해안지역 지하수 수자원 통합관리방안 연구 Ⅱ

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dc.contributor.author 문유리 -
dc.contributor.other 윤정호 -
dc.contributor.other 이정호 -
dc.contributor.other 김훈미 -
dc.contributor.other 나춘기 -
dc.contributor.other 박남식 -
dc.date.accessioned 2017-07-05T01:35:21Z -
dc.date.available 2017-07-05T01:35:21Z -
dc.date.issued 20081230 -
dc.identifier A 환1185 2008 RE-10 -
dc.identifier.uri http://repository.kei.re.kr/handle/2017.oak/19378 -
dc.identifier.uri http://library.kei.re.kr/dmme/img/001/003/001/RE2008-10. 해안지역 지하수 수자원 통합관리방안 연구(Ⅱ)_문유리.pdf -
dc.description.abstract Abstract An Integrated Management Plan for Groundwater Resources in the Coastal areas in Korea (II) Groundwater has not been appreciated as a major water resource during the last a few decades in Korea, as the government has afforded most of the public water supply from surface water resources such as rivers and reservoirs. However, a great percentage of the population have depended on ground water for their drinking water in costal areas, as the public water supply rate is only half of what it is in the metropolitan areas. Their water supply wells have been threatened by water level declines and saltwater intrusion. Sea level rise due to climate change also aggravates saltwater intrusion, which results in water shortages. Consequently public concern has been arisen and its specialized management system is required. Performed for two years(2007-2008), this study aims to provide policymakers, researchers, and stakeholders with a comprehensive and systematic management plan for groundwater resources in coastal areas and islands. The previous study described theory of saltwater intrusion, its modeling case studies, national groundwater monitoring networks, and groundwater management systems in developed countries. It also examined the confronting issues and suggested the policy recommendations. This report includes (1) influence of saltwater intrusion, (2) theory of submarine groundwater discharge(SGD) and its influence, (3) analysis of groundwater use, (4) estimation of available groundwater exploitation, (5) investigation of groundwater quality, (6) groundwater management in Korea and other countries, (7) techniques to prevent saltwater intrusion, and (8) an integrated groundwater management system. If the extent of saltwater intrusion would be increased by groundwater overexploitation, it might result in closing wells as well as increasing the chloride concentration of groundwater. It could also convert the freshwater ecosystem into saltwater ecosystem. The standard of chloride concentration is assigned by water supply regulations, in order to provide the appropriate water quality to the public. Its pressure on the plants and animals was