• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
• /
• pp.354-354
• /
• 2019

기후변화에 따른 이상기후의 영향으로 과거 관측되지 않은 태풍, 가뭄, 폭우, 홍수 및 해일과 같은 재해의 빈도가 증가하고 있다. 특히, 가뭄은 장기간에 걸쳐 피해를 야기하여 대책을 장기적으로 고려하지 않으면 전 지구적으로 심각한 피해가 초래될 것으로 전망되고 있다. 많은 연구에서 가뭄에 따른 재해를 평가하기 위한 분석이 수행되고 있으며, 최근 연구에서는 토양수분을 통한 가뭄재해 분석이 대두되고 있다. 토양수분은 토양에 포함된 수분의 평균값을 의미하며 물 순환 관점에서 매우 중요한 수문변량 중 하나이다. 그러나 기존 연구에서 사용되고 있는 실측 토양수분은 자료의 기간이 짧고 검증이 수행되지 않아 분석 시 결과의 신뢰성이 결여되는 문제점이 있다. 일부 토양수분 연구에서는 위성 관측 자료를 통한 분석을 수행하였지만 실측 자료와의 상관성 문제로 인하여 모의된 결과의 활용은 어려운 실정이다. 이에 본 연구에서는 Quantile mapping 기반의 편의 보정 방법을 제시하여 용담 유역 내 6개 지점와 전국에 흩어져 있는 6개 지점(철원장흥, 수원, 대곡, 전주, 오창가곡, 춘천신북)의 실측자료와 위성 자료 기반의 재해석 토양수분 (re-analysis soil moisture data)에 따른 토양수분 모의 기법을 제시하였다. 본 연구에서 개발한 모형에 따른 결과는 가뭄재해 평가 시 기초자료로써 신뢰성 있는 정보로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.224-224
• /
• 2022

물부족, 수질오염, 조류발생 등 효율적 물관리를 위해서는 물정보 통합이 필요하지만 부처별/목적별로 개별 생산·관리되어 물관리 현안에 효과적으로 대응하기 어려운 실정이다. 물관리 현안 대응 의사결정을 위해서는 현재 상황에 대한 정확한 인식과 장래(1,3개월) 수자원 상황을 고려한 예측·분석체계 구축 필요하며, 이를 위해서는 수원별 가용수량, 지역별 물사용량 및 회귀수량 등 지자체, 유역, 하천을 연계한 실제 물이용 정보 기반의 물배분 현황 분석체계 구축이 필요하다. 본 연구에서는 물수급 관련 수요·공급 시설의 위치를 연결하는 물수급 분석 알고리즘 개발을 통해 지형공간정보의 위상(topology) 관계를 설정하여 물수급 분석의 계산순서를 선정하고, 시계열 DB를 입력하여 전국 약 40만개 이상의 일단위 물수급 분석 정보생산체계를 구축하였다. 본 연구에서 개발된 물수급 분석 모형은 향후 물관련 이슈 지역의 용수공급능력 평가 및 디지털트윈 등 다양한 수자원 정책평가에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2022

논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 지하침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개 회귀수량은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중에서 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 논 관개 회귀수량은 농업용수의 건전한 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 유역의 용수공급계획, 하천유황의 예측, 관개용수의 사용량 결정, 하천수질관리 및 농업유역의 수문모델링 등에 중요한 인자로 작용한다. 본 연구에서는 강원도 원주시 흥업저수지를 대상으로 단일 수원공 및 농업유역 단위의 회귀율을 추정하기 위하여 2017년부터 2020년까지 모니터링 및 EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델링을 수행하였다. 기상자료, 저수율, 관개수로 실측 유량자료를 입력하여 평야부의 관개수로 네트워크 모델 기반 SWMM 모델링을 수행하였으며, 용배수로별 공급량과 배수량을 산정하였다. 2020년 실측 저수율, 용배수로 유량 모니터링 데이터를 활용하여 SWMM 모델의 적용성을 검증하였으며, 평야부 수혜면적의 용배수로 네트워크를 구성하여 저수지로부터 공급된 관개량 중 배수로를 통해 하천으로 유입되는 신속회귀수량 및 회귀율을 추정하였다. 흥업저수지의 회귀수량 산정 결과 2017년부터 2020년까지의 연평균 신속회귀수량 및 회귀율은 각각 2,407,000 m³, 53.1%로 추정되었으며, 대상 저수지의 시점부 및 취입보 공급량, 수로부 배수량, 회귀수량 산정 결과를 활용하여 소규모 단일유역인 농촌유역의 물순환 특성 분석을 수행하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제57권4호
• /
• pp.301-310
• /
• 2024

