• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.268-268
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• 2016

우리가 알고 있는 북한 수리 시설물들의 용량은 대부분 일제 시기의 자료나 북한과 국제기구에서 발행하는 간행물에 근거하고 있다. 그러나 실제 발전용량 및 저수용량은 기존 자료와는 차이를 보이는 것으로 조사되고 있다. 본 연구에서는 북한 수리 시설물들의 저수량을 재산정하고, 이를 추후 각종 조사 및 분석에 활용하고자 하였다. 이를 위해 해당 지역의 위성자료와 DEM(Digital Elevation Model) 자료를 수집 및 활용하였다. 북한지역의 DEM은 격자 크기 $100m{\times}100m$로 분석하였다. 북한 수리 시설물의 저수량 파악을 위해 Global Mapper 프로그램을 이용하였으며, DEM과 위성자료를 입력해서 분석하였다. 선정된 수리 시설물에 대한 유역경계를 설정하고, 수면표고별 저수면적 및 저수량을 산정하였다. 이를 통해 Hypsometric Curve와 수면표고-저수면적-저수량 곡선을 작성하였으며, 해당 시설물의 저수량을 평가하였다. 이러한 방법으로 북한 금야강발전소의 저수량을 산정한 결과 약 19억7천만$m^3$으로 나타났다. 금야강발전소의 높이는 약 90m, 발전용량은 18만kW 정도이고, 우리나라 소양강댐의 높이가 123m, 발전용량이 20만kW일때 총 저수용량이 29억$m^3$인 점을 감안하면 적절한 산정결과인 것으로 판단되었다. 본 연구의 성과는 추후 북한의 분석 가능한 수력발전소들의 실제 저수용량을 계산하며, 주요 지점별로 개발 가능한 저수량을 산정해서 각종 개발사업 계획 수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.502-502
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• 2023

지난 140여년(1880~2022)간 지구의 연평균 기온은 약 1.5℃ 상승하였다. 이에 따라 폭염, 홍수, 가뭄 등 이상기후 발생이 급증하고 있으며, 생태계가 급격히 변화하여 담수호의 산소량 또한 급속히 감소하고 있다. 소양호는 총길이 60 km, 유역면적 2.703 km², 최대저수량 29억톤으로, 유역면적은 북한강 유역의 25%에 달하며 북한강 상류에 위치하고 있는 국내 최대의 인공호이다. 따라서 소양호 유역의 관리는 북한강 유역의 수질 관리와 수도권 수자원 공급의 핵심 중 하나라고 볼 수 있다. 그러나 기후변화에 따라 소양호의 성층현상에도 변동이 생겼을 것으로 판단되고 있다. 호소의 성층현상은 수심에 따른 온도의 변화로 발생하는 현상으로, 성층현상이 심하면 유체는 연직운동이 제한되고 상대적으로 수평방향 운동이 활발해진다. 소양호는 수심이 매우 깊으며, 열용량이 크기 때문에 여름에 성층이 형성되는 온대일순환호(warm monomictic lake)로 분리된다. 성층현상이 심하면 호소 하부의 저층에서는 용존산소가 거의 없어 혐기성 상태가 되고, 침전된 유기물이 혐기성 미생물에 의해 분해되기 때문에 수질은 크게 악화된다. 따라서 본 연구는 30년간의 소양호의 수온과 DO의 변동을 분석하여 성층현상의 변동성을 파악하고자 하였다. 이에 따라 약 30년간(1993년 1월~2022년 12월) 0~90 m까지 측정한 수온, DO 데이터를 이용하였다. 데이터는 매달 최소 1회~최대 5회 측정된 자료 중 가장 수심이 깊게 측정된 날의 자료를 이용하였다. 1월과 2월의 데이터는 동절기로 인해 소양호 조사를 실시할 수 없어 제외하였다. 수온의 경우 30년간 서서히 증가하는 경향을 보였으며 0~90m 전반에 걸쳐서도 대체로 증가하는 경향을 보였다. 또한 6월에 성층현상이 더 심해지고, 겨울에는 연직운동이 감소하는 모습을 보였다. DO의 경우 용존산소가 중층에서 최저를 보이는 Metalimnetic oxygen minimum을 보였으며, 2008년까지는 거의 매년 농도 2.0mg/L 이하인 달이 있었으나 그 이후에는 회복되어 대부분 2.0 mg/L 이상을 보였다. 그러나 심층의 경우에는 2014년부터 DO 농도 3 미만으로 떨어지는 경우가 증가하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.646-646
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• 2015

