• 한국수자원학회논문집
• /
• 제36권5호
• /
• pp.715-724
• /
• 2003

이 연구의 목적은 사회간접자본의 대표적인 시설인 댐과 같이 기획, 조사, 타당성분석 단계에서부터 설계, 계약, 시공 및 유지관리단계까지 건설 생애주기가 긴 경우 Risk에 노출되는 시간 또한 길어져 건설기간 지연에 따른 비용증가는 물론 적기 미 준공시의 증액비용과 이용연기에 따른 편익손실로 국가 전체의 경쟁력을 저하시킴으로 이들 문제점을 감소시키는 방법을 모색하는 것이다. 이에 본 연구에서는 생애주기 각 단계별로 경제성분석을 통한 공기와 비용을 연계 분석하여 효율적이고 체계적인 사업수행단계 및 건설공정 Network모델을 도출하고 이 성과를 토대로 생애주기분석에 있어 Fast Track기법을 적용하는 하나의 새로운 방안으로 제안하고자 한다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제41권4호
• /
• pp.353-363
• /
• 2008

이 연구는 남북 공유하천의 바람직한 관리 비전과 목표를 수립하기 위해서 북한강의 임남댐 사례를 통해 합리적인 관리 전략을 세우는 것을 목적으로 한다. 방법론적으로는, 게임이론의 접근 방법을 통해 남북한 공유하천 문제의 해법을 찾아보았다. 기존의 논의가 주로 남북 간의 비협조적인 상황 하에서의 대응전략을 주요한 관심으로 한 데 비해 본 연구에서는 보상을 연계시킨 협조게임의 접근방법으로 남북 간의 협력의 가능성을 시나리오를 설정하여 분석하였다. 또 남북이 최선의 이득을 얻을 수 있는 협력과 보상의 조건을 계량화하여 평가할 수 있는 방법론을 제시하였다. 남북한이 모두 최선의 편익을 누리는 방법은 북한이 남한에게 유량을 할당해주고, 남한은 그에 대한 보상으로 남북 공동의 이익을 가져다 줄 수 있는 공동개발 사업(임진강 유역의 공동개발 등)에 적극적인 투자를 하는 방법이라고 할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제43권11호
• /
• pp.957-965
• /
• 2010

국민들의 삶의 질과 직접적으로 연관되어 있는 생활용수의 수요 관리 및 공급을 위한 적절한 투자 등 합리적인 정책을 수립, 시행하기 위해서는 생활용수의 경제적 가치에 관한 정확하고 객관적인 정보가 필요하다. 본 연구에서는 수요함수 접근법을 이용하여 16개 시도의 생활용수의 소비자 잉여 및 경제적 가치를 추정하였다. 분석결과, 2009년 전국의 생활용수의 $m^3$당 소비자 잉여와 경제적 가치는 각각 1,180.7원과 1,812.8원으로 추정되었으며 시도별 1,082.7원에서 3,268.6원의 범위를 갖는 것으로 나타났다. 또한 지역에 상관없이 비가정용수의 경제적 가치가 가정용수의 경제적 가치를 초과하였고, 수돗물의 가격에 비해 생활용수의 경제적 가치는 매우 높은 것으로 나타났다. 본 연구결과는 생활용수 공급의 경제적 편익에 대한 정보로 활용될 수 있으며 더 나아가 수도요금 산정의 배경자료로도 참고할 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
• /
• pp.216-220
• /
• 2012

본 연구는 경기도 용인시에 위치한 공공하수처리장을 대상으로 소수력발전 성능특성을 예측하고 경제성을 분석하여 소수력발전소의 건설타당성을 제시하였다. 방류구에서의 수준측량 조사에 따르면 실제 유효 낙차는 4.3m로 나타났다. 최근 5년간 방류량 자료를 살펴보면 일평균 실제 처리량은 약 $30,000m^3/day$로 나타났으며, 우수 유입과 물 사용량이 증가하는 여름 및 가을에 처리량이 증가하였다. 설계유량은 유량변화에 따른 누적 확률밀도와 유량지속곡선에 근거해 산정하였으며, 시간빈도로 보았을 때 17%의 유량이 지속되는 $0.35m^3/sec$가 설계유량으로 나타났다. 예상되는 수차 발전용량은 11kW급이며, 시스템 가동율은 74%, 그리고 계통선에 송출될 수 있는 연 전력생산량은 71.3MWh로 나타났다. 경제성 평가는 신재생에너지 경제성 분석 도구인 RETScreen 프로그램을 사용하여 B/C ratio, IRR, 개발투자비 등의 경제성 평가지표들을 산정하였다. 편익(Benefit) 산정시 전력기준단가는 133.67원/kWh, 할인율 7%를 적용하였으며, 비용(Cost) 산정시 유지관리비는 초기 건설비의 1%, 사용연한 30년을 적용하였다. 경제성 분석결과 기흥레스피아의 소수력발전소 건설시 초기 건설공사비가 $165,000 일 때, B/C 1.0, NPV $3,534, 투자회수기간 15.1년으로 산정되었고 따라서 초기 건설비용이 $165,000 이하일 때 가장 경제적인 것으로 파악되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
• /
• pp.438-438
• /
• 2018