also investigated, which has been employed as the criteria to preserve ecosystem. On the other hand, groundwater also flows from freshwater aquifer to the sea by hydraulic gradient, which is referred to as submarine groundwater discharge(SGD). Although several studies have reported that it could be one of major causes on marine pollution, its further investigation should be performed. Groundwater use and its determinants were analyzed for the southwestern area of Korea, however it could not be completed by discontinuity of data and information. While available groundwater resource in coastal areas was assessed in previous report, that of islands was done by pilot study in this report. Island in pilot study was designed with unfavorable conditions for groundwater development, based on the characteristics of fourteen islands in the southwestern coastal area. Nevertheless, its result showed that the amount of available groundwater resource is much greater than that produced by desalination system. If artificial recharge would be applied, the availability of groundwater resource could be increased with preventing its groundwater level declines. National groundwater monitoring networks have indicated that groundwater deterioration in agricultural area was more severe than others. According to the investigation of groundwater quality and contamination in Sumjin River Basin, chloride was derived from saltwater intrusion, while other pollutants such as nitrate and sulfur oxide were originated from human behavior. Groundwater managements in coastal areas and islands were compared. In Korea, if water supply and ecosystem would be threatened with saltwater intrusion, the Groundwater Act designated that groundwater exploitation should be prohibited, which has not been applied yet. The Ministry of Environment has performed the "Drinking Water Development Project for Residents in Islands", however its alternative measure is still requested by its expensive cost. In developed countries, a variety of technical methods have been employed to control saltwater intrusion under the governmental control and responsibility, such as proper allocation for supply well, artificial recharge, and groundwater dam. This study scrutinized the problems of the groundwater management and suggested their corresponding measures: organizing the essential elements of groundwater management and their relationships as well as designating the bounds of specialized groundwater management in coastal area based on the groundwater quality data, administrative district, and watershed. It also encouraged the cooperation between policymakers, scientists, and engineers, and emphasized the research of potential issues like sea level rise by climate change. These could be the main tasks to accomplish the integrated management plan for groundwater resources in coastal areas, which should contribute to provide proper water supply and to preserve ecosystem. -
