• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.38 no.11
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• pp.937-946
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• 2005

The objective of the study is to develop a reservoir optimal operation model and to suggest the appropriate amount of additional water supply and optimal operation rule. The model uses multiple objective function and a global search method, SCE-UA method. The objective function is set up to maintain the storage at target level, to satisfy the water demand, and to maximize the hydropower product. To evaluate the model's applicability, the model was applied for allocating the optimal water depending on storage level changes of Seomjin dam. The results comparing optimal operation and historical data showed that hydropower product increased from $-2.29\%$ to $14.51\%$, $-5.94\%$ to $3.98\%$, and $-0.43\%$ to $6.35\%$ with varying target levels in wet, dry, and normal period, respectively. Also, The model was applied for assessing water supply capacity of Seomjin dam to satisfy increasing water demand. The dam was operated by the model on consideration of downstream flow as 0.17, 0.50, 0.70, 1.0, 1.5, and $3.0\;m^3/sec$. The results showed that in case of operating the dam with downstream flow less than $0.70\;m^3/sec$ and with target water level lower than 194.0 m, hydropower product was more than the historical operation data and existing amount of water supply was less influenced.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.314-318
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• 2008

물은 인간생활에 있어 없어서는 안 될 매우 중요한 요소로서 물 수요에 대한 안정적인 공급은 국가 및 지역의 수자원 계획에 있어 주요 목표가 되어 왔다. 최근 사회, 경제의 발전과 함께 국민 생활수준의 향상으로 물 수요는 점차 증가하는 추세에 있으며, 용도 또한 다양화 되고 있다. 그러나 우리나라의 기후 및 지형조건은 효율적인 수자원 관리에 매우 어려운 상황으로 이를 극복하기 위해 다양한 대책이 마련되어 시행되고 있다. 과거 우리나라에서는 부족한 수자원을 확보하고 안정적인 물 공급이 가능하도록 하기 위하여 다목적댐을 건설하여 운영하여 왔으나 댐을 통해 확보할 수 있는 물 공급 안정성에 대한 정량적인 평가가 상대적으로 미흡하여 보다 효과적인 수자원 관리의 제약으로 작용하고 있다. 물공급능력지수(Water Supply Capacity Index, WSCI)는 극심한 기상조건 하에서 저수지가 수요량에 대해 어느 정도의 기간동안 용수를 공급할 수 있는 가를 평가할 수 있도록 개발된 정량적인 지표이다. 물공급 능력지수는 가뭄기간 동안 저수지의 용수공급능력을 모니터링 할 수 있도록 하기 위한 목적으로 개발되었으며, 가뭄기간의 저수지 운영 의사결정에 대해 유용한 정보를 제공할 수 있고 저수지에서 용수를 공급받는 지역의 가뭄단계 설정에 활용될 수 있는 지표이다. 본 연구에서는 다목적댐에 대한 물공급능력지수를 산정하여 분석하였으며, 이를 통해 각 댐의 물 공급 안정성을 평가하였다. 물 공급 안정성의 평가는 각 댐별로 산정된 물공급능력지수의 과거 시계열 자료를 검토하고 각 댐의 월별 지수에 대한 변동 분석을 통해 댐별 물 공급 안정성을 판단하였다. 또한 월별로 산정된 각 댐별 물공급능력지수를 비교하여 월별 각 댐의 물 공급 수준을 판단하였다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.3 s.164
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• pp.199-214
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• 2006

The efficient management strategies of reservoirs in periods of drought event are an essential element for drought planning. A Water Supply Capacity Index (WSCI) has been developed for the evaluation and effective monitoring of the supply capacity of a reservoir during a drought event. The WSCI is a measure of the duration that a reservoir can supply a required demand under the worst drought condition. The WSCI is not only a useful standard to refer to when making decisions on reservoir operations in a period of drought, but it can be also applied for setting the drought trigger in water demand sites supplied from the reservoir. The correlation between the standardized WSCI and existing drought indices such as PDSI, SPI and SWSI has been analyzed to the applicability of WSCI.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.588-588
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• 2015