임진강은 북한지역이 유역면적의 60%에 달하고 2000년대 초부터 북한의 4월5일 댐과 황강댐과 남한의 군남과 한탄강 홍수조절지로 인해 물의 흐름과 강의 모습이 급격히 변화하고 있다. 기후변화 측면에서도 한반도 중부지역으로 기온 증가와 계절별 유출량, 특히 봄철의 유출량 감소가 전망되는 지역이다. 임진강 본류 유량 감소는 북한 측의 영향은 자료가 전무하고, 남측에서는 횡산, 군남 등 일부 수위표 자료만이 가용한 수준이다. 현재까지 자료로 보면, 2014년에 연강수량이 예년의 50% 수준이었던 점이 본류 유량 감소의 주 원인이었고, 다른 원인은 군남 홍수조절지의 저류 수준이 그 직하류 유량 변동에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 유량감소 영향은 2014년 장단반도 일대 파주지역에서 가장 극심하였고, 유량 감소와 연동된 염도 변동이 가중되면서 모내기철 농업용수 공급이 어려웠다. 유량 감소 피해는 농업보다 어업분야에서 그 체감 정도가 극심하였고 경제적 피해도 심각했다. 체감하는 주민들 대부분은 댐 건설 이후 하도와 수변의 침식과 퇴적 등 하천의 역동성이 변화함을 느끼고 있고, 그로 인해 어업과 수생태계가 지속가능성하지 않을 거라는 우려가 팽배해 지고 있다. 지금까지 파악된 임진강 유량 감소의 수준과 피해 정도가 앞으로 어떻게 변화될지, 그 수준, 심각성, 경제적 피해와 환경적 가치나 서비스 제약 등에 대해 면밀한 검토가 필요하다. 하천의 흐름이 단절, 변경되어 야기되는 직간접적 변화를 인정하고 이를 지속가능하게 보완할 방안이 논의되어야 할 시점이다. 무엇보다 수환경과 수생태계의 변화 정도를 파악하기 위한 장기모니터링이 절실하고 그 결과의 해석을 통해 새로운 대안을 모색해 나가야 할 것이다. 2014년 혹은 그보다 심각한 강우량 감소 재현을 대비하고, 기후변화와 남북한 문제까지를 고려한 임진강 관리가 필요하다. 단기적으로는 농업용수 공급을 위해 하천 본류는 물론 가용한 저수지, 지하수 등 대체 자원을 적극 활용하는 등 비상급수체계를 운영해야 한다. 그러나 기후변화 등 장래 여건이 수량 압박을 가중할 것을 고려, 유역의 용수수급과 변동성에 대한 재평가가 시급하다. 보다 면밀한 평가는 횡산, 군남 등을 포함한 남북유역의 상황을 장기모니터링하고 북한 지역의 기초 자료 확보를 위한 여건을 마련해야 한다. 보다 합리적 분석을 위해 임진강 수계와 유역을 국가하천에서 국제하천으로 격상하는 방안이나, DMZ와 연계한 남북공유 하천으로 관리하는 등의 새로운 대안이 절실하다. 국제수로협약 등을 통해 접경지역의 하천관리를 공동으로 하고 있는 외국 사례의 시사점도 접목해 볼 필요가 있다. 무엇보다 임진강 관리를 좀 더 제도적 틀안에서 확립해 가기 위해 지역정부로서의 경기도, 중앙정부 주체로 국토부와 통일부가 보다 협력적인 관계 정립과 역할 배분을 논의해야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.441-441
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• 2021

