• 물과 미래
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• 제33권5호
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• pp.61-69
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• 2000

물은 인간생활에 가장 필수적인 재화이며, 모든 산업의 기본이다. 더욱이 다른 재화와는 달리 대체재가 없다는 것에 그 심각성이 있다. 인구의 폭발적인 증가와 급격한 산업화로 지구촌의 물 부족 현상은 이미 어제 오늘의 일이 아니다. 최근 일부지역에서는 물전쟁 시나리오까지 등장하고 있다. 최근 40년간 세계의 물 소비량은 3배나 증가하였으며, 국가간 물 분쟁도 증가 추세를 보이고 있다. 우리 나라의 경우도 연평균강수량(1.27mm)이 세계평균(973mm)의 1.3배에 이르고는 있지만, 높은 인구 밀도 때문에 1인당 연간 평균강수량은 세계평균의 12.5%에 불과한 실정이다. 또한, 실질적으로 사용 가능한 자원량을 생각하면 문제는 더욱 심각하다. UN의 국제인구행동연구소(PAI:Population Action International)의 발표에 따르면, 우리 나라의 활용 가능한 자원량은 661억$m^3$으로 이를 국민 한사람당으로 환산해 보면 1.472$m^3$으로 물 부족 국가군에 해당한다. 현재 건설교통부의 수자원장기종합계획에 의하면, 우리 나라는 2006년부터 연간 4억$m^3$, 2011년부터 연간 20억$m^3$의 물이 부족할 것으로 전망하고 있다. 우리 나라 수자원 특성상 물을 확보하는데는 댐 건설 등 수자원시설이 적기에 건설되어야 하지만, 공기가 길고(10년 이상 소요), 엄청난 투자비(약 24조원), 수몰지 발생, 환경변화 등 많은 문제점들이 도출되고 있다. 그러나 미래의 물 부족에 대응하기 위해서 댐 건설(상수원전용 댐)은 불가피한 대안 중의 하나이다. 또 다른 대안으로는 교육이나 홍보를 통하여 수돗물 사용자로 하여금 자발적으로 물 사용량을 줄이도록 권고하는 방법이 있다. 또한 수도요금체계를 현실화시키거나 법규를 통하여 절수를 의무화하는 등의 방법을 통하여 물 수요를 관리하여 댐 건설이나 상수도시설 확장 등 많은 예산이 소요되는 공사를 실시하지 않고서도 급수관리와 비슷한 효과를 가질 수도 있다. 따라서 물 절약 등 수요관리를 통하여 용수수요를 줄여 나가는 방안 마련이 시급하다. 그리고 물은 한정된 자원이자 우리의 생명수이다. 이제는 수요가 증가한다고 해서 무턱대고 공급을 늘이기 위한 정책 방향으로만 갈 수는 없는 실정이다 보니 물 수요관리를 더 한층 중요하게 다루어야 할 적기가 바로 오늘이 시점부터라고 할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.1728-1729
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• 2011

본 연구에서는 안정적인 물 공급과 에너지의 효율적 사용을 위한 단기 물 수요예측알고리즘 개발에 있어서, 지방 소도시 지역의 물 공급패턴에 대한 영향인자를 도출하기 위하여 기상환경인자와 과거 물 공급량에 대한 상관성 분석을 실시하였다. 그리고, 신경회로망 이론 중 ELM알고리즘을 적용한 단기 물 수요예측알고리즘을 개발하여 현장 적용성을 검토하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.390-390
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• 2022

도시 생활용수 수요는 생활 수준 향상, 도시화 등으로 지속적 증가 추세에 있으며, 최근 기후변화, 시설 노후화, 도시화, 그리고 수질 오염 등의 문제들에 직면해 있다. 이는 물 부족을 심화시켜 현행 상수도시스템에서 한정적인 수자원을 배분하는데 어려움을 가중시킨다. 이를 해결하기 위해 스마트워터그리드 기술이 상수도시스템에 도입이 되면서 지능형 상수도 계량기를 이용한 개별 소비자들의 물 소비량 자료를 보다 정밀하게 실시간으로 모니터링 할 수 있게 되었다. 실시간 실측을 바탕으로 한 물 소비량 자료는 미래 용수 수요 예측과 수운영 관리에 도움을 줄 수 있다. 한편 생활용수는 용도 또는 요금 부과 기준에 따라 가정용, 업무용, 영업용, 욕탕용, 그리고 공업용으로 분류할 수 있다. 미국과 호주 등에서는 용도 분류에 따른 모니터링 강화로 절수 방안을 개발하여 물 부족에 대비하고 있다. 우리나라도 비 가정용수(가정용수를 제외한 용수들)를 체계적으로 분류하기 위한 선행 연구들이 이뤄졌으나 분류체계가 표준화되지 않았는데, 이는 용도에 따른 개별 소비자들의 소비 특성 분석이 충분히 선행되지 않았기 때문이며, 아직까지 많은 지자체에서 물 소비량을 월 단위로 인력검침 하는데 의존하고 있어, 충분한 물 소비량 자료가 부족했기 때문이다. 본 연구에서는 영종도 112 블록에 구축된 스마트워터그리드 파일롯플랜트 527개 개별 소비자들로부터 2018년 1월 1일부터 2020년 1월 1일까지 1시간단위로 수집된 물 소비량 자료를 이용하여, 개별 소비자들의 일평균 첨두 소비량과 발생 시간, 관경, 요일, 계절에 따른 물 수요 특성 분석을 수행했다. 이 때 수집된 자료의 결측치 및 오측치를 보정하여 자료의 신뢰성을 높이고자 했다. 분석결과는 용도별 물 수요 특성을 보다 잘 이해할 수 있게 도와주며, 비가정용수의 용도별 분류에 기초자료로 사용될 수 있을 것이라 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제24권1호
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• pp.78-86
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• 2015