최근 기후변화로 인해 6 ~ 7년 주기로 가뭄의 정도가 점차 증가하고 있으며, 과잉취수로 인해 하천 상류 수원이 부족하여 지속적으로 하천 건천화가 발생되고 있는 실정이다. 물부족 지역의 경우 지하수와 같은 고갈되기 쉬운 물을 사용하므로 발생빈도가 높으며, 진행속도가 다른 자연재해와 달리 느리므로 시 공간적으로 정확하게 판단하기 어려워 해결이 장기화 되고 있다. 우리나라 물수급 지역이 급격하게 증감함에 따라 수량 확보와 탄력전인 하천수량 관리 기술이 사회적으로 중요시되고 있다. 이를 위한 수자원계획 도구로 여러 가지 방법이 제시되었다. 이러한 방법들 중 국내 실정에 맞도록 개선된 수자원평가계획모형인 K-WEAP(Korea-Water Evaluation And Planning System) 을 이용하여 물수지 분석하였다. 본 연구는 낙동강수계 금호강유역을 대상으로 중권역 내 행정구역별로 생활, 공업, 농업용수의 수요처와 공급량을 산정하고 이에 따른 네트워크를 구성하여 분석하였다. 각 하천의 자연유출량은 EPA(Environmental Protection Agency) 에서 개발한 강우-유출 모형인 SWMM(Storm Water Management Model) 에 의하여 산정된 결과를 적용하였다. 행정구역을 고려한 물수급 분석을 통해 물수급 전망이 세분화되어 있으나 실제 발생하는 물수급 평가의 어려움은 여전히 존재한다. 생공용수는 공급시설을 고려하여 물수급 분석을 수행하고, 농업용수는 월별로 수요량과 공급량을 검토하는 물수급 분석을 통해 국가수자원공급 계획을 반영한 광역, 기초자치단체의 수자원 확보 방안에 필요한 기초자료로 활용될 것이라 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.589-589
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• 2015

물은 인간생활에 있어 반드시 필요한 존재이다. 용수 수요량은 도시화로 인한 인구증가와 기상 이상화 현상으로 인해 점증되고 있는 실정이다. 특히 우리나라의 연평균강우량 2/3가 6, 7, 8월에걸쳐 3개월 동안의 강우량에 따라 가뭄빈도가 잦아지고 있어 이에 대한 피해는 앞으로 증가될 것으로 예상되어지고 있다. 실제로 2012년 5 ~ 6월 충남 서부지역에서는 예년평균의 20%로 관측되어 전국최대의 가뭄피해가 발생하였다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방법으로 수자원의 안정적인 확보와 하천의 효율적인 이용 및 보전계획 등에 대한 관심이 증가되어지고 있다. 이러한 실정을 고려하여 한국건설기술연구원과 SEI-B(Stockholm Environment Institute-Boston Center)가 공동으로 개발한 통합수자원평가계획모형인 K-WEAP(Korea-Water Evaluation And Planning System) 을 이용하여 물수지 분석하였다. 본 연구에서는 K-WEAP 모형을 이용하여 금강유역의 물수지 분석을 기존 수자원장기종합계획의 중권역 단위의 물수지 분석에서 시군 행정구역단위로 분석을 통한 구체적인 공급방안 제시하였다. 이 때 이용된 권역별 유출량 자료는 강우-유출 모형인 Tank 모형을 통해 산정하였으며, 네트워크는 시군 행정구역단위 모의 목적에 따라 구현하여 적용하였다. 물수지 계산시간 간격은 최대 갈수년 1967년을 설정하여 목표연도 2025년까지 총 45년간 반순단위로 물수지 분석을 수행하였다. 개선된 물수급 분석 방안에 의한 산정결과 생공용수의 지역적 물수급 불균형과 농업용수의 월별 물부족량이 발생하는 것으로 검토되어 가뭄에 대비한 중장기적 이수전략, 다양한 수원을 이용한 수자원 안정성을 확보하는데 필요한 참고자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.108-108
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• 2016

