• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.373-373
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• 2022

전세계적으로 기후변화로 인해 3년 이상의 기간동안 지속되는 다년 가뭄의 빈도와 심도가 증가하고 있으며, 이로 인한 피해도 증가하고 있다. 본 연구에서는 이를 반영하여 전국 다목적댐 및 용수댐에서 모두 주요 가뭄 대응 대책으로 사용되고 있는 현행 용수공급 조정기준을 개선하는 방안을 제안하고자 한다. 가장 먼저, 장기 기억 반영이 가능한 시계열 모형인 ARFIMA(Autoregressive Fractional Integrated Moving Average) 모델을 사용하여 다양한 강도의 장기 기억을 가지고 있는 연간 유입량을 생성하였다. 이후, 연간 유입량을 k-최근접 이웃 방법 기반의 배분 도구를 사용하여 10일 단위 유입량으로 분배하였으며 이를 대체 용수공급 조정기준을 생성하기 위한 입력 변수로 사용하였다. 새로운 용수공급 조정기준은 매 시점마다 새롭게 업데이트되는 정보를 통해 현행 기준과 함께 적응형으로 저수지 운영에 사용되었다. 다년 가뭄이 반영된 유입량으로 적응형으로 저수지 운영을 관측 유입량 하에서 빈도와 크기의 측면에서 분석을 시행하였다. 그 결과, 심각한 실패(물 부족 비율 30% 이상)의 빈도의 경우 현행 기준 운영 시 6.14%에서 적응형 운영 시행 시 2.99%로 개선되었지만, 전체 기간 동안의 신뢰도는 적응형 운영보다(26.42%) 현행 운영 하에서 더욱 나은 결과를 보였다(41.19%). 위와 같은 분석 결과는 심각한 실패의 빈도와 크기를 줄이는 용수공급 조정기준을 시행하는 원론적인 목적과 일치하기에, 본 연구에서 제안하는 다년 가뭄에 대비한 적응형 운영 방안은 향후 길게 지속되는 가뭄 조건에서 저수지 운영 정책으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.258-258
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• 2017

기후변화에 따른 미래 물 공급의 불확실성으로 인해 기존의 수자원 전략들로 증가하는 물 수요를 안정적으로 충족시키는데 한계가 있다. 국내에서 기후변화 연구에 사용되는 미래 기후시나리오의 불확실성에 대한 전망과 이에 따른 수자원 취약성 평가에만 연구가 집중되고 있다. 하지만 해외의 연구들을 확인해보면 기후변화로 인한 피해를 줄이고자 수자원 정책과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있고, 다양한 전략과 방향성을 제시하고 있다. 그렇기 때문에 대한민국에서도 기후변화에 적절한 적응 정책의 개발이 필수적이다. 2015, 2016년에 연속하여 충청남도는 극심한 가뭄을 기록하였다. 2015년의 강우량의 경우 평년의 50%를 기록하였고, 보령댐의 경우 18년 중 최저수위를 기록하였다. 그리하여 충청남도는 용수공급지역인 8개의 지자체에 제한급수를 감행하였다. 이에 대응하기 위해 긴급대책인 도수로 공사와 누수 컨설팅 사업이 대두되었고 그 중 하나인 도수로 공사는 실제로 진행되었다. 본 연구에서는 전통적인 경제성 분석방법인 현금흐름할인법과 의사결정기술 중 하나인 실물 옵션 방법을 통하여 두 사업의 적절성을 평가하였다. 실물옵션 방법을 통해 기후변화의 불확실성과 시간에 따른 역동적인 대안을 제시할 수 있었고 기존 현금흐름할인법의 단점을 보안할 수 있는 실물 옵션의 가치를 파악할 수 있었다. 또한 수자원분야의 의사결정 방법으로 실물 옵션 방법이 이용될 수 있음을 확인하였다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제21권4호
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• pp.921-945
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• 2012