물은 지구상의 생물들이 살아가는데 매우 중요한 역할을 담당한다. 심각한 물 부족 현상이 가난한 지역에 사는 사람들 특히 전세계에서 가장 가난한 아프리카의 시골지역에서 사는 사람들에게 더 큰 문제라는 것을 주목할 필요가 있다. 브룬디는 바로 그런 위험 군에 속하는 나라이다. 본 연구는 아프리카 브룬디의 Kibira 국립공원 인근 7개 지역의 현재와 미래의 물 수요를 예측하였다. 잠재적인 물 수요 군을 일반가정, 가축, 농업부문 및 산업부문으로 나누어 물 수요를 예측하였는데, 이들 지역의 물 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예측되었다. 농업생산에 필요한 물의 양은 2020년에는 연간 $288,779,060m^3$, 2050년에는 연간 $306,018,348m^3$로 증가하면서, Kibira 국립공원 인근 지역의 경우 농업부분에서 물 수요가 가장 큰 비중을 차지할 것으로 보인다. 하지만 차 재배가 주 산업인 Muruta와 Bukeye의 경우 2050년 차 산업과 관련된 물 수요가 가장 많은 것으로 나타났다. 따라서 이용 가능한 수자원의 양이 Kibira국립공원 주변 지역의 발전에 가장 큰 영향을 미치는 변수가 될 것으로 보인다. 현재의 수자원 규모는 이들 7개 지역의 미래 물 수요를 충족할 수 없는 것으로 판단되며, 수자원 확보를 위한 필요한 대책을 강구하여야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.560-564
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• 2008

환경부에서는 2000년 3월에 수립 시행된 물 절약 종합대책의 실효성 확보를 위해 시도별로 "물 수요관리 종합계획"을 수립하여 환경부의 승인을 받도록 하였다. 수요관리를 위한 주요 정책 수단은 유수율제고, 절수기기 보급, 수도요금현실화, 중수도 설치, 하폐수처리수 재이용 등이며 2006년까지 서울, 제주도를 제외한 14개 시도에서 물 수요관리 종합계획을 수립하여 승인 받았다. 본 연구에서는 두 가지 측면에서 수요관리 절감량을 평가하고자 하였다. 첫 번째로는 환경부에서 시범평가에 사용하였던 수요관리 수단별 사업추진실적 평가 이외에 지자체에서 절수량을 고려하여 계획하였던 1인 1일급수량 및 유수율과 상수도통계에서 발표된 실제 1인1일급수량 및 유수율 자료를 이용하여 목표달성율을 산정하고 이를 이용해 평가하였다. 두 번째로는 통합수자원평가계획모형인 K-WEAP(Korea-Water Evaluation And Planning System) 모형을 통해 금강권역을 대상으로 사업추진실적 자료 및 절수량 산정식을 사용하여 K-WEAP 모형에서 수요관리 절수량을 산정하고 물수지분석을 수행하여 가용수량을 평가하였다. 수요관리 평가 기반이 구축된 K-WEAP 모형을 통해 여러 시나리오에 따른 수자원 절감가능량 산정 및 정부, 지자체의 수요관리 정책을 평가할 수 있으며 수요관리, 중수도 이용 등 다양한 수자원 보전환경의 변화를 용수수요 추정에 반영할 수 있다. 또한 수요관리 효과 증대방안 향상으로 국가 및 지자체 오염총량관리 계획 및 수자원장기종합계획 수립에 기술적 발전을 도모할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1293-1297
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• 2010

최근 10년 들어 가뭄과 홍수가 빈번하게 반복되면서 용수공급에 어려움이 많은 것이 사실이다. 특히나 농촌지역, 군, 면단위 지역의 용수공급 문제는 시간이 지날수록 개선이 이루어지고 있으나 시간적으로 공간적으로 개선속도가 늦게 진행되고 있다. 새로운 취수원의 변경, 댐건설 등으로 인하여 새로운 용수공급량의 추정과 용수공급의 배분문제는 아주 중요하다고 할 수 있다. 중소하천유역에서의 물수지 분석은 해당 지역에 대한 안정된 용수를 공급하기 위해 유역내의 장래 용수수요를 산정하고 공급기준년의 자연유량을 비교하여 유역내의 물수지를 예측하고, 공급기준년의 물부족량을 공급하기 위해 필수적으로 선행되어야 하는 요소이다. 갈수시의 물수지 분석은 유역 내에서 발생하는 용수수요의 총량 및 장래수요 증가량과 불규칙한 자연유하량을 비교 검토하여 물 부족 여부를 검토하는 것으로 갈수시에도 하천의 정상적인 기능을 유지하기 위한 수자원의 확보방안을 강구하기 위해 행하는 것이다. 본 연구에서는 증가하는 용수수요와 취수원 변경에 따른 영주시 수자원의 효율적인 이용과 체계적인 용수공급 계획을 수립하기 위하여 지방 2급 하천인 서천상류(죽계천, 남원천,서천)유역 일원에 대한 용수이용현황을 조사하고 장래 용수수요를 추정하여 물수지 분석을 실시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.1576-1579
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• 2008

