지하수 내 질산염과 인산염 동시 제거 기법 개발
최근에 빈번하게 발생하는 녹조현상은 수중 생태계 파괴와 같은 심각한 환경 문제를 야기하고 있다. 녹조 현상의 원인으로 다양한 의견이 제시되고 있으나 수체 내에 영양염류의 과다로 일어나는 부영양화가 가장 중요한 원인이라고 말할 수 있다. 이러한 영양염류로는 대표적으로 질소와 인이 있으며, 부영양화를 막기 위해서는 질소와 인과 같은 영양염류의 유입을 막거나 제거하는 것이 근본적인 해결책이다. 한편, 지하수 내 존재하는 영양염류는 기저유출을 통해 지표수로 이동될 수 있으므로 지표수 내에 존재하는 영양염류의 관리뿐만 아니라 지하수 내에 존재하는 영양염류의 관리도 필요하다. 따라서, 이 연구를 통해 지하수 내 질산염과 인산염을 동시에 제거하는 기법을 개발하여 부영양화의 근본적인 해결책 중 하나로 제시하고자 한다.
다양한 지질매체에서의 중심도 이산화탄소 누출 영향 평가
산업화 이후 온실 가스 중 하나인 이산화탄소의 대기 중 농도는 나날이 높아져 가고 있다. 이에 따라 이산화탄소의 농도 저감을 위한 연구의 필요성이 제기되고 있으며, 이산화탄소를 포집하여 지중에 저장하는 기술인 Carbone Capture and Storage (CCS)가 주목받고 있다. CCS는 효과적인 이산화탄소 저감 기술이지만 누출 피해를 대비한 철저한 모니터링이 필요하다. 이 연구는 다양한 지질 매체를 이용한 칼럼 실험을 통해 이산화탄소 누출 시 지하수의 성분변화를 평가하는 것으로 이를 통해 지중 저장소 모니터링 기술 개발에 기여하고자 한다.
실시간 전진 및 후진 확률 모델을 이용한 이산화탄소 누출원 추적 시스템과 누출환경을 고려한 진화형 모니터링 시스템 구축
후진 확률 모델(backward probability model)은 이산화탄소 지중 저장소 주위의 관측정에서 이산화탄소의 누출이 감지되었을 때, 누출된 이산화탄소가 얼마나 오랫동안 흘러왔는지, 얼마나 먼 거리를 흘러왔는지에 대한 정보를 얻을 수 있는 모델링 방법이다. 현장의 수리지질학적 정보를 모델에 함께 입력하여 가장 높은 확률을 가진 이산화탄소 누출 지점을 선별함으로써, 최소한의 비용으로 이산화탄소 누출원을 확인할 수 있다. 또한 모델의 개발이 완료되면 이산화탄소뿐만 아니라 다양한 오염원에도 동일한 방법을 적용시킬 수 있다.
남극 세종과학기지 주변 활동층의 수리지질학적 특성 연구
극지역에서 수문순환, 특히 지하수와 지표수의 유입/유출량은 활동층의 동결-융해 작용에 따른 온도변화에 대한 활동층의 두께변화와 지하수 함량변화에 좌우된다. 남극지역 활동층의 동결-융해 작용의 이해를 위해서 대수층에서 채취한 퇴적물을 대상으로 실내실험을 실시하여 열적변화에 따른 수분함량 변화를 파악하고, 그로부터 극지역 수문변화에 대한 개념 모델을 확립하고자 한다. 또한 이러한 개념모델 확립으로 물리화학적 특성을 통계화하여 향후 기후변화 및 극지역 수문변화 연구의 기초자료로 활용하고자 한다.
지하수-지표수 상호작용 연구
지하수와 지표수는 상호 유동적인 관계로 특히 비가 오지 않는 갈수기에 지표수는 지하수의 기저유출의 영향을 많이 받게 된다. 따라서 지표수에 대한 지하수의 기여도를 정량적으로 평가하는 것이 필요하다. 하지만 아직까지 국내에서는 지하수-지표수의 상호유동량에 대한 정량적인 연구가 많이 부족한 편이다. 이 연구는 시피지미터를 이용하여 지하수-지표수 상호 유동량을 직접 측정하고 이를 모델링이나 동위원소 분석과 같은 방법들에 의한 결과와 비교하여 지하수-지표수 시스템에 대한 이해도를 높이고자 하는 것이다.
국가
대한민국
소속기관
전북대학교 (학교)
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책임자
진성욱 sjeen@jbnu.ac.kr