조건부 로짓(Conditional Logit: CL)모형은 모형추정 및 결과해석이 비교적 용이하다는 장점으로 널리 사용되는 반면에 응답자의 선호이질성(preference heterogeneity)을 충분히 반영하지 못한다는 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 최근 지배적인 방식으로 제시되고 있는 두개의 모형인 혼합로짓(Mixed Logit; ML)모형과 잠재계층모형(Latent Class Model; LCM)을 사용하여 우리나라 보령댐 주변 습지보호에 있어서 응답자간 선호이질성을 설명하고자 하였다. 6대광역시와 보령시 표본에 대하여 응답자별 이질성의 존재여부를 검토한 결과 두 지역간 뚜렷한 차이가 있음을 알 수 있었다. 즉 보령시의 경우에는 응답자간 선호이질성이 뚜렷하게 나타난데 반하여 6대광역시의 경우 응답자간 선호이질성이 거의 나타나지 않았다. 따라서 6대광역시의 경우에는 모수추정을 위해 CL 모형의 사용이 가능하나 보령시의 경우에는 선호이질성을 반영하기 위해 ML모형이나 LCM에 근거한 모수추정이 요구된다. 선호이질성의 원인을 규명하기 위하여 교차항이 있는 혼합로짓모형과 잠재계층모형을 고려할 수 있다. 교차항이 있는 혼합로짓모형의 경우 관찰되지 않은 개인단위의 이질성을 설명할 수 있는 장점이 있다. 그러나 두 모형을 비교한 결과 LCM이 교차항이 있는 ML모형이 제공하지 않는 추가적인 정보를 보여주는 것으로 나타나고 있다. 따라서 본 연구에서의 응답자간 선호이질성은 혼합로짓모형에 의한 개인적인 수준보다 잠재계층모형에 의한 계층단위에서 더 잘 설명될 수 있다고 할 수 있다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권3호
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• pp.314-325
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• 2014

충남 보령시의 웅천천에 설치된 댐(어도 설치)과 대형 보(어도 미설치), 그리고 상류지역의 인근 폐광이 어류군집에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 2011년 4월부터 10월까지 4회에 걸쳐 10개 지점의 어류상을 조사하였다. 총 12과 36종의 어류가 채집되었으며 우점종은 Zacco platypus(23.4%), 아우점종은 Zacco koreanus(20.5%) 였다. 고유종은 10종(27.8%)이었으며, 외래도입종인 Micropterus salmoides가 출현하였다. 유사도분석 결과 상류인 St.1, St.2, St.3, 중류인 St.4, St.5, St.6, St.7 하류인 St.8, St.9, St.10의 세 그룹으로 구분되었다. 어도가 설치된 보령댐의 상하류 지점간(St.6-St.7)의 군집유사도는 높았으나, 어도가 설치되지 않은 대형보의 상하류 지점간(St.7-St.8)의 유사도는 매우 낮아 어도의 설치가 필요하였다. 정준상관분석 결과, 웅천천의 환경조건은 일반적인 하천과는 달리 상류에서 전기전도도와 염도가 높게 나타났으며 이러한 환경에서 Misgurnus mizolepis 외에 고유종인 Silurus microdorsalis, Coreoleuciscus splendidus, Iksookimia koreensis 등이 서식하고 있었다. 하폭이 크고 유속이 느린 하류역에는 외래도입종인 M. salmoides 외에 고유종인 Squalidus gracilis majimae 이 동소적으로 출현하고 있어 이들을 위한 보호 대책이 필요하였다.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.519-535
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• 2012

하천유역의 수문현상 분석 및 예측에서 강우-유출 모형의 신뢰성 제고를 위해 대상유역에 적합한 매개변수의 선정은 매우 중요하다. 특히 단위도 이론을 이용한 유역의 홍수량 결정인자 중 하나는 유효우량이며, 이를 계산하기 위해 NRCS의 유출곡선지수방법이 주로 사용된다. 여기서 유효우량에 직접적인 영향을 미치는 인자는 선행토양함수조건(AMC 조건)이다. 본 연구에서는 국내 상황에 적합한 선행토양함수의 선정기준을 찾고자 하였다. 이를 위해 홍수량 실측자료가 양호한 댐 유입량을 이용하였으며, 유역면적을 고려해서 보령댐, 합천댐, 남강댐 등이 선정되었다. 홍수량 산정모형의 홍수사상별 적정 매개변수 검정을 위해 최적화 기법을 적용했으며, 목적함수와 매개변수에 따른 CN의 변동성을 살펴보았다. 이를 통해 SCS에서 제안한 CN이 유역의 물리적인 특성에 따른 결정론적 변수지만 실제로는 강우의 사상에 따라 달라질 수 있으며, 매개변수의 최적화 수행시에 꼭 포함되어야 함을 알 수 있었다. 강우사상별 CN의 변동성은 매우 크게 나타났지만 대부분의 상한값이 AMC-III 조건의 범위 내에 위치하였다. 이는 설계 홍수량의 산정을 위한 선행토양함수조건은 AMC-III가 적절한 기준임을 의미하는 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권4호
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• pp.381-391
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• 2018

