• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.39-39
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• 2018

우리나라는 전체 국토의 약 70%가 산악지형으로 이루어져 있고 연중 강우가 6월에서 9월에 집중되는 기후적 특성을 가지고 있다. 최근 기후변화의 영향까지 더해지면서 시간당 300mm 이상의 집중호우를 보이는 이상강우가 빈번하게 발생하고 있다. 대부분의 도시지역은 하천을 중심으로 발달되어 있어 인구 및 사회기반시설의 집약정도가 매우 높고 하천변 저지대 지역에 주거 및 상업시설이 밀집되어 있다. 기후적 지역적 특성으로 인한 홍수피해를 미연에 방지하고 피해를 최소화하기 위하여 치수 중심의 수자원 관리를 위해 노력하고 있다. 하지만 우리나라의 하천관리는 시기별 하천 수량의 급격한 변동으로 어려움을 겪고 있다. 이러한 어려움을 극복하고 효율적인 수자원 관리 및 홍수피해 저감을 위해 수계를 중심으로 20개의 다목적댐을 건설하여 운영 관리 중에 있다. 특히, 홍수기 시 댐 운영은 예상 강우에 따라 적절한 예비방류와 강우 시 효율적인 댐 운영계획이 필수적이다. 본 연구에서는 강우가 집중되는 홍수기 댐 운영 시에 예상 강우량에 따라 댐 유역 내 유량 증가에 기여하는 정도를 예측할 수 있는 유출율 예측 회귀식을 개발하였다. 유출율은 강우와 유출량의 비로 지역특성, 강우특성, 관개여부, 선행강우량, 강우이동 방향 등 다양한 요인에 의해 복잡한 메케니즘을 갖는다. 단순히 예상되는 총강우량에 따른 유출율 만으로 상호관계를 정의하기가 쉽지 않기 때문에 한국수자원공사에서 개발한 댐군 홍수조절 연계운영시스템(COSFIM)인 수문학적 연계운영모형을 활용하였다. 최근 10년간 홍수기에 발생한 강우사상별 시간단위의 수문자료(총강우량, 기저유량, 유출율, 무강우일수, 강우지속시간 등) 분석을 실시하였다. COSFIM 모형을 통한 결과를 토대로 고려항목 간 교차검증을 통해 사분위수범위의 이상치 경계를 설정하고 상관분석 결과에 따라 0.5 이상의 상관성이 높은 항목을 활용하여 예측 강우량에 따른 유출율 예측 회귀식을 도출하였다. 본 연구에서 개발한 예측 강우에 따른 유출율 예측 산정식은 댐 유역에 예상되는 강우량에 대하여 하천의 유량 증가 예측 정도를 정량적으로 제시할 수 있으며, 실제 홍수기 댐 운영 시 예상 강우량에 따라 신속하고 적절한 수문 방류 계획 수립에서 용이하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.526-526
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• 2015