국민소득증대에 따른 사회 경제적 환경변화로 인해 과거의 댐 건설당시의 물 수요 예측에 고려되지 않았던 하천유지용수 등과 같은 새로운 물 수요가 대두되고 있다. 또한 도시의 수변공간 상실에 따른 물순환기구의 변화, 지하수위의 변동 등 도시의 자연생태적 측면에서 환경용수에 대한 수요가 증가하고 있다. 최근 높아가는 물에 대한 수요를 충족하기 위해 새로운 수자원이 필요한 실정이나 신규 댐 건설로 인한 신규 수자원확보가 어려운 상황에서 농업용 댐의 재개발을 통한 수자원 확보 가능성은 높다고 할 수 있다. 특히 감소하는 농업용수 수요를 환경용수 및 생공용수로 대체할 수 있으며, 농업용댐을 재개발함으로써 농업용수만이 아닌 새로운 용도로 전환함으로써 새로운 수자원의 확보를 가능하게 할 수 있다. 농업용 댐의 재개발을 통한 수자원 확보는 그 가능성이 충분하다고 할 수 있다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제16권4호
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• pp.781-802
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• 2007

본 연구는 스톤-게리(Stone-Geary) 모형을 이용하여 서울시 가정용 생활용수의 수요를 추정하고 이에 근거하여 물 수요의 가격탄력성과 소득탄력성을 추정한다. 분석결과, 서울시 전체 가정용 물 소비량 중 기초소비가 차지하는 비중이 평균 84%로 나타났다. 가정에서 사용하는 월평균 물 소비량이 최근에는 $16{\sim}20m^3$ 이하인 점을 감안하면, 가격을 통한 실질적인 물 수요관리 효과를 도모하기 위해서는 구간요금체계의 최저 수준을 현재의 월 $30m^3$에서 월 $15m^3$ 정도로 축소 조정할 필요가 있다는 점을 발견하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1995년도 춘계공동학술대회논문집; 전남대학교; 28-29 Apr. 1995
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• pp.401-412
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• 1995

1994년 봄부터 남부지역으로 심화되기 시작함 가뭄은 우리에게 물관리의 중요성을 다시금 일깨워주고 있다. 본 논문에서는 가용 수자원의 수요와 공급사이의 불균형을 해소시키고 물이 생산성을 높이기 위한 방안을 수요관리의 측면에서 고찰한다. ASCE의 국가 물 정책위원회에서 제시한 "물 보존을 위한 정책선언(Water Conservation Policy Statement)"의 9가지의 정책분야를 중심으로 가능한 절수 관리 방안들을 외국의 사례를 통하여 구체적으로 재조명해 보고 절수를 새로운 공급원으로 하여 시스템분석 기법을 활용하는 방안과 우리가 하여야 할 과업을 정리해 본다.업을 정리해 본다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.418-418
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• 2022

본 연구에서는 수문학적 물수지 분석을 통한 물수요-공급 시계열 분석을 수행하여 빗물이용률을 산정하였다. 물수지 분석 도구를 개발하였으며, 이를 통해 빗물이용시설 공급충족률(필요수량 대비 빗물이용량), 빗물보장률(전체일수 대비 빗물이용일수), 빗물이용률(빗물이용시서용량 대비 빗물이용가능량)에 대해 분석을 수행하였다. 업무시설, 학교, 체육시설(공원), 공동주택에 대해 수요처별 수요 시나리오를 작성하였으며, 고수요 75%, 중수요 50%, 저수요 25%를 적용하였다. 시나리오별 실제 용량과 기준용량에 따른 빗물이용률을 비교함으로써 현재 설치된 빗물이용시설이 잘 계획되었는지, 과소 계획되었는지 파악할 수 있다. 빗물이용률 분석을 위해 빗물이용시설 유형별 2개소씩 선정하였으며, 빗물이용시설 실제용량 및 기준용량(집수면적(m²)×0.05 적용)에 따른 수요 시나리오별 빗물이용률을 비교하였다. 이와 같이 물수지 분석 도구를 이용하면 다양한 시나리오 적용에 따른 운영 결과를 향후 설치될 빗물이용시설의 설치 이전에 확인하여 최적 운영방안 도출 및 저류조 용량 계획에 참고할 수 있을 것으로 판단된다.