본 연구는 충청남도 보령시에 위치한 보령댐의 도수 전과 후의 저서성 대형무척추동물상을 비교 분석하여 인위적 교란에 대한 영향을 파악하고자 하였다. 조사시기는 2016년 4월부터 2017년 9월까지 총 8회에 걸쳐 조사하였으며, 조사지점은 방류되는 지점부터 총 4개의 지점을 선정하였다. 저서성 대형무척추동물은 총 4문 7강 19목 70과 125종 13,447개체가 출현하였다. 군집분석 결과 우점도 0.55(${\pm}0.07$)에서 0.47(${\pm}0.08$), 다양도 2.06(${\pm}0.26$)에서 2.23(${\pm}0.28$), 균등도 0.69(${\pm}0.05$)에서 0.70(${\pm}0.04$), 풍부도 3.43(${\pm}0.72$)에서 4.03(${\pm}0.91$)으로 나타났다. 도수 이후 우점도는 감소하고 다양도, 균등도, 풍부도는 증가하는 안정적인 군집구조로 나타났다. 기능군 분석 결과 도수 이후 섭식기능군은 긁어먹는 무리, 걸러먹는무리의 비율은 증가하고 썰어먹는무리, 주워먹는무리의 비율은 감소하였으며, 서식기능군은 기어오르는 무리와 붙는무리의 비율은 증가하고 굴파는무리와 기는무리의 비율은 감소하는 것으로 나타났다. 군집안정성 분석결과 도수 이후 St. 1과 St. 2는 저항력과 회복력이 감소하여 III 특성군에 새로운 종이 출현하였으며, St. 3과 St. 4는 큰 차이를 나타내지 않았다. 다차원척도법 분석 결과 도수 이후 St. 1에서 유사도의 변화가 가장 높은 것으로 나타났으며, St. 4에서 유사도의 변화가 가장 낮은 것으로 나타났다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제8권6호
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• pp.80-91
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• 2005

This research aims to classify wetland types and evaluate functions of a dam lake. The case study area is Boryung lake in Boryung City. In this study was carried out based upon field surveys, drawing maps and publication, and modified-RAM which can evaluate the general functions and conservation values of wetlands. Eight functions of 2-12 variables each are analyzed for assessing the wetland functions. The analysis shows that several types of wetlands were identified, such as Palustrine/ Perennial/ Hydrophytes, Palustrine/ Perennial/ Openwater, Palustrine/ Seasonal/ Herbal, Palustrine/ Seasonal/ Shrub and Scrub, Palustrine/ Seasonal/ Hydrophye, and Riparian/ Seasonal/ Shrub in the Boryung lake. The average level of functions of the wetlands is very "HIGH", and it is recommended that prompt conservation measures should be taken.

• 한국환경과학회지
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• 제26권9호
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• pp.1031-1043
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• 2017