최근 여름철 강우로 인한 도시시설과 공공시설의 피해가 급증화되고 대형화 되면서 이에 대한 피해를 최소화하여 피해를 최대한 줄이는 객관적인 판단이 필요하다. 특히, 하천정비계획지구의 경우에는 치수사업의 타당성을 판단할 수 있는 경제성분석이 중요하다. 치수사업의 경제성분석 방법을 연구할 수 있는 방법으로는 다차원 홍수피해 산정방법((Multi-Dimension Flood Damage Assessment; MD-FDA)이 치수사업의 경제성 분석을 계량 평가하는 방법으로 주로 사용되고 있다. 다차원 홍수피해 산정방법은 홍수피해 유형과 토지이용을 고려한 침수피해액 산정이 가능한 경제성 분석 방법이다. 본 연구에서는 SG정비계획지구 13개소(축제 및 확폭지구 4개소, 보축 및 하도준설지구 9개소)에 대해 다차원 홍수피해 산정방법을 이용하여 치수경제성 분석을 실시하였다. 치수경제성 분석을 위해 해당지역의 주거지역, 농업지역, 산업지역의 대상자산을 분석하여 자산가치를 분석하고 빈도별 홍수량에 대응하는 침수심과 침수편입율을 추정하여 침수지역의 자산액을 조사하였다. 조사된 자료를 활용하여 사업 시행전후에 대한 직접피해액을 자산피해와 인명피해로 구분하여 치수경제성 대상지구의 홍수규모별 예상피해액을 산정하였다. 그리고 피해액을 근거로 하여 비용편익비(B/C)를 활용하여 최종적인 치수경제성 분석을 진행하였다. 분석결과, 대상지구 3개 지구에서 B/C가 1이상의 값을 가져 사업의 경제성이 높은 것으로 나타났다. 분석결과를 활용하여 B/C가 1이하인 계획지구에 대해서도 치수사업의 일관성 및 지역주민의 안정된 생활보장을 위해 지속적인 사업의 시행이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.405-405
• /
• 2023

최근 기후변화로 인한 극심한 홍수와 가뭄, 폭염 등 이상 기온 및 기후에 따른 피해가 급격히 증가하는 추세이다. 특히, 집중호우로 인해 도심지에서 발생한 홍수피해는 재산피해뿐만 아닌 수 많은 인명피해가 발생하고 있다. 국내에서는 수재해로부터 인명과 재산을 보호하기 위해 용수공급과 체계적인 치수 사업이 행한 바 있다. 이러한 치수 사업에서 경제성 분석은 사업 전·후 의 편익추정이 완벽히 검증되기 쉽지 않으며, 기존의 치수 계획은 유역 전반에 걸쳐 다양한 홍수 방어시설의 종합적인 고려 없이 제방 중심으로만 수립되어 홍수 발생 시 하천에 과도한 부담을 줄 뿐만 아니라, 사업의 경제성이 낮게 평가되고 있다. 이렇게 국내에서 행해진 하천설계기준에서 제안되었던 경제성 분석 방법은 여러 가지 문제점들을 내포하고 있으며 지속적인 홍수피해가 발생하였다. 이와 같은 문제점들을 개선하고자 개발된 K-FRM(Forean-Flood-Risk Model)은 능동형 하천정보 운영을 통한 다차원 하천관리체계 구축 및 활용을 위한 정량적 위험도 평가 툴로 위험지역에 노출된 자산의 정보(인벤토리), 평가기준, 손상함수, 계량화 원단위 등 홍수피해를 추정하는데 활용이 가능하며, 손실 또는 피해액으로 표현되는 재해손실은 경제적인 관점에서의 위험이며 금전적인 형태로 표현된다. 본 연구에서는 홍수피해액 정량화 모델인 K-FRM을 활용하여 굴포천 유역과 영강 유역을 대상으로 항목별 피해액 산정 후, 정량적 피해액 산정 방법인 EAD(Expected Annual Damage) 분석을 통해 홍수피해위험지도를 작성하여 표준유역별, 행정구역별 홍수피해액을 산정하는 것을 목적으로 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.511-511
• /
• 2023