우리나라의 홍수조절용댐은 총 5개소로 영산강유역에 두 개소와 한강유역에 세 개소가 있다. 한강유역에 있는 세 개소의 홍수조절지용댐은 한강상류의 북한지역에서 발생하는 집중호우에 대비하기 위한 댐으로, 임진강 하류지역의 수해방지를 위한 한탄강댐과 군남홍수조절지(군남댐)가 있으며 북한강 하류와 수도권의 홍수예방을 위한 평화의 댐이 있다. 영산강유역에 있는 두 개소의 홍수조절지는 2006년에 수립한 영산강치수종합대책에서 계획이 수립된 시설로 2011년 4대강 사업의 일환으로 설치하여 K-water에서 운영 중에 있다. 4대강 사업 이전의 영산강유역은 홍수량을 조절할 수 있는 홍수조절용량이 전무했던 실정으로 하도에서 홍수량의 전량을 수용해야했던 홍수에 매우 취약한 하천이었다. 그러나 4대강 사업을 통하여 영산강유역의 4대호를 비롯한 농업용댐의 숭상을 통한 홍수조절용량의 확보와 더불어 나주천변저류지와 담양홍수조절지, 화순홍수조절지를 설치하여 홍수로부터 상대적으로 안전한 하천으로 변모할 수 있었다. 그러나 영산강유역의 다른 하나의 과제는 여전히 남아있다. 우리나라의 하천 중에서 가장 수질이 악화되어 있는 하천이라는 불명예이다. 홍수조절지는 1년 중 3개월에 해당하는 홍수기에 사용할 수 있는 시설로 1년 중 9개월에 해당하는 비홍수기에는 홍수조절지의 효율적인 공간활용을 위하여 주민지원사업 등 다각도로 고민하여 사용하고 있으나 하천 외적인 문제를 수용하는 범주에 머무르고 있다. 하천이 가지고 있는 문제점을 다소라도 해소할 수 있는 목적으로 사용될 수 있다면 하천 외적인 문제를 수용하는 것 보다 하천 내적인 문제를 해소하는 목적으로 사용하는 것이 보다 바람직할 것으로 판단된다. 이를 위하여 영산강의 내적인 가장 큰 문제점은 수질악화로 인한 수질개선이라 할 수 있다. 따라서 홍수기로 한정되어 사용하는 홍수조절지를 해당하천의 내적인 문제를 다소라도 해소할 수 있는 공간으로 비홍수기에 기여할 수만 있다면 비홍수기의 활용목적을 확대하여 다목적조절지로의 변모가 필요하다고 판단한다. 따라서 본 연구에서는 영산강유역에 있는 담양홍수조절지와 화순홍수조절지의 두 개소 홍수조절지를 활용하여 영산강 수질개선에 기여할 수 있는 정도를 파악하였다. 비홍수기에 유출량의 일부를 조절지에 담수해 두었다가 수질개선 목적의 희석수로 방류하는 시나리오를 마련하여 시나리오별로 영산강의 수질개선효과를 분석하여 제시하였다. 수질개선효과를 분석하기 위하여 EFDC모델을 구축하고 모델 수행을 위한 시나리오는 조절지의 담수율과 방류량 그리고 조절지의 관리수질조건 등을 이용하여 작성하고 수질예측 결과에 따라 TOC, CHl-a, T-P 수질항목을 대상으로 수질개선효과를 분석하여 제시하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.71-82
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• 2020

