림 3.4.21. 무심천 유역의 태양복사량 (2011~2012) 226

그림 3.4.22. 무심천 유역의 관측유출량과 모의유출량의 비교 (2011~2012) 226

그림 3.4.23. 무심천 유역의 관측유출량과 모의유출량의 상관도 227

그림 3.4.24. 시설재배 실증 소유역의 증발산량 227

그림 3.4.25. 소시설재배 실증 소유역의 지하수 함양량 228

그림 3.4.26. SWAT 모의로 도출된 지하수 함양(붉은색 선)과 지하수 관측 수위 228

그림 3.4.27. 최고, 최저, 평균기온 및 이에 따른 모델 입력값으로 사용된 지하수 수막재배 총 이용량 (노란색 원) 230

그림 3.4.28. 수막재배 기간 관측값과 모의값 비교 231

그림 3.4.29. Modified from 한국지질자원연구원 (2013) 수변충적층 지하수위 복원기술 2차년도 보고서 중 그림 3.1.4수막재배 전의 하천수위와 지하수위 변화 및 수리구배 231

그림 3.4.30. 천 주변 관측정 주위 수리 경사의 유추 232

그림 3.4.31. MODFLOW로 모의한 지하수위의 공간분포 233

그림 3.4.32. 3차원 모델의 열177 단면에서 관찰한 지하수위의 변화 234

그림 3.4.33. CWW-4 취수정 주변 대수층의 stress-response 235

그림 3.4.34. 지하수위 모의 결과 및 관측값 비교 236

그림 3.4.35. 실증 부지 내 정류 상태 물수지 238

그림 3.4.36. 실증 부지 내 부정류 상태 물수지 - 모터 가동 시간 238

그림 3.4.37. 실증 부지 내 부정류 상태 물수지 - 취수량 감소 시 239

그림 3.4.38. 지하수위 변화에 의한 대수층 지하수 유입 유출 유량 비교 240

그림 3.4.39. 하천에서 대수층으로 유입되는 유량 및 대수층에서 하천으로 유출되는 유량 비교분석 240

그림 3.4.40. 수막 재배 종료 후 회복 기간 동안의 물수지 분석 241

그림 3.4.41. 회복 기간 동안의 하천-지하수 반응의 개념적 모델 241

그림 3.5.1. 연도별 폐색관정 재개발기술 특허 현황 246

그림 3.5.2. Sonar-Jet의 개념도 247

그림 3.5.3. Enejjet 설치 모습 및 폭발 과정 개념도 248

그림 3.5.4. AirBurst 장치 및 처리 전후 비교 249

그림 3.5.5. Airshock의 원리 251

그림 3.5.6. Hydropuls 개념도 252

그림 3.5.7. Hydropuls장치 및 모델에 따른 사양 253

그림 3.5.8. Sonic Umwelttechnik 모식도 255

그림 3.5.9. 초음파 변환기 사양 255

그림 3.5.10. Sonic Umwdttechnik의 구성 장치 256

그림 3.5.11. Sonic Umwelttechnik 장치 및 설치 전경 256

그림 6.1.1. EGU 웹사이트 265

그림 6.1.2. 발표 초록 원문 266