기후변화로 동절기 기온 저하에 따른 수도계량기의 동파는 지속적으로 심화되고 있으며, 이는 계량기 교체 비용, 누수, 누수량 동결에 의한 2차 피해, 단수 등 사회적 문제를 야기한다. 이와같은 문제를 해결하고자 구조적 대책으로 개별 가정에서 동파 방지형 계량기를 설치할 수 있으나 이를 위한 비용발생이 상당하고, 비구조적 대책으로는 기상청의 동파 지도 알림 서비스를 활용하여 사전적으로 대응하고자 하나, 기상청자료는 대기 온도를 중심으로 제공하고 있기 때문에 해당서비스만으로는 계량기의 동파를 예측하는데 필요한 추가적인 다양한 변수를 활용하는데 한계가 있다. 최근 정부와 공공부문에서 22개 지역, 110개소 이상의 수도계량기함내 IoT 온도센서를 시범 설치하여 계량기 함내의 상태 등을 확인할 수 있는 사업을 수행했다. 전국적인 계량기 상태의 예측과 진단을 위해서는 추가적인 센서 설치가 필요할 것이나, IoT센서 설치 비용 등의 문제로 추가 설치가 더딘 실정이다. 본 연구에서는 겨울 동파 예방을 위해 실제 온도센서를 기반으로 가상센서를 구축하고, 이를 혼합한 하이브리드 방식으로 동파위험 기준에 따라 전국 동파위험 지도를 구축하였다. 가상센서 개발을 위해 독립변수로 위경도, 고도, 음·양지, 보온재 여부 및 기상정보(기온, 강수량, 풍속, 습도)를 활용하고, 종속변수로 실제 센서의 온도를 사용하여 기계학습 모델을 개발하였다. 지역 특성에 따라 정확한 모델을 구축하기 위해 위치정보 및 보온재여부 등의 변수를 활용하여 K-means 방법으로 군집화 하였으며, 각 군집별로 3가지의 기계학습 회귀모델을 적용하였다. 최적의 군집 수를 검토한 결과 4개가 적정한 것으로 판단되었다. 군집의 특성은 지역별 구분과 유사한 패턴을 보이며, 모든 군집에서 Gradient Boosting 회귀모델을 적용하는 것이 적합한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 모델을 바탕으로 조건에 따라 동파 예측 알람서비스에 실무적으로 활용할 수 있도록 양호·주의·위험·매우위험 총 4개의 기준을 설정하였다. 실제 본 연구에서 개발된 알고리즘을 국가상수도정보 시스템에 반영하여 테스트 수행중에 있으며, 향후 지속 검증을 할 예정에 있다. 이를 통해 동파 예방 및 피해 최소화, 물절약 등 직간접적 편익이 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.498-498
• /
• 2023

정부와 지자체는 기후변화로 인한 홍수 피해를 저감하고자 내수배제 용량 증대, 건전한 물환경 조성 등 다양한 방향의 정책들을 제시하고 있다. 각 지자체 별로 다양한 홍수 대응 정책들을 반영하고 있지만, 2022년 집중호우에 의한 도심지역 침수 피해 사례와 같이 기후변화로 인하여 증가된 홍수량에 대한 적절한 대비를 못하고 있다. 따라서 지자체는 현재의 홍수 대응 정책들과 더불어 추가적인 홍수 대응 정책을 시행하여야 하며, 지속가능한 개발을 고려한 유역의 건전한 물순환을 유지해야 한다. 본 연구에서는 토지피복 등 유역의 특성을 고려하여 실행 가능한 홍수 정책들의 대응 효과를 분석하고, 기후변화 시나리오를 반영한 미래 빈도분석 결과를 반영하여 최적의 홍수 대응 정책 대안을 제시하고자 한다. 연구에서 선정한 홍수 대응 정책은 우수관거 용량을 증대시키는 관거 교체 정책, 지속가능한 저영향개발 기법을 적용한 투수성 포장과 옥상녹화 정책을 선정하였다. 미래 강우 시나리오는 3개의 CMIP6 GCM모형(ACCESS-CM2, CanESM5, GFDL-ESM4)과 2개의 SSP-RCP 시나리오(SSP1-26, SSP5-85)를 사용하였다. 홍수 저감 효과는 도시유출해석모형인 SWMM 모형으로 분석하였다. 또한, 정책 이행에 발생하는 공사와 운영 비용을 산정하여 경제적 편익 분석을 실시하였다. 분석 결과, 투수성 포장과 우수관거 용량 확대 정책을 반영하는 정책 시나리오가 가장 경제적인 홍수 저감 효과를 가져오는 것으로 분석되었다. 본 연구의 정책별 경제적 비용과 홍수 저감 효과 분석은 기후변화에 대비한 도시유역의 홍수 대응 정책을 평가하고 우선순위를 선정하는데 있어 기여 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
• /
• pp.287-287
• /
• 2022