강수의 공간적·시간적 불균형이 물관리를 어렵게 하고 있다. 기후변화로 인해 강수의 불균형이 심화되고, 가뭄과 홍수가 빈번하게 발생하고 있다. 또한 가뭄과 홍수의 강도가 심화되어 기존의 물관리 시스템을 어렵게 만들고 있다. 2022년 6월부터 2023년 6월까지 영섬유역의 주요 수자원시설 저수율이 대부분 30% 이하였으며 유역 내 가장 용수 의존도가 높은 주암댐의 경우에 역대 최저 저수율인 20.3%까지 하락하였고 평림댐은 2023년 5월 4일 최저 저수율 27.3%를 기록하였다. 평림댐은 2022년 봄부터 강수량 부족으로 2022년 6월 19일 가뭄 관심 단계가 발령되었고 연이어 7월 2일 가뭄 주의 단계, 8월 21일 가뭄 심각 단계에 진입하였다. 수양제와 연계 운영이 가능한 평림댐은 관리기관이 다르다. 그럼에도 불구하고 가뭄 상황에서 유기적 연계 운영을 통해 평림댐에서 저수위에 도달하지 않고 3개군 급수인구 63,000명에게 안정적으로 용수를 공급할 수 있었다. 한정된 수자원 활용을 극대화할 수 있도록 유역간, 수원간 물이동을 원활하게 이동 가능 방안을 검토하여 수요자 중심의 물공급 시스템을 갖추어 기후변화로 인한 물부족 상황에 대비해야 한다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.111-119
• /
• 2008

전북도내에서 농업용수원으로 사용되고 있는 소규모 하천들의 수질 및 오염부하량 조사를 통해 효율적인 수질개선을 위한 기초자료를 얻고자 본 시험을 수행하였다. 24개 하천의 수질은 EC가 $0.07{\sim}0.52$ dS/m, BOD가 $0.1{\sim}5.0$ mg/L, $COD_{Cr}$이 $0.6{\sim}17.7$ mg/L 등 이었으며, 범위는 다양하였으나 연도에 따른 평균값은 큰 차이를 보이지 않았다. 또한 ${SO_4}^{2-}$은 $5.7{\sim}52.7$ mg/L, $Cl^-$함량은 $0.9{\sim}57.5$ mg/L, $Na^+$함량은 $2.5{\sim}48.9$ mg/L의 범위를 보여 관개용수 수질로는 양호한 상태였다. 조사하천 대부분의T-N 함량은 5.0 mg/L 이하, T-P함량은 0.10 mg/L이하였으나 일부 하천에서 5.0 mg/L 이상의 질소를 함유하고 있는 경우가 있어 관개수질을 고려한 합리적인 시비가 필요한 것으로 나타났다. 강우기의 EC, $Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+$ 및 $Na^+$ 등의 함량은 감소하였지만, BOD, $COD_{Cr},\;COD_{Mn}$, T-N 및 T-P의 농도는 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, 높은 농도의 SS가 하천 유량의 증가와 함께 유출되고 있어 강우기의 지표면 유출이 수계에 영향을 주는 것으로 나타났다. 조사하천의 오염부하량은 BOD가 $9.6{\sim}757.9$ kg/day, T-N이 $51.2{\sim}1418.5$ kg/day, T-P가 $0.3{\sim}44.7$ kg/day로 유역 및 성분에 따라 많은 차이를 보이고 있었다. 갈수기에 비하여 강우기에 BOD는 $3.0{\sim}4.4$배, T-N는 $3.0{\sim}4.0$배, T-P는 $4.1{\sim}5.6$배의 부하량 증가를 보여 강우기에 주변 유역에서의 유기물을 비롯한 각종 영양염류의 유출이 많아지고 있었다. 논 면적비율이 30%이상인 하천유역(A그룹)이 30%이하인 하천(B그룹)유역이 비하여 영농기였던 7월의 강우기에 유량과 영양물질의 유달부하량이 상대적으로 적게 나타났으며, 갈수기 대비 강우기의 부하량 증가도 B그룹에서 유량이 5.7배 증가한 것에 비교하여 A그룹의 유량 증가는 2.3배로 적게 나타났다. BOD, T-N, T-P의 부하량과 유량과의 회귀식 결정계수($R^2$)는 BOD가 $0.8025^{**}$, T-N이 $0.9229^{**}$, T-P가 $0.7612^{**}$으로 유량과 T-N 부하량과의 상관이 가장 높게 나타났다.