dc.description.tableofcontents 차 례 <br> 제1장 서 론 <br>1. 연구의 필요성과 목적 <br>2. 연구 범위와 방법 <br> 제2장 해안 및 도서지역의 지하수 특성 <br>1. 해수침투의 기작과 영향 <br>가. 해수침투의 발생 기작 <br>나. 해수침투가 용수 이용 및 생태계에 미치는 영향 <br>2. 지하수 유출의 기작과 영향 <br>가. 지하수 유출 기작 <br>나. 지하수 유출이 해양환경에 미치는 영향 <br> 제3장 해안 및 도서지역의 지하수 현황 <br>1. 지하수 이용 현황 및 용도 분석 <br>가. 해안지역의 지하수 이용 현황 <br>나. 해안지역의 지하수 용도 분석 <br>2. 지하수 개발가능량 산정 <br>가. 해안지역의 지하수 개발가능량 산정 <br>나. 도서지역의 지하수 개발가능량 산정 <br>3. 지하수 수질 현황 <br>가. 지하수 관측망 수질 자료 분석 <br>나. 섬진강 주변의 지하수 수질 및 오염 특성 <br> 제4장 해안 및 도서지역의 지하수 관리 현황 <br>1. 우리나라의 지하수 관리 <br>가. 법?제도적인 관리 <br>나. 해수침투 관리 기술 <br>다. 도서지역 식수원 개발사업 <br>2. 선진국의 지하수 관리 <br>가. 해수침투 방지기법 활용 <br>나. 지하염수의 이용 <br>다. 특별관리지구 지정 <br>라. 국가지하수 관리체계에 편입 <br> 제5장 해안 및 도서지역의 지하수 통합관리방안 <br>1. 해안 및 도서지역 지하수 관리의 효율화 <br>2. 체계적인 관리시스템 구축 <br>3. 해안지역의 지하수 관리범위 지정 <br>4. 기술과 정책 간의 연계 강화 <br>5. 지속가능한 관리방안 수립 <br> 제6장 결론 및 제언 <br> 참고 문헌 <br> <br>부록 1 해수침투 관측망 측정자료 <br>부록 2 섬진강 유역의 오염원 추적 분석 결과 <br>부록 3 지하수 보전구역 지정 관련 법 및 지정 사례 <br>부록 4 도서지역 식수원 개발사업 <br> Abstract -
dc.format.extent 119 p. -
dc.language 한국어 -
dc.publisher 한국환경정책·평가연구원 -
dc.subject Water resources development- Korea (Republic of) -
dc.title 해안지역 지하수 수자원 통합관리방안 연구 Ⅱ -
dc.type 기본연구 -
dc.title.original An integrated management plan for groundwater resources in the coastal areas of Kroea (Ⅱ) -
dc.title.partname 연구보고서 -
dc.title.partnumber 2008-10 -
dc.description.keyword 물환경 -
dc.description.bibliographicalintroduction 국문요약 우리나라의 지하수 이용량은 전체 수자원 이용량의 약 11% 수준으로 미국이나 유럽에 비해 그 의존도가 미비하다. 그러나 전국의 상수도 보급률은 약 87%인 반면, 해안지역에서는 보급률이 40%에 불과하여 지하수 이용량이 내륙지역에 비해 많은 것으로 나타났다. 더욱이 도서지역에서는 상수도 보급이 어려울 뿐만 아니라 지표수의 발달도 미약하여, 대부분의 수자원 공급을 지하수에 의존하고 있는 실정이다. 이 지역의 대수층은 일반적인 대수층의 특성과 더불어 해수침투 및 지하수 유출 현상도 나타나므로, 이를 효율적이고 체계적으로 관리하기 위해서는 이 지역만의 특화된 관리방안이 요구된다. 본 연구는 이러한 필요성을 인식하고 이에 대한 지하수 수자원 통합관리방안을 제시함으로써, 해안 및 도서지역 지하수의 개발과 보전을 동시에 추구하여 지속가능한 대수층을 확보하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 2개년에 걸쳐 수행되었으며, 1차년도에서는 해수침투의 이론적 특성을 살펴보고, 지하수 관측망 운영 현황 및 모델링 중심의 해수침투 연구 현황, 국내?외 관련사례 등을 조사하였으며, 이를 근거로 지하수 관리의 문제점을 분석하고 정책적인 개선방안을 제언하였다. 2차년도 연구에서는 1차년도 연구의 결과를 바탕으로, 해수침투의 영향을 살펴보고, 해안 지하수 유출의 기작과 영향을 파악하며, 우리나라 서남해안 지역의 지하수 이용 현황과 지하수 수질 및 오염 특성, 국내?외 해안 및 도서지역의 관리 현황 등을 조사?분석하여, 해안 및 도서지역 지하수 수자원에 대한 통합관리방안의 근거를 마련하고자 하였다. 해안 및 도서지역 대수층의 대표적인 특성인 해수침투 현상은 용수 공급과 주변 생태계에 피해를 주는 것으로 나타났다. 이는 기존의 취수정에서 염분이 검출되어 해당 취수정을 폐쇄에 이르게 하고, 주변의 생태계를 담수 생태계에서 해수 생태계로 변화시키는 요인이 되고 있다. 이에 따라 국내 ?지하수법?과 ?먹는물 관리법?의 용수 목적에 따라 염소이온의 기준농도를 지정하여 적합한 수질의 용수를 공급하고 있다. 선진국에서는 염소이온의 농도에 따른 동?식물의 반응을 정리하여 해안지역 생태계 보호지표로 사용하고 있다. 한편 해수가 내륙의 대수층으로 밀고 들어오는 해수침투 현상과는 반대 기작으로, 내륙의 담수 지하수가 수리학적 압력에 의해 해양으로 유출되는 지하수 유출 현상도 나타나고 있다. 