우리나라는 국토의 대부분이 산악으로 이루어진 지형학적 특성과 여름철에 비가 집중된다는 기상학적 요인으로 인해 물관리가 어려운 편이다. 최근에는 기후변화로 인한 이상 기상 현상으로 돌발성 호우와 가뭄 등의 발생 빈도가 증대되면서 용수공급 관리는 더욱 더 어려움을 겪고 있다. 이러한 가운데 장기 기상정보는 안정적인 이수기 용수 공급을 위한 댐 수위 운영 및 홍수기 운영 목표 수위 계획 수립 등에 활용도가 매우 높다. 최근 기상청은 2014년 6월 이후부터 기존의 장기예보를 확률 예보 방식으로 변경하면서 기온과 강수량에 대하여 평년 대비 높음(많음), 비슷, 낮음(적음)으로 단순 예보하는 기존의 방식에서 발생가능성에 대해 카테고리 별로 확률(%)을 발표하고 있다. 기후변화의 불확실성이 증가하는 가운데 개정된 새로운 형태의 확률장기예보를 물관리에 정량적으로 적용하여 보다 정확도 높은 중장기 물관리 체계가 구축되어야 할 것이다. 본 연구는 현재 기상청에서 제공하는 확률장기예보를 실제 댐 운영에 적용하기 위한 연구로서 과거 자료와 확률장기예보를 조합하여 2014년 6월~2015년 2월의 유역 강수량의 확률 분포를 전망하였다. 대상 지역은 안동댐 유역으로 과거 자료는 최근린법에 기초한 기상청 산하 관측소인 안동, 태백, 봉화, 영주의 1986~2013년의 월 자료를 사용하였고, Thissen법을 근거로 유역 강수량을 계산하였다. 확률장기예보는 안동댐 유역을 포함하는 대구 경북지역을 대상으로 한 동일한 기간의 예보 자료를 활용하였다. 과거 강수량은 각 월별로 적합도 검정 후 Gamma분포를 채택하였으며 이를 기반으로 예보의 카테고리 별 기준값을 산정한 후 장기예보의 확률정보를 조합하여 강수량의 확률 분포를 작성하였다. 이를 2014년 6월~2015년 2월의 실제 강수량과 비교한 결과 2014년 11월과 2015년 1월 경우 가장 큰 확률의 카테고리 강수 범위 안에 실제 강수량이 포함되었으나 나머지 월에서는 실제 값과 카테고리 확률 간에 상이한 결과를 보였다. 본 연구는 예보 자료 수의 제한 및 안동댐과 예보 구역의 지역 차에 의한 자료 차이 등이 배제되어 있기 때문에 참고 자료로만 활용 될 수 있을 것이라고 판단되며, 확률장기예보 정보를 이용하여 유역 강수량의 확률 분포를 산정함으로서 물관리 부문에서 예보의 정량적 적용 가능성을 최초로 제시했다는 것에 의의가 있다. 추후 기후 모델 특성과 확률장기예보 산출 기법 등을 보다 심도 깊게 고려하여 정확도 개선에 대한 연구가 보완되어야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.7-8
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• 2020