• 한국지리정보학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.77-91
• /
• 2011

본 연구에서는 안성천 유역의 중소하천에 Rosgen(1994)의 하천분류체계를 적용하여 하천을 분류하고, 분류된 하천 유형별로 2차원 수리해석 모형을 이용하여 수리특성 및 하상변동을 모의하였다. 하천분류체계를 안성천 유역의 진위천과 오산천에 적용한 결과 크게 C 유형과 E 유형으로 분류되었다. 분류된 유형의 2차원 수리모형 적용에 따른 수리특성 및 하상변동 분석을 위해 C 유형의 구간 중 진위천과 통삼천의 만곡구간, 공세천, E 유형중 수원천을 연구대상지역으로 선정하였다. 하천분류체계에 의해 선정한 연구대상지역에 대하여 CCHE2D 모형을 이용한 빈도별 홍수량에 따른 하상변동 수치모의를 수행하였다. 모형의 경계입력자료는 WMS HEC-1의 유출량 결과 자료를 이용하여 50, 80, 100년 빈도별 홍수량에 대하여 모의하였다. 모의 결과 비교적 하폭/수심비가 큰 C 유형의 경우 하천의 물리적 특성의 변화에 따른 하상변동의 침식 및 퇴적의 경향이 잘 나타난 것으로 분석 되었고, C 유형에 비해 작은 E 유형의 경우 변화에 따른 하상변동의 경향을 파악 할 수 없었다. 본 연구의 결과는 하천의 물리적 변화에 따른 흐름 및 하상변동을 예측하는 방법에 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권4호
• /
• pp.413-422
• /
• 2008

기상자료가 부족하거나 결측 지역의 기준 증발산량 산정을 위하여 Penman-Monteith (PM) 공식을 이용한 Hargreaves 공식의 매개변수 추정을 수행할 필요가 있다. 본 연구에서는 경기만 유역에 위치한 강화, 인천, 수원, 서산, 천안의 1997년$\sim$2004년 기상자료를 바탕으로 PM 공식을 이용하여 계산한 기준 증발산량(이하 ETo)을 이용하여 Hargreaves 공식의 매개변수를 추정하였으며, 추정된 매개변수를 이용하여 2005년$\sim$2006년의 PM 공식을 이용한 ETo 결과와 비교하여 검정을 수행하였다. 그 결과, 매개변수 조정 전 RMS 오차는 $14.63{\sim}23.30$ 정도로 파악되었으며, 모형의 검정에서도 $14.43{\sim}26.81$ 정도로 유사한 범위를 보이고 있다. 한편, Nash-Sutcliffe 일치계수는 $0.68{\sim}0.77$이며, 검정과정에서는 $0.43{\sim}0.85$로 대부분의 지역이 추정효율이 아주 떨어지는 것으로 나타났다. 반면, Hargreaves 계수를 조정한 경우, RMS 오차는 $5.23{\sim}11.75$ 정도로 파악되었으며, 모형의 검정에서도 $6.48{\sim}9.09$정도로 매개변수 조정전에 비하여 크게 감소하고 있음을 알 수 있으며, 한편, NSC는 $0.92{\sim}0.98$이며, 검정과정에서는 $0.93{\sim}0.97$로 대부분의 지역에서 추정효율이 크게 향상되는 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.103-103
• /
• 2012