Recently severe drought caused the water shortage around the western parts of Chungcheongnamdo province, South Korea. A Diversion tunnel from the Geum river to the Boryong dam, which is the water supply dam for these areas has been proposed to solve this problem. This study examined hydraulic impacts on the Geum river associated with the diversion plan assuming the severe drought condition of 2015 would persist for the simulation period of 2016. The hydraulic simulation model was verified using hydrologic and hydraulic data including hourly discharges of the Geum river and its 8 tributaries, fluctuation of tidal level at the mouth of the river, withdrawals and return flows and operation records of the Geum river barrage since Feb. 1, 2015 through May 31, 2015. For the upstream boundary condition of the Geum river predicted inflow series using the nonlinear regression equation for 2015 discharge data was used. In order to estimate the effects of uncertainty in inflow prediction to the results total four inflow series consisting of upper limit flow, expected flow, lower limit flow and instream flow were used to examine hydraulic impacts of the diversion plan. The simulation showed that in cases of upper limit and expected flows there would be no problem in taking water from the Geum river mouth with a minimum water surface level of EL(+) 1.44 m. Meanwhile, the simulation also showed that in cases of lower limit flow and instream flow there would be some problems not only in taking water for water supply from the mouth of the Geum river but also operating the diversion facility itself with minimum water surface levels of EL(+) 0.94, 0.72, 0.43, and 0.14 m for the lower limit flow without/with diversion and the instream flow without/with diversion, respectively.

• 환경생물
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• 제17권1호
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• pp.79-88
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• 1999

1994년부터 1996년도까지 계류성 독립하천인 웅천천 수계의 보령댐 수몰예정지역을 중심으로 하여 6개지점에서 어류상, 주목할만한 어종 및 어류군집에 대하여 조사하였다. 본 조사지역에서 94년에서 96년 사이에 채집을 통하여 서식이 확인된 종은 11과 25속으로 총 29종이었으며 이중 9종은 한국특산어종이었다. 이 중 멸종위기종인 감돌고기와 퉁사리, 특산어종인 꺽지는 본 지역에서 확인되지 않아 절멸된 것으로 생각된다. 우세어종은 갈겨니, 피라미, 긴몰개가 우세한 그룹의 어종으로 나타났다. 지점별 평균풍부도는 0.68개체/$m^2$, 평균체적밀도는 1.45개체/㎥로 나타났으며, 종의 다양도는 상류와 하류보다는 중류가 가장 높게 나타났다. 군집간 유사도는 1군집과 4군집, 5군집과 6군집이 유사하였으나 유의한 차이는 나타내지 않아 전체가 유사한 군집으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.203-203
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• 2017

IPCC 5차보고서의 기후변화 전망에 따르면 우리나라를 포함한 동아시아 지역의 연강수량은 전반적으로 증가되나, 기온상승, 강우강도 증가 및 강수일수의 감소도 예상되고 있어 극한홍수 및 극한가뭄의 위험성은 높을 것으로 전망되고 있다. 즉, 연강수량 증가에 따른 미래의 용수공급 안정성이 높아지는 것이 아니라 짧은 기간 내 집중호우에 따른 홍수위험성 증가의 의미가 크며, 강수일수 감소 및 기온상승은 증발산량 증가로 실제 저수지에서 활용될 수 있는 물의 양이 감소할 수 있다는 것이다. 국가수자원장기종합계획에서도 미래 극한가뭄의 강도, 규모 및 지속기간이 커질 것으로 전망하고 있어, 국내 용수공급의 대부분을 차지하는 다목적댐의 기후변화 대응 용수공급능력을 평가하여 극한 물 부족에 대한 사전대응계획과 효율적 운영방안을 수립할 필요가 있다. 특히, 국내 다목적댐 저수지 운영은 홍수기(6.20. ~ 9.30.) 유입량 크게 의존하고 있으며, 실제 과거에는 용수공급에 필요한 유입량의 대부분은 홍수기에 유입되었다. 그러나 지난 2015년 소양강댐과 보령댐 지역의 계절별, 지역별 강수패턴 변화와 같이 기후변화 영향에 따른 강수의 시 공간적 변동성 가속화는 다목적댐의 용수공급 불확실성이 갈수록 심화될 수 있음을 시사하고 있다. 따라서 본 연구에서는 AR5기반의 52개 기후변화 시나리오(26개 GCM, 2개의 RCP 시나리오)를 이용하여 낙동강 다목적댐 유입량을 산정한 후, 낙동강 유역 다목적댐의 기후변화 대응 용수공급 안정성을 평가하였다. 결과적으로 기존 관측자료 기반의 다목적댐 가뭄대응 저수지 운영기준은 미래 기후변화에 따른 용수공급 안정성 확보에 어려움이 있을 것으로 예상되며, 기후변화 시나리오를 반영한 가뭄대응 운영기준 개발이 필요한 것으로 분석되었다.