본 연구에서는 공유하천인 북한강 유역을 대상으로 북한 임남댐 운영에 따라 북한강 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하였다. WAMIS 자료 기준 1991. 01~2018. 12 기간 동안의 시자료, 일자료, 월자료의 댐 유입·유출량 자료를 기준으로 분석을 수행하였다. 시평균 자료를 이용한 물수지분석 결과를 살펴보면, 평화의댐-화천댐과 춘천댐-소양강댐-의암댐의 댐 방류량 기준 상류유역 유입량이 (-)값으로 산정되었으나 일평균이나 월평균에서는 합리적으로 추정되어 자료의 시간단위에 따라 댐유입량·방류량 물수지분석 결과가 달라질 수 있음을 확인하였다. 두 번째로 임남댐 운영 후에 화천댐 월평균 유입량이 크게 감소하는 것으로 나타나 임남댐 운영이 북한강 수계 댐에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 마지막으로 임남댐 운영으로 인한 북한강 수계 댐들의 유입량과 총방류량의 감소에 따른 하천유지유량 총부족량과 부족시간의 증가비율이 최대 +330%로 증가하는 것으로 나타나 임남댐 운영이 하천유지유량 부족의 주요 원인 중 하나로 분석되었다. 따라서 향후 중요성이 커지는 하천유지유량을 확보하는 다양한 방안 마련에 대한 연구가 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.160-160
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• 2021

과거 대규모 댐 건설 등 물 개발 중심에서 벗어나 효율적이고, 균형 잡힌 물관리 중심으로 '물관리 패러다임'이 변화되고 있다. 물관리 일부인 수질은 생활하수, 산업폐수, 농·축산 폐수에 의해 하천 및 호소 오염의 심각성이 대두되어, 수질 개선에 관한 연구가 진행되고 있다. 한강 유역은 한강, 남한강, 북한강 등 여러 수계로 구성되어 있으며, 서울을 포함한 주요 도시지역을 포함하고 있다. 한강 유역은 도시 및 농촌지역이 혼재되어 있으며, 도시지역의 경우 수변구역이 주민생활과 밀접한 유역이 많다. 한강대권역관리계획, 지자체별 총량제도를 통하여 관리를 하고 있으나, 각각의 유역별 특성이 다양하여 여러 이슈와 환경적 문제점이 발생하고 있어 유역에 적합한 수질개선 방안이 필요한 실정이다. 국내에서는 수질오염총량제도를 통해 수계의 수질을 관리하고 있지만, 오염물질의 부하량을 기준으로 수립하여 데이터의 다양성을 나타내기에 한계가 있다. 본 연구에서는 하천의 수계를 단위유역 단위가 아닌 중권역 단위로 구분하여 수질 인자의 농도를 활용하여 인자 간의 관계가 하천에 주는 영향을 보고자 한다. 수질 측정망에서 수집된 수질 데이터를 활용하여 여러 기법의 데이터 분석을 통해 한강 유역 수질의 특성과 경향을 시각화 그래프로 나타낸 결과를 토대로 유역특성을 반영한 수질 개선방안을 도출하고자 한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2006년도 총회 및 춘계학술발표회
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• pp.263-265
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• 2006

희토류원소 분포도를 이용하여 하천본류의 화학조성에 미치는 각 지류 및 주변 암석들의 영향을 조사하기 위해 한강본류, 남한강, 북한강의 상류 및 하류에서 하천수를 계절별로 채취하여 분석하였다. 한강수내 희토류원소 자료를 PAAS (Post Archean Australian Shale)로 규격화한 분포도 특성은 다음과 같이 요약된다. 첫째, 한강의 모든 물시료는 Eu의 정(+)의 이상과 Ce의 부(-)의 이상을 갖고 있다. 둘째 절대농도에 있어서 하기에 채취된 모든 한강 시료는 다른 절기의 시료들보다. 함량이 높다. 셋째로 전반적으로 중희토류(HREE)가 경희토류(LREE)보다. 부화되어 있다. Eu의 이상을 가지고 비교해 볼 때, 한강 본류는 남한강쪽보다는 북한강쪽의 영향을 더 많이 받는 것으로 나타났다. 본 연구결과, 하천의 본류에 보다. 많은 영향을 주는 지류를 판단함에 있어서 희토류원소의 분포도자 유용하게 활용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.122-127
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• 2015