본 연구에서는 시험포장($1276.6m^2$)에서의 지표피복 BMPs (Best Management Practices) 시나리오를 적용하여 얻은 평균 유출저감율을 HSPF 모델에 적용하여 유역차원에서의 비점원오염 저감효과를 평가하고자 한다. 본 연구에서는 별미천 유역($1.21km^2$)을 대상으로 모형의 적용을 위한 입력자료로 기상자료와 지형자료를 구축하였으며 기상자료로 수원, 양평, 이천 기상관측소 자료를 구축하였으며, 지형자료로 격자크기 2m의 DEM (Digital Elevation Model)과 토지이용도는 2006년 5월 1일 QuickBird 영상을 제공받아 기존 환경부, 건교부, USGS의 토지피복분류체계 및 현장조사를 통하여 QuickBird 영상으로부터 추출 가능한 정밀농업정보에 대한 항목을 결정하였으며, 정사보정된 QuickBird 영상을 스크린 디지타이징 기법(On-Screen Digitizing Method)을 이용하여 총 21개 토지이용항목의 정밀토지이용도를 구축하였다. 실제모니터링으로 측정된 자료를 바탕으로 수위-유량곡선 산정 및 오염부하곡선을 선정, 2011년 6월 8일부터 10월 31일 분석기간으로 HSPF 모델링을 실시하였으며 모의결과 월별 통계에 따른 적용성 분석으로 RMSE (Root Mean Square Error) 는 1.15 ~ 1.76(mm/day), $R^2$는 0.62 ~ 0.78, Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE)는 0.62 ~ 0.76로 모의치는 실측치와 유의성이 있는 것으로 분석되었다. 또한, Sediment, T-N, T-P의 $R^2$는 각각 0.72, 0.62, 0.63으로 상관성을 보이는 것으로 분석되었다. 시험포장으로부터 얻어진 event별 볏짚을 이용한 지표피복시나리오적용 후 밭에서의 평균 유출 약 10 % 유출율 감소 조건과 실제 평균 비점원오염 저감효과 89.7 % ~ 99.4 %의 결과로부터 지표피복효과의 침투효과를 HSPF 모델로 적용하기 위해 침투량(INFILT)를 조절하여 평균유출 약 10 %가 감소되는 16.0 mm/hr 값을 선정하였다. 그 결과, Sediment. T-N, T-P의 평균 저감율은 각각 87.2 %, 28.5 %, 85.1 %로 나타났으며 이는 시험포장에서의 실제 평균 비점오염 저감효과 89.7 % ~ 99.4 %에 근접함을 알 수 있었다. 이 결과로부터 침투량 조절에 따른 지표피복(침투짚단)효과는 Sediment, T-P에서 저감효율이 80 % 이상으로 높았지만 T-N은 약 30 %로 낮은 저감율을 보임으로써 저감효과가 크지 않음을 나타냈다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권6호
• /
• pp.461-469
• /
• 2022

유역의 수자원 수급계획 시 중요하게 사용되는 댐 유입량은 자료의 신뢰성을 확보하는 것이 매우 중요하다. 하지만 단순 물수지법에 의해 산정되는 댐 유입량은 음유입량이 다수 발생하고, 댐 방류량 이외의 유출량을 생략함으로써 실제 유입량 특성을 반영하지 못한다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, 물수지에서의 유출량 중 고려 가능한 증발량을 고려하여 물수지 개선식을 제시하였다. 소양강댐을 대상으로 재평가된 댐유입량 시계열에서 음유입량의 발생비율이 감소하고, 자료 생산주기별 유입량의 체적은 일관성을 확보하였다. 이외에도 소양강댐 유역에서의 가용수 자원 특성을 검토한 결과, 인간적 측면에서의 직접적인 사용이 약 60%이고, 자연적 측면에서의 간접적 사용이 약 40%인 것으로 나타났다. 또한 가뭄해에는 전체 수자원의 총량 중 간접적인 수자원 이용의 비중이 증가하는 것이 확인되었다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.209-217
• /
• 2011

본 논문은 효율적인 저수지 수심측량 및 지층탐사를 위하여 음파탐지 기법을 이용한 수심측량과 지층탐사의 활용에 관한 것으로서 음향 측심기 (Echo Sounder) 및 고주파 지층탐사 장비 (Subbottom Profiler)를 이용하여 수원시 원천저수지에 대한 수심측량과 지층탐사를 수행하였다. 연구에 사용된 음향 측심기 및 고주파 지층탐사 장비는 GPS와 연결하여 선박에 설치하고 DGPS 측량 방법을 이용하여 평면위치, 수심 및 지층탐사 데이터를 동시에 취득하였다. 음향 측심기 및 고주파 지층탐사 장비를 통해 취득된 데이터는 GIS 프로그램을 이용하여 다양하게 분석함으로써 저수지의 수심 지형 저수량에 대한 결과와 저수지 침전물의 종류, 양, 두께, 분포 등에 대한 결과를 얻을 수 있었다. 이러한 데이터들과 분석 결과는 향후 저수지, 호수 및 댐 유역에 대한 장기적인 개발 관리계획을 위하여 음파탐지 기법을 이용한 다양한 관측장비를 활용하는데 다양한 정보들을 제공할 수 있을 것이다.