개념 한 쪽
대수층의 저류 능력과 배출 가능한 지하수량을 나타내는 주요 지표는 비저류계수와 비산출률이다. 두 용어는 정의와 적용 대상에서 차이가 있으므로 문항에서 제시한 조건(자유면 또는 피압, 중력 배출 여부)을 보고 정확히 구분해야 한다.
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출제기준 단원 「대수층 특성」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 비저류계수 정의 식별 | 1 | 수위 변화에 따른 단위 면적 유출·유입 부피를 가리키는 용어를 찾기 |
| 자유면 비산출률 판별 | 1 | 자유면 대수층에서 중력에 의해 배출되는 물의 비율을 묻기 |
| 산출가능 지하수 비율 구분 | 1 | 대수층 내 뽑아낼 수 있는 지하수량의 비율을 가르기 |
공극률은 대수층 내부의 전체 빈 공간 비율을 의미한다. 공극률은 입자 간 빈 공간의 비율을 나타내며 비저류계수나 비산출률과는 개념적으로 구분된다.
비산출률(specific yield)은 단위체적의 대수층에서 중력에 의해 외부로 배출 가능한 물의 비율을 의미한다. 자유면 대수층 상황에서 지하수위가 일정하게 높아지거나 낮아질 때, 단위 면적당 밖으로 빠져나가거나 들어오는 물의 부피와 관련된 지표가 비산출률이다.
비저류계수(Sy 또는 특정 상황에선 비피압저류계수)는 수위 변화 1단위당 단위 면적에서 유출되거나 유입되는 물의 부피를 나타내는 무차원 계수이다. 피압대수층과 자유면대수층의 정의가 문맥에 따라 달라질 수 있으므로 문제 문구의 '피압' 또는 '자유면' 키워드에 주의해야 한다.
비보유율(잔류 수분)은 중력배수 후 토양 입자에 부착되어 남아 있는 물의 비율을 의미한다. 따라서 공극률은 비산출률과 비보유율의 합으로 이해되며, 비산출률은 일반적으로 공극률보다 작거나 같다는 점을 기억해야 한다.
시험 문제는 주로 용어의 정의를 묻거나 자유면과 피압대수층을 구별하는 문맥을 제시하므로 '중력에 의해 배출되는가'와 '자유면인지 피압인지'를 먼저 확인하는 습관을 가지면 유리하다.
문제 예시: '자유면 대수층에서 지하수위가 어떤 높이 변화에 따라 단위 면적당 얼마만큼의 물이 빠져나오거나 들어오는지를 묻는 표현'이 제시된다면 정답은 비산출률이다. 설명 이유는 자유면 대수층과 중력 배출 키워드가 동시에 주어졌기 때문이다.
또 다른 예시: '피압 대수층에서 단위 수위 강하에 의해 단위 면적을 통해 유출되는 물의 부피'를 묻는 문항에서는 비저류계수가 맞다. 문제에 '피압'이라는 조건이 포함되는지 여부를 확인하여 두 용어를 구분해야 한다.
시험에서 흔히 나오는 함정은 비산출률과 공극률을 혼동하는 경우이다. '뽑아낼 수 있는 물'을 묻는 표현이 있으면 비산출률을 선택하고, '토양 전체 공극비'를 묻는다면 공극률을 선택해야 한다.
‘피압 대수층에서 단위 수위 강하 혹은 수위 상승에 의해 대수층의 단위부피를 통해 유출되거나 유입되는 물의 부피’를 나타내는 지하수 및 대수층 관련 용어는?
정답 ② · 문항은 피압대수층에서 수위 변화 1단위당 단위면적에서 방출 또는 흡수되는 물의 부피를 표기하는 용어를 묻는다. 이 정의는 저장성 지표인 비저류계수(Sy)에 해당하며 비저류계수는 무차원이며 수두 변화 1단위당 단위 단면적에서의 체적 변화로 정의된다.
비저류계수는 수위 변화 1m당 대수층 단위 면적당 방출 또는 흡수되는 물의 부피를 의미하는 무차원 계수입니다.
‘자유면 대수층에서 지하수면의 단위 상승 혹은 강하에 의해 단위 면적을 통해 자유면 대수층의 저류지하수로부터 유입 혹은 유출되는 물의 부피’를 나타내는 지하수 및 대수층 관련 용어는?
정답 ③ · 대수층에서 지하수면 단위 변화당 물의 부피 변화를 나타내는 비산출률(Specific yield)의 정의와 일치합니다. 비산출률은 중력에 의해 배출되는 물의 양을 의미하며, 자유면 대수층의 특성을 파악하는 중요한 인자입니다.
자유면 대수층에서 중력에 의해 배출되는 물의 부피 비율을 비산출률(Specific Yield)이라 한다.
단위체적의 대수층 내에서 저유된 지하수와 대수층으로부터 외부로 뽑아낼 수 있는 지하수량과의 비를 나타내는 용어는?
정답 ③ · 문항은 단위체적 대수층에서 중력에 의해 외부로 뽑아낼 수 있는 지하수량의 비를 나타내는 용어를 묻고 있다. 중력에 의해 배출 가능한 물의 비율, 즉 총 포화체적 대비 실제로 산출 가능한 물의 비를 비산출률(specific yield)이라 정의한다.
비산출률은 중력에 의해 배출 가능한 지하수량과 총 포화체적의 비를 의미한다.
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