하천을 간단히 정의하면 물이 흐르는 길이라 할 수 있다. 현대사회에서 물은 생존권과 직결되는 중요한 경제적 자원이다. 하천이 물이고 물이 곧 하천이다 보니 국가 간 한정된 자원을 이용하기 위한 경쟁이 뜨겁다. 국제규범에 따라 공평한 물 배분이 실현되는 경우도 있지만 많은 국제하천이 국가 간 갈등의 중심에 있는 경우가 다반사다. 남북공유하천도 정치적, 군사적 대립관계를 고려할 때 갈등이 커질 수밖에 없다. 현재 임진강, 북한강 등 남북공유하천 전 구간에 걸쳐 많은 수리시설물이 건설되어 이용되고 있으며, 상류 국간인 북한의 유역변경 및 일방적인 방류에 대하여 하류국가인 남한이 그 피해를 고스란히 받고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 남북공유하천의 과거 및 현재의 갈등 사례를 검토하고 물을 둘러싼 주요 이슈 및 쟁점에 대하여 검토하여 남?북한 모두가 win-win 할 수 있는 납북협력 방안대하여 검토하고자 한다.

• 대한지리학회지
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• 제35권2호
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• pp.189-205
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• 2000

북한강 지류 홍천강은 중류구간과 하류구간의 하천 형태가 대조적이다. 홍천강의 중류는 단층선을 따라 직선상으로 남서류하고, 하류는 감입곡류 구간으로 서류하여 북한강에 합류한다. 유역분지의 기반암은 중류구간의 서쪽과 하류구간은 편마암, 중류구간의 동쪽은 화강암이며, 상류구간은 변성암과 화강암이 혼재한다. 하안단구는 중류구간 유로의 양안에서 넓게 분포하며, 하류구간에서는 감입곡류의 활주사면에 좁게 나타난다. 이러한 특징은 지질구조선의 존재, 중류와 하류의 지질 특성과 이에 따른 유로 발달의 차이에 기인한다. 화계분지는 중류구간의 가장 하류쪽에 위치하는데, 분지 내에는 고도를 달리하는 여러 단의 하안단구가 분포한다. 즉, 화계분지에서는 과거 여러 번에 걸친 유로변경과 이로 인해 곡류절단이 이루어졌다. 이는 변성암으로 이루어진 홍천강 하류의 좁고 깊은 하곡이 국지적인 침식기준면으로 작용하여 중류에서 하류로의 곡류대 이동이 방해받았기 때문이다. 하안단구의 형성시기는 기존의 연구결과와 비교할 때, 저위 I면과 저위II면이 각각 Early Wurm 빙기와 Late Wurm에 대비되는 marine oxygen isotope stage 4와 2 시기에, 중위면은 Late Riss에 해당하는 marine oxygen isotope stage 6에 형성된 것으로 추정된다.

• 한국습지학회지
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• 제13권3호
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• pp.643-655
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• 2011

본 연구는 소양호 상류 유역의 지류 하천을 대상으로 부착조류의 생물학적 지수의 수질 대표성을 검토하였으며 총체적인 수질환경평가를 시도하였다. 북한강 상류의 4개 수계에 대한 하천(북천-한계천, 내린천, 인북천, 소양강)에서 배수구역을 중심으로 총 9개 지점을 조사 지점으로 선정하여 현장조사를 하였다. 하천 주변의 토지 이용은 농경지중심과 임야 중심으로 뚜렷한 분포차이를 보였고, 소양강 상류 하천 유역은, 농경지 중심 지역에서는 오염된 수역의 대표종인 남조강이 높은 출현률을 보였고, 임야 중심 지역에서는 남조강, 녹조강, 규조강이 비교적 고르게 출현하였다. 따라서 오염원의 분포와 부착조류의 현존량 및 군집 분포는 밀접한 연관이 있으며, BOD, SS 그리고 종다양도, 균등도의 생물지수들은 조사지점 대부분에서 유사한 값을 보였으며, 국내 하천에서 소양강 상류 하천 조사 지점의 하천 수질에 대해 전체적으로 빈부수성이며 양호하다는 단편적인 결과를 나타내었다. 따라서 하천수질과 영양 상태에 대한 평가에 사용되는 기존 생물지수 및 하천등급판정기준은 수체 내 영양염류에 민감하여 부영양화 판정에 효과적인 부착조류의 생지화학적 특성을 충분히 활용하지 못하였다.