최근 연구들에 따르면 이러한 지하수 유출은 내륙에서 유래된 다양한 물질들을 해양으로 이송하여 부영양화와 같은 해양오염을 야기하는 원인 중 하나인 것으로 보고되고 있다. 이에 관한 연구들은 현재 선진국들을 중심으로 활발하게 진행되고 있으나, 그 수준은 아직 초보단계에 머무르고 있다. 국내에서도 이에 대한 연구를 시행하고 있으며, 이는 향후 해안지역의 지하수 이용 계획 수립에 기여할 것으로 기대된다. 본 연구에서는 대상지역인 우리나라 서남해안 지역의 지하수 이용 현황을 파악하기 위해 지하수 조사 연보에 근거하여 지하수 이용량 추이를 분석하고 지하수 이용량 변화에 대한 요인 분석을 시행하였으나, 행정구역의 변경으로 인한 자료의 불연속성이 한계요인으로 작용하여 정확한 분석은 이루어지지 못하였다. 1차년도에 해안지역의 지하수 개발가능량 산정에 대한 연구를 수행한 데 이어, 2차년도에는 도서지역의 지하수 개발가능량에 대한 산정을 동아대학교와 협동연구를 통해 수행하였다. 서남해안에 분포하고 있는 유인도서 14개의 특징을 조사?분석한 자료를 근거로, 지하수 개발 조건이 불리한 가상도서를 설계하여, 이에 대한 지하수 개발가능량을 모델링 기법을 적용하여 산정하였다. 산정된 개발가능량은 현존하는 해수 담수화 시설의 3배에 이르는 양으로, 도서지역에서 지하수를 적절히 개발하면 해수 담수화 시설에 의존하지 않고 수자원을 확보할 수 있다는 가능성을 보여주었다. 또한 여기에 인공주입 시스템을 가상으로 적용해 본 결과, 지하수 과다개발 시에도 장기적으로 지하수위 하강을 방지하는데 효과적인 것으로 나타났다. 해안지역의 지하수 수질 현황 및 오염 특성을 살펴보기 위해 국내 지하수 관측망들의 측정 자료를 분석한 결과, 지하수를 농업용수로 사용하는 지역이 다른 지역에 비해 많은 피해가 발생하는 것으로 나타났다. 지역적인 현황을 보다 상세하게 파악하기 위해 우리나라 5대강 중 유일하게 하구언이나 제방이 없는 섬진강 유역의 지하수 수질에 대한 조사를 목포대학교와 협동연구를 통해 수행하였다. 섬진강 유역은 해마다 지하수 이용량이 증가하고 있으며, 해수침투에 의한 피해지역도 확대되는 추세이다. 측정 자료에 따르면 지하수 이용량이 많은 여름철에 해수침투가 나타나는 지점의 비율이 상대적으로 높으며, 해수침투의 범위도 섬진강을 따라 내륙까지 분포하는 것으로 나타났다. 이 외에도 질산성질소의 농도도 농업용수 기준값보다 높게 측정되었는데, 이는 오염원 추적결과 인위적인 오염원에 의해 유래된 것으로 나타났다. 이처럼 다양한 현상이 나타나는 해안 및 도서지역의 지하수에 대한 국내?외 관리 제도를 살펴보았다. 지하수법에서는 해수침투가 발생하였거나 우려되는 지역에 대하여 이들을 지하수 보전구역으로 지정하고 구역 내 지하수 개발을 제한할 수 있도록 하고 있다. 그러나 실제로 해안지역에서는 용수 공급용 취수정에서 수질기준 이상의 염소이온 농도가 측정되어 이에 따른 민원이 속출하고 있음에도 불구하고, 지하수 보전구역으로 지정된 경우는 없는 것으로 나타났다. 이러한 관리제도와 더불어 관련 전문기관에서 산발적으로 개발되고 있는 해수침투 관리 기술에는 취수관정 최적배치, 해수쐐기 제어, 인공함양, 지하수댐이 있는데, 이들을 확보할 수 있는 지하수량과 기술적인 비용에 따라 분류하여 그 특성과 적용 사례를 조사하였다. 한편 도서지역에서는 환경부 주관으로 ?도서지역 식수원 개발사업?이 시행되고 있는데, 이는 주로 해수담수화 시설을 설치하여 운영하고 있다. 그러나 유지관리비용이 과다하고 전문 관리인력이 부족하여 제대로 운영되지 못하고 있으며, 보다 관리가 용이하고 비용을 절감할 수 있는 방안의 마련이 필요한 실정이다. 선진국에서는 해안지역의 지하수를 관리하기 위해 앞서 언급한 해수침투 방지 기술의 활용, 지하염수의 이용, 특별관리지구 지정 등의 방법을 활용하고 있는데, 이러한 제도를 적용하는데 있어 중앙정부 또는 지방자치단체 차원에서 계획하고 시행하고 있다. 본 연구에서는 1차년도 및 2차년도 연구결과를 바탕으로 해안 및 도서지역 지하수 관리의 효율화를 위해 현재의 문제점을 파악하고 그에 대한 대응방안을 제시하였다. 우선 분산되어 있는 지하수 관리를 통합하고자, 지하수 관리 요소들과 이들의 상관관계를 파악하여 체계적인 관리시스템을 도출하였다. 해안 및 도서지역에만 특화된 관리방안을 보다 효율적으로 적용하기 위해 이에 대한 관리범위를 지정하는 방안을 모색하였으며, 섬진강유역을 대상으로 지하수 수질 측정자료, 행정구역(읍면동 단위), 표준유역에 근거한 관리범위의 지정을 시도하였다. 현장에서의 정책 활용도를 높이기 위해서는 기 개발된 기술이 적극적으로 뒷받침되어야 하며, 필요에 따라서는 정책이 요구하는 기술의 개발도 추진되어야 한다. 이와 같은 기술과 정책의 연계를 강화하기 위해서는 이에 대한 법?제도적인 장치 마련, 전문가 자문위원회 구성 및 포럼 개최 등을 제안하였다. 현안을 보다 효율적으로 해결하기 위해 민원, 피해 사례, 대응책에 대한 DB를 구축하여 정확한 분석을 시행하고 성공해결 사례에 대해서는 홍보하도록 제안하였다. 또한 기후변화에 따른 해수면 상승과 같이 가까운 미래에 발생할 수 있는 문제들에 대한 대책 마련의 필요성을 강조함으로써 지속가능한 해안지역 지하수 관리방안의 토대를 마련하고자 하였다. -
dc.contributor.authoralternativename Mun -
dc.contributor.authoralternativename Yu Ri -
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