지속가능한 국가 발전을 위한 물관리 정책은 항상 국정 과제의 중심에 있다. 물관리는 수재해예방, 양질의 안정된 물이용, 충분한 식량생산, 수생태계와 물환경의 보호, 효과적 재정투자 등과 같이 다양한 분야에 계층적이면서도 상호연계성 있는 전문성을 요구한다. 동시에 물관리의 효과와 편익은 경제활동의 기반이 되고 환경보전의 원천이므로 정책의 수요는 정부뿐만 아니라 국민과 더불어 자연으로부터 기인한다. 특히 기후변화의 불확실성 또는 감염병 대발생과 국가적 위기에도 지속가능한 국가 발전을 이행하기 위해서는 시의성 있고 유효한 물관리 정책은 필수이다. 그동안 우리나라 물관리 정책의 세분화 또는 파편화는 물관리 전문성 강화의 효과보다는 비효율성의 결과를 더 크게 생산해 왔었다. 특히 부족한 협력과 조정은 과잉·중복 투자, 비일관적 정책, 비효율적 성과라는 왜곡된 통합물관리 정책 순환이 반복되게 하였다. 최근 정부는 국토교통부의 하천수량(홍수 포함) 및 광역상수도 관리 기능을 환경부로 이관하는 물관리일원화를 추진하여 통합물관리의 발판을 마련하는 계기를 달성하였다. 하지만 비록 정부조직법 개정과 물관리기본법 제정으로 통합물관리 정책의 틀은 마련되었으나, 국토교통부가 하천법 상의 일부 사무를 담당하므로서 하천관리 정책의 복잡성과 다원화는 높아졌다. 따라서 하천의 이용 및 관리에 관한 만족도, 관리주체, 미래상, 물관리일원화 후 정책수요, 기후변화에 관한 인식, 하천관리 참여 의향 등을 조사하는 연구는 시급한 실정이며 향후 하천기본계획, 생태하천복원사업, 소하천정비사업 등과 같은 재정사업의 추진 방향에도 매우 중요한 주제라고 할 수 있다. 본 연구에서는 현재와 미래 하천의 이용 및 관리, 그리고 정책방향에 대하여 일반 시민(4,500명)과 전문가(168명) 대상의 설문조사를 실시하였으며 인식의 공통점과 차이를 비교분석하였다. 설문조사의 내용은 3가지 부문(하천이용, 하천관리, 하천정책)으로 구분하여 각 부문별로 세부문항으로 구성하였다. 일반 시민과 전문가 간의 인식조사 비교 결과, 공통적으로 시민과 전문가는 하천의 바람직한 미래상으로 '깨끗한 수질의 하천'을 가장 높게 선호하였다. 하천관리 우선순위를 묻는 질문에 대한 시민과 전문가의 응답도 대하천, 도랑이나 개울, 중하천, 소하천 순으로 동일하였지만, 1순위와 2순위의 격차는 시민(26.1%)보다 전문가(1.2%)가 낮았다. 또한 시민과 전문가는 하천관리의 주체로 '물전문기관'을 가장 높게 선호하였지만, 전문가는 '물전문기관' 다음으로 중앙부처(20.2%)를 선호하였지만, 시민은 중앙부처(6.8%)를 가장 선호하지 않는 하천관리 주체로 응답하여 두 집단 간의 큰 인식의 차이를 알 수 있었다. 물관리일원화 후 보다 큰 관심을 가져야할 정책으로는 '건강하고 깨끗한 수질'을 시민(38.9%)과 전문가(47.0%)는 1순위로 선택하였으나, 2순위는 시민은 '생태서식공간'(11.6%)을 전문가는 '안정적 수량확보'(20.2%)를 선택하여 두 집단의 인식 차이가 있음을 알 수 있었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.52 no.6
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• pp.429-440
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• 2019

The numbers of multi-year droughts due to climate change are increasing worldwide. Boryeong Dam, located in Chungcheongnam-do, South Korea, was also affected by a 4-year drought from 2014 to 2017. Since traditional unilateral decision making processes to alleviate drought damage have, until now, resulted in conflicts between many of the involved groups, the need for active participation from both stakeholders and policymakers is greater than before. This study introduced Shared Vision Planning, a collaborative decision making process that involves participation from various groups of stakeholders, by organizing Water Policy Council for Climate Change Adaptation in Chungcheongnam-do. A Shared Vision Planning Model was then developed with a system dynamics software by working together with relevant stakeholders to actively reflect their requests through three council meetings. Multiple simulations that included various future climate change scenarios were conducted, and future drought vulnerability analysis results of Boryeong Dam and districts, in terms of frequency, length, and magnitude, were arrived at. It was concluded that Boryeong Dam was more vulnerable to future droughts than the eight districts. While the total water deficit in the eight districts was not so significant, their water deficit in terms of spatial discordance was proved to be more problematic. In the future, possible alternatives to the model will be implemented so that stakeholders can use it to agree on a policy for possible conflict resolutions.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.236-236
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• 2016