스마트워터그리드(Smart Water Grid; 이하 SWG)란 현재 직면에 있는 물 부족, 물 안보, 물 복지 등 물에 대한 문제를 ICT 기술을 활용하여 물관리의 새로운 패러다임을 제시할 수 있는 융합 기술이다. 즉, SWG는 기존의 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 첨단 정보통신기술을 이용하는 고효율의 차세대 인프라 시스템으로 다양한 수원을 활용하고 물을 효율적으로 배분 관리 운송하여 수자원의 불균형을 해소하고, 첨단센서네트워크를 이용해 용수관리 전분야에 걸쳐 양방향 실시간으로 용수정보를 감시 대응하여 용수관리와 에너지 효율의 최적화된 메가시티(mega-city)에 적합한 지능형 물관리가 가능할 것으로 예상되는 시스템이다. 따라서 국토교통부 과제로 추진중인 SWG 연구단에서 개발한 스마트 워터 기술을 영종도 112 블록에 적용하여 지역주민의 물복지 향상 및 물 사용자에 대한 소비자 만족도를 높이는데 목적을 두고 데모플랜트를 구축 방안을 수립하였다. 영종도 112블록(인천 운서동 및 운북동 일원)은 인천 공촌정수장에서 해저관로를 지나 영종통합 가압장에서 가압 후 공항신도시배수지에서 물을 공급받고 있는 지역으로 면적은 $17.41km^2$, 인구는 약 17,000명, 물사용량 $8,000m^3$/일, 총관로연장 약 55km, 유수율이 겨우 73.2% 지역이다. SWG 적용성 평가를 위해 영종도 112 블록에 유수율 제고 및 운영비용 저감을 목적으로 데모플랜트를 구축하였다. 스마트 계측을 위해 스마트미터 469개(15~20mm), 디지털미터 172개(25~200mm), 누수유무센서 1개소, 다항목 수질측정기 1개소, 유량계 3개소, 수압계 5개소, AMI 시스템 641개 및 물효율 운영프로그램과 물정보 App서비스 기능으로 구성하였다. 물효율 운영프로그램은 실시간 수요량 예측, 배수지 운영에 따른 취수량, 송수량, 펌프 대수조합 및 운전스케줄링이 가능한 경제적 물공급 스케줄링, 관망상태 감시 및 제어(실시간 유량/수압 분석을 통한 누수분석) 기능이 탑재되어 통합운영센터에서 운영할 계획이다. 데모플랜트 운영을 통해 수자원의 효율적인 배분 및 공급, 유지관리 향상, 운영 비용 최소화 등의 결과를 바탕으로 신도시 및 기존도시의 물관리 정책수립에 활용할 수 있을 뿐만아니라 시간적 공간적 불균형 해소 및 물시장 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.57 no.1
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• pp.1-8
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• 2024

Persistent droughts due to climate change will intensify water shortage problems in Korea. According to the 1st National Water Management Plan, the shortage of domestic and industrial waters is projected to be 0.07 billion m³/year under a 50-year drought event. A long-term prediction of water demand is essential for effectively responding to water shortage problems. Unlike industrial water, which has a relatively constant monthly usage, domestic water is analyzed on monthly basis due to apparent monthly usage patterns. We analyzed monthly water usage patterns using water usage data from 2017 to 2021 in Chungcheong, South Korea. The monthly water usage rate was calculated by dividing monthly water usage by annual water usage. We also calculated the water distribution rate considering correlations between water usage rate and climate variables. The division method that divided the monthly water usage rate by monthly average temperature resulted in the smallest absolute error. Using the division method with average temperature, we calculated the water distribution rates for the Chungcheong region. Then we predicted future water usage rates in the Chungcheong region by multiplying the average temperature of the SSP5-8.5 scenario and the water distribution rate. As a result, the average of the maximum water usage rate increased from 1.16 to 1.29 and the average of the minimum water usage rate decreased from 0.86 to 0.84, and the first quartile decreased from 0.95 to 0.93 and the third quartile increased from 1.04 to 1.06. Therefore, it is expected that the variability in monthly water usage rates will increase in the future.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1507-1511
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• 2005