홍수빈도분석의 실용적 측면의 목적은 특정 재현기간에 대하여 발생 가능한 홍수량을 설계홍수량(design flood)으로 설정함으로써 댐, 제방, 배수시설, 하수관거 등의 치수기능을 가진 치수시설물이 설계홍수량 내에서 홍수로 인한 피해를 발생시키지 않도록 그 규모와 기능을 설계함에 있다. 특히 우리나라의 경우 유량자료의 부족으로 강우빈도분석을 수행하여 재현기간별 확률강우량을 먼저 산정하고 이를 강우-유출모형을 통해 확률홍수량으로 전환한 뒤 하천등급에 따른 재현기간 기준에 따라 설계홍수량을 산정하고 있다. 그러나 이와 같이 결정된 설계홍수량이 특정유역에서 발생될 수 있는 피해규모에 대해 얼마나 적정한 지의 여부를 과학적으로 판단하기 위한 연구는 국내·외에서 찾아보기 어려우며, 이러한 문제를 개선하기 위한 기초 이론을 제공하는 것이 본 연구의 가장 중요한 목표이다. 홍수빈도분석을 통해 산정된 설계홍수량의 적정성 여부를 과학적으로 판단하기 위해 최근에 진행된 해외의 몇몇 연구에서는 총 기대비용함수(total expected cost function)의 개발에 근거한 최적설계홍수량을 활용할 수 있음을 제안한 바 있다. 이 개념은 계획된 설계홍수량 이상에서 발생될 수 있는 피해함수(damage function) 및 기대피해함수(expected damage function)와 비용함수(cost function)가 결정되면, 이로부터 총 비용을 나타내는 총 기대비용함수(total expected cost function)을 도출하고 총 기대비용함수가 최소가 되는 최적설계홍수량(optimal design flood)을 산정하여 이를 계획된 설계홍수량(tentative design flood) 비교함으로써 계획된 설계홍수량의 적정성을 판단하는 과정을 기초이론으로 활용한다. 본 연구에서는 불확실성으로 발생되는 범위를 고려한 최적설계홍수량을 산정하기 위하여 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하였으며, 자료의 종류에 따른 홍수량의 변화를 분석하기 위하여 년최대계열 및 부분시계열 자료를 각각 적용하였다. 한강유역에서 가평대성, 여주 및 한강대교 수위표 지점에서 측정된 자동관측유량장치에 의한 홍수량 자료를 활용하였으며, 최적설계홍수량이 기존 설계홍수량에 비해 크게 산정됨을 알 수 있었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
• /
• 제13권3호
• /
• pp.367-385
• /
• 2004

이 연구는 자발적 보조금을 통하여 상 하류간의 물 배분의 가능성을 보여주는데 목적이 있다. 일반직으로 강의 경우에는 상류의 물 사용이 하류에 영향을 주지만 반대는 성립하지 않는다. 이 경우에 하류지역은 물을 보다 안전하게 확보하기 위하여 상류지역에 보조금을 주는 조건을 제시할 수 있다. 여기서는 상류지역이 물 사용을 자제하여 하류지역으로 흘려보내 주기 위해서는 하류지역이 얼마의 보상액을 지불하여야 하는지를 고찰하였다. 또한 보상이 있는 경우와 없는 경우를 비교하여 상 하류 지역이 각각 얼마의 편익이 발생하는 가를 비교하였다. 사례대상지역을 통한 연구의 결과는 두 지역이 협력하여 보상액을 결정하여 물을 배분하는 것이 파레토개선이 이루어진다는 것을 보여주고 있다. 단지 보상액의 크기는 물 부족의 정도에 달려 있으며, 자발적인 상 하류간의 협상을 통한 물 배분은 양쪽 모두가 만족하는 결과를 가져온다는 것을 보여주고 있다.