현재 댐운영 계획 수립 시 매월 유지해야 하는 저수량의 범위를 나타낸 기준수위가 사용되고 있으며 매년 홍수기 말에 현재의 수문 상황과 장래의 전망을 통한 시기별 연간, 월간 댐운영 계획을 수립하고 있다. 물관리의 이수측면에서 댐수위 운영계획 수립과 홍수기 운영목표 수위를 결정하는데 활용하기 위해서는 계절단위, 연단위의 기상정보가 필요하다. 본 연구에서는 기상청에서 운영하고 제공하는 전지구 계절예측시스템 GloSea5(Global Seasonal forecasting system version 5)자료를 활용하여 금강유역에 적용하고자 하였다. GloSea5는 전지구계절예측시스템으로 대기(UM), 지면(JULES), 해양(NEMO), 해빙(CICE)모델이 서로 결합되어 하나의 시스템으로 구성되어 있으며 공간 수평해상도는 N216($0.83^{\circ}{\times}0.56^{\circ}$)으로 중위도에서 약60km이다. Hindcast자료는 유럽중기예보센터(ECMWF)에서 생산된 ERA-Interim 재분석장을 대기 모델의 초기장으로 사용하며 기간은 1996~2009년의 총 14년이다. 예보자료의 검증은 예보의 질을 결정하는 과정으로 Brier Skill Score (BSS), Reliability Diagrams, Relative Operating, Characteristics (ROC)등을 통해 정확성과 오차에 의한 예보의 성능을 검증하였다. 또한 Glosea5의 통계적 상세화를 수행하여 다양한 변수가 갖는 계통적인 지역 오차를 보정함으로써 자료의 신뢰도를 향상시키고자 하였으며 이는 이후 수문모델과의 연계 시 보다 정확하고 효율적인 댐운영에 활용할 수 있는 기후예측정보를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.64-64
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• 2020

현재 농업환경 및 식생활 변화 등으로 인하여 농지 수요는 꾸준히 감소하고 있다. 이러한 현상과 맞물려 정부에서는 2019년 6월에 물관리기본법을 제정함으로서 지속가능한 통합 물 관리를 실현하려는 움직임을 보이고 있다. 따라서 효율적인 통합 물 관리를 실현하기 위해서는 61%라는 가장 많은 용수를 사용하고 있는 농업용수에 대한 면밀한 검토가 이루어져야 할 시점이다. 금회 연구에서는 현재 농업용수 사용량 현황을 분석함과 동시에 농업용수 중 67% ~ 87%의 비율을 차지하고 있는 논 용수 산정법을 검토한 후 문제점을 분석하고 문제점 개선을 통한 용수수요 확보를 분석하였다. 논 용수 산정방법의 가장 큰 문제점은 잠재증발산량 산정식에 있다. 현재 사용하고 있는 잠재증발산량 방법은 국제식량기구(FAO)에서 권장하고 있는 Penman-Monteith 식이 아닌 과거부터 사용하고 있으며, 오차율이 높은 수정 Penman 식을 사용하고 있다. 또한 잠재증발산량 산정이 주요 인자인 작물계수의 경우도 23년전의 작물계수를 이용함으로서 현재 기후 및 작물품종 변화를 전혀 반영할 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 전주기상청의 자료를 이용하여 Penman 및 Penman-Monteith 식을 비교한 결과 수정 Penman 식이 Penma-Monteith 식에 비하여 2배 이상의 큰 값을 보였다. 작물계수를 적용할 경우 증발산량이 많이 일어나는 5월 하순에서 8월 하순까지의 차이가 크게 발생하였다. 이러한 문제는 논용수 수요량의 과대하게 산정되는 결과를 초래하며, 수자원장기종합계획 및 장기 물관리 계획시 효율적이고 합리적인 계획수립이 어려울 것으로 판단되며, 논 용수 수요량 산정방법에 대한 개선안이 시급히 이루어져야 할 것으로 판단되어진다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.513-513
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• 2022