지금까지 우리나라에서는 60년대 이후 5차례의 수자원계획이 수립되었으나, 그동안 시민단체 등을 중심으로 장래 물 수요 추정과 물 부족량 등에 대해 꾸준한 문제제기가 있어왔다. 이러한 문제제기는 물 수요량 및 물 부족량 산출과정에 대한 불신으로부터 나타난 결과라고 볼 수 있다. 따라서 이러한 문제들은 수자원 계획 수립과정에서 대중과 이해관계자들의 참여를 보장함으로써 해결될 수 있으며, 이를 위해서는 이러한 과정을 지원할 수 있는 적절한 계획 수립 도구가 선택되어야 한다. K-WEAP은 장기적인 수자원 계획에 적합한 모형으로 수자원 수급 네트워크를 기반으로 선형계획법(Linear Programming)을 이용하여 하도 물 수지를 수행하며, 통합적이고 종합적인 계획 수립 구조와 뛰어난 시나리오 분석 기능을 제공한다. 또한 용수수요와 공급관련 정보들을 관리할 수 있는 데이터베이스로서의 역할을 수행할 수 있어 계획 수립 과정에서 이용된 자료에 대한 공유가 가능하다는 장점이 있는 모형이다. 본 연구에서는 이와 같은 특성을 갖는 수자원 계획 수립도구인 K-WEAP 모형이 국가 수자원 계획을 수립하는 과정에서 어떻게 적용되고 있는 지를 알아보고, 우리나라 4대강 권역에 대한 물 수지 네트워크를 K-WEAP을 이용하여 구축하였으며, 과거 수자원 계획 수립에서 이용된 방법들과의 비교 검토를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference
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• 2000.10a
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• pp.120-125
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• 2000

This study analyzes agricultural water demand nationwide which calculated by the estimation system for agricultural water demand(ESAD) with the data are observed in the other Studies. The results are as follows. Maximum, minimum and average values of annual evapotranspiration in paddy in 1,767 boundaries covering all the country are estimated as 819.2mm, 595.2mm and 702.9mm respectively. In the case of transplant seeding, the annual effective rainfall is estimated as 834.7mm to 464.3mm, while the average is 635.3mm. The amount of effective rainfall is largest in case of transplant seedlings and then come watered direct seeding and dry direct seeding regardless of region. Maximum, minimum and average values of annual evapotranspiration in upland in 1,767 boundaries are estimated as 659.97mm, 129.3mm and 411.8mm respectively. The annual effective rainfall is estimated as 607.2mm to 68.3mm while the average is 257.4mm. infiltration ratio in paddy in 1,767 boundaries applied in ESAD is 5.06mm/day in average, varying from 12.0mm/day to 2.0mm/day. Applied conveyance loss is 12.8% in average, varying from 18.0% to 8.0%.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.51 no.2
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• pp.35-41
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• 2009

The impacts of climate change on paddy irrigation requirements for Nakdong river basin in Korea have been analyzed. The HadCM3 model outputs for SRES A2 and B2 scenarios and International Water Management Institute $10'{\times}10'$ pixels observed data were used with kriging method. Maps showing the predicted spatial variations of changes in climate parameters and paddy irrigation requirements have been produced using the GIS. The results showed that the average growing season temperature was projected to increase by $2.2^{\circ}C$ (2050s A2), $0.0^{\circ}C$ (2050s B2), $3.7^{\circ}C$ (2080s A2) and $2.9^{\circ}C$ (2080s B2) from the baseline (1961-1990) value of $21{\circ}C$. The average growing season rainfall was projected to increase by 15.2% (2050s A2), 24.2% (2050s B2), 41.4% (2080s A2) and 16.7% (2080s B2) from the baseline value of 900 mm. Average volumetric irrigation demands were projected to decrease by 3.7% (2050s A2), 7.0% (2050s B2), 10.2% (2080s A2) and 1.4% (2080s B2) from the baseline value of $1.25{\times}10^9\;m^3$. These results can be used for the agricultural water resources development planning in the Nakdong river basin for the future.