지구통계 역산해석 기법을 이용한 충적층 수리전도도 분포 추정 및 지하수 유동 경로 규명: 유계저수지 사례 연구

• 영문명: Estimation of Hydraulic Conductivity Distribution and Identification of Groundwater Flow Paths in Alluvial Aquifers Using Geostatistical Inverse Analysis: A Case Study of the Yugye Reservoir
• 발행기관: 대한자원환경지질학회
• 저자명: 최정훈(Junghoon Choi) 고준영(Junyoung Ko) 조시범(Sibeom Jo) 김효건(Hyogeon Kim) 박은규(Eungyu Park)
• 간행물 정보: 『자원환경지질』58권 4호, 333~349쪽, 전체 17쪽
• 주제분류: 자연과학 > 지질학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2025.08.30

국문 초록

본 연구는 지구통계 역산해석 기법을 활용하여 충적층의 수리전도도 분포를 정량적으로 추정하고, 이를 기반으로 지하수 유동 경로를 규명하였다. 기존의 정방향 모델링 접근법이 가지는 공간적 불균질성과 관측 데이터 불확실성의 한계를 극복하기 위해 Bayesian 프레임워크와 칼만 필터를 결합한 확률론적 역산 기법을 도입하였다. 연구 결과, 유계저수지 인근에서 확인된 수리전도도는 북서-남동 방향의 높은 투수성 구조를 나타내었으며, 이는 기존 지표지질 조사에서 보고된 단층 구조와 일치하는 양상을 보였다. 또한 도출된 수리전도도 분포를 기반으로 유출량을 정량화한 결과, 약 3,176 m³/day로 산정되었으며 이는 기존 조사 결과와 유사한 범위 내에서 상응하는 값이다. 이러한 결과는 역산해석 기법이 객관적이고 경제적이며 신뢰성 있는 수리지질 분석 도구로 활용될 수 있음을 입증하였으며, 지하수 관리 및 저수지 운영 전략 수립에 실질적인 기초 자료를 제공할 수 있음을 시사한다. 본 연구에서 제시된 방법론은 다양한 지질학적 환경에 적용될 수 있으며, 향후 3차원 모델링 및 실시간 모니터링 시스템과 결합함으로써 더 정교한 지하수 시스템 분석과 예측이 가능할 것으로 기대된다.

영문 초록

This study applied an analysis method to quantitatively estimate the hydraulic conductivity distribution in alluvial aquifers and delineate groundwater flow paths. To overcome the limitations of conventional forward modeling approaches, such as spatial heterogeneity and observational uncertainty, a probabilistic inversion framework combining the Bayesian approach and the Kalman filter was introduced. The results revealed high hydraulic conductivity zones trending northwest-southeast in the Yugye Reservoir area, aligning with pre-identified fault structures from geological surveys. Quantitative analysis of groundwater outflow based on the estimated hydraulic conductivity indicated an outflow rate of approximately 3,176 m³/day, which corresponded well with previously reported values. These findings demonstrate that inverse analysis provides an objective reliable tool for hydrogeological assessment, offering valuable insights for groundwater management and reservoir operation strategies. The proposed methodology can be extended to geological settings and, when combined with three-dimensional modeling and real-time monitoring systems, holds significant potential for advancing groundwater system analysis and prediction.

목차

1. 서 론

2. 연구 방법

3. 연구결과

4. 실증연구

5. 결론 및 토의

사 사

References

키워드

지구통계역산해석 칼만 필터 수리전도도 수리지질구조 geostatistical inverse analysis Kalman filter hydraulic conductivity hydrogeological structures