국가물관리기본법에 의거하여 통합물관리 정책에 부합하는 농어촌용수 계획 및 관리 요구에 따른 유역 및 용수구역 단위의 물관리 필요하며, 국가수자원계획의 물수급 정책 수립시 농업용수의 공급, 이용 및 관리 특성 고려되어야 한다. 현재 농업용수는 개수로 방식 용수공급체계 및 수문 직접조작에 의한 용수배분체계로 공급량 대비 사용량(벼의 생육에 사용된 수량)의 비율이 48%에 불과하고, 농경지 상류와 하류의 공급량 차이가 크게 발생하며, 경지면적 감소가 공급 필요량 감소로 연결되지 않는다. 현재 국가유역수자원모델 (K-WEAP, K-MODSIM)은 모델이 가진 분석 능력의 한계로 인하여 농업용수 물수급 해석에 왜곡이 발생하기 때문에, 농업용수 특성이 반영된 농업용수 수요·공급 표준화 모형이 필요하다. 본 연구에서는 기존 유역물수지모델 현황 및 농업용수 적용의 한계점을 파악하고, 농업용수의 공급 및 이용을 고려한 유역 물수지 모형 개발을 목표로 한다. 기존 농업용수 물수지 분석은 순물소모량 개념 적용에 따른 회귀수량 획일화와 이에 따른 공급량 왜곡, 유역내 복잡하고 다양한 농업용수 공급체계를 하나의 가상저수지로 단순화 함으로서 유역내 들녘별 농업용수 과부족 분석 불가능, 하천과 저수지 공급 우선순위 현장과 불일치, 노후된 기초자료 등의 한계가 존재하며, 이를 위한 개선방안을 도출하고자 한다. 또한, 농업용수 회귀수량의 경우 실측기반의 회귀수량 산정 방법을 제시하고자 하며, 단일 수원공 및 복합 수원공의농업용수 물수지 분석 방법을 개발하고자 한다. 본 연구의 목적은 농업용수 물수급 특성이 국가수자원계획에 반영할 수 있도록 기본 수자원모델(K-MODSIM)과 연계가능한 농업용수 표준 모형개발로써, 향후 국가수자원계획(국가물관리기본계획, 전국하천유역수자원관리계획, 농어촌용수이용 합리화계획 등) 수립에 반영될 수 있을 것으로 판단된다.

• Magazine of the Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.31 no.2
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• pp.54-65
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• 1989

지난 40년간 한국에서는 농업생산 특히 쌀 생산의 가속화를 위한 노력으로서 관계사업에 큰 비중을 두어 왔다. 따라서 관계건설과 농지개량에대한 투자는 괄목할 만큼 신장되어 1960년 대 이래 총투자액은 미화 61억달러에 달하고 있다. 그 결과 관계에 대한 잠자력과 관계면적은 크게 확장되어 지난 40여년간 순관계면적은 1945년의 188.200ha로부터 1988년의 195.750ha로 증가 되었으며 이 숫자는 한구구 총 수면적의 73%에 이르는 면적이다. 한국에는 농업수자원의 개발과 관리를 계획, 실시하는 임무가 부여된 국가기관이 있다. 그러나 이에 관련되는 국가수준의 기관이 하나이상이므로 관련되는 기관간의 통합이 문제로 제기되고 있다. 이러한 문제는 얼마간 인식디되고 있지만 아직도 심각하게 남아 있다. 농지개량조합 농촌근대화촉진법에 의하여 조직되고 운영되고 있다. 각 조합에서는 관계관리에 대한 정책, 관계수 분배계획 수자원관리 등을 담당하는 농민관계단체인 흥농계가 조직되고 있다. 농가수준에서의 관계개발 및 관리에 관련되는 문제점 및 주요쟁점은 다음과 같음을 확인할 수 있었다. 1. 관계조직 및 물 사용의 저효율 2. 몽리 구역내의 부과 합리화 및 징수방법 3. 수제의 부과 합리화 및 징수방법 4. 현재의 낡은 관계조직 5. 관계시설을 효율적으로 운영, 유지관리 하기위한 훈련된 인력 6. 관련 기관간의 통합 한국의 현 경제성장 단계에 비추어 볼 때 물의 수요와 수자원의 고갈이 증대되고 있으며 새로운 수자원 개발은 점점 어려워지고 또 고가이다. 따라서 더 이상의 발전을 위해서는 토지와 수자원의 효율적이고 경제적인 이용은 물론 현재 관계조직의 개선과 집중적인 관리가 강조 되어야할 것으로 생각된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.805-809
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• 2012

최근 우리를 둘러싸고 있는 물과 주변 환경은 급격히 변화하고 있고, 인구증가 등으로 물 사용량이 급격히 증가되었으며, 가시화되는 물 부족문제로 인해 인간은 물론 주변 환경까지도 위협받고 있다. 국내의 경우 최근 수자원정책은 세계적인 추세에 맞춰 기존의 물 공급측면 정책과 더불어 물 수요측면의 정책이 부각되고 있으나 수요관리측면에서 수자원정책을 수립함에 있어서 수요관리에 대한 연구 부족, 수요관리를 중심으로 한 효과 검증이 정확하게 규명되어 있지 않기 때문에 물 수요측면의 정책을 수립함에 있어서 많은 어려움이 발생한다. 따라서 물 수요측면의 정책 수립을 위해서는 무엇보다도 과거 용수이용 추이 및 현재의 이용량이 정확히 파악되어야 한다. 이를 위한 전국의 공업용수의 실제 사용량 조사를 통해 전국의 지역별 물이용 경향을 파악하고자 하며, 이를 토대로 수자원의 효율적인 배분계획을 수립하고, 물을 어떻게 적절히 공급할 것인가에 대한 방안을 수립하는데 중요한 자료가 될 것이다. 본 연구에서는 생활용수 및 공업용수 실 이용량을 조사 및 분석하여 용수의 합리적인 개발, 이용과 배분 등 국가 물관리 정책을 수립하고 향후 장기적이고 안정적인 용수공급계획과 균형적 안정적 용수배분을 목표로 하는 종합적 수자원정책을 수립하는데 기초자료를 제공하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.9-9
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• 2019

기후변화로 인한 다년 가뭄은 매년 증가하여, 충청남도에 위치한 보령댐과 보령댐으로부터 용수를 공급받는 지자체의 시민들 또한 2015년부터 2017년까지 지속된 가뭄으로 인해 총 127일 동안의 생 공용수 급수조정으로 인한 불편함을 경험하였다. 지금까지 시행된 국내의 다양한 가뭄 피해 저감 정책 설립 과정은 대부분 일방적인 하향식(top-down) 의사결정 과정을 바탕으로 진행되었고, 이는 이해당사자와 정책결정자간의 갈등을 유발했다. 이로 인한 피해를 방지하기 위해 본 연구에서는 참여형(bottom-up) 의사결정 과정 중 하나인 비전공유계획을 충청남도 기후변화 적응 물관리정책 협의회를 통해 적용하였다. 또한, 비전공유계획의 핵심 요소인 비전공유모형을 시스템 다이내믹스 모형의 특성을 포함하여 개발하고자 STELLA Architect 소프트웨어로 보령댐 및 8개 지자체를 포함한 저수지 운영모형을 구축하였고, 총 3차례의 소위원회를 거쳐 수렴한 이해당사자의 요구사항에 따라 개발한 모형을 보완하였다. 구축한 모형으로는 미래에 발생 가능한 가뭄의 위험을 포함하고 있는 기후변화 시나리오에 대한 모의를 진행하였고, 보령댐과 보령댐으로부터 용수를 공급받는 충청남도 서해수역 지자체의 가뭄으로 인한 취약성을 평균부족횟수, 평균부족기간, 평균부족량으로 표현하였다. 모의 결과, 보령댐은 8개 지자체보다 가뭄에 상대적으로 더 취약하며, 8개 지자체에서는 가뭄 대응 대책이 주로 계획되어 있는 지역과 모의에서 가뭄이 발생하는 지역의 불일치로 인한 피해가 발생할 수 있음을 확인하였다. 또한, 다른 평가지표에 비해 예측하기 어려운 평균회복기간에 대해서는 댐과 지자체에서 이를 고려하는 것이 필요하다. 비전공유모형을 통한 가뭄 취약성 분석 결과를 미래 회의에서 이해당사자와 공유하고, 용수 공급처과 수요처의 입장에서 용수 부족을 해소할 방안을 모형에 적용함으로써 미래 가뭄 대응 정책 수립 과정에는 참여형으로 의사결정을 할 수 있음을 제안하였다.