• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.367-367
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• 2016

우리나라는 하상계수가 큰 하천의 특성 때문에 콘크리트 구조의 고정보를 설치하여 하천수위를 유지하고, 취수용으로 사용하여 왔다. 그러나 고정보는 유수방해, 토사퇴적으로 인한 홍수위 상승 등의 다양한 문제를 야기시키고 있다. 이에 따라 4대강에는 다양한 형상과 운영방식이 적용된 가동보가 설치되었으며, 소하천과 중규모 하천 역시 하천기능의 복원을 위한 정비사업이 진행되고 있다. 하천관리의 목표는 하천의 이수, 치수 및 생태환경 기능의 종합적이며, 유기적인 관계를 조화롭게 유지하면서 각 기능을 극대화시키는 것이다. 우선, 토사의 퇴적을 사전에 예방하고, 퇴적된 토사는 유수에 따라 배출될 수 있도록 하단방류 형식으로 개선되어야 한다. 또한 홍수기에는 통수가 원활하도록 보의 기능을 해제할 수 있어야 하는 한편, 하류구간이 범람하지 않도록 상류구간에서의 완충기능을 가져야 한다. 이러한 요구조건을 충족하기 위해서 다단형태의 하단방류형 가동보 수문 시스템을 고려할 수 있다. 다단형태의 하단방류형 가동보 수문시스템은 경사 하천에 가동보에 의해 물을 저수하고, 저수된 물을 보 상류에서 유입되는 유입수량 만큼만을 수문 하단 개도부를 통하여 방류하도록 하여, 일정량이 항상 저류되면서 퇴적토사가 배출되도록 하여 수질을 개선하는 방식이다. 본 연구에서는 금강의 지류인 치성천 9Km 구간을 대상으로 HEC-RAS 4.1 모형을 적용하여 하단방류형 가동보를 하류부터 상류구간까지 다단형태로 설치하였을 경우, 하천의 저류와 분배기능 회복에 따른 홍수위 저감 효과를 고정보 설치의 경우와 비교 분석하였다. 홍수소통 능력을 검토하기 위해서 연구대상 구간을 200년 빈도의 확률홍수량 별로 10개 구간으로 나누어 검토한 결과, 고정보 설치의 경우에는 여유고 기준을 초과하는 부분이 나타났으나, 다단식 하단방류형 가동보를 설치하고, 수문개도를 조작하여 운영할 경우에는 여유고 기준을 초과하는 부분이 없어, 홍수위 저감 효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났을 뿐만 아니라, 홍수기이후에도 하천유지용수 기준을 만족하는 것으로 나타났다. 또한 설치 및 유지관리의 비용측면과 용수확보 및 홍수피해 절감의 편익측면에서도 50년 운영주기의 비용편익성은 양호한 것으로 나타났으며, 생태환경보전과 친수공간 확보측면의 편익성을 추가로 고려할 경우, 경제성은 충분히 확보될 것으로 판단되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.386-386
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• 2022

우리나라에서는 '물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률 시행규칙' 등 다양한 법률에 따라 특정 규모 이상의 시설에 빗물이용시설을 설치하도록 규정하고 있으며, 지자체에서는 빗물이용시설의 이용을 장려하고자 설치비 및 시설 운영비를 지원하고 있다. 현업에서 빗물이용시설의 설계는 간편식을 이용하여 목표 우수이용률 또는 공급보장률을 만족하는 용량으로 결정하고 있다. 또한, 산정된 빗물이용시설의 용량에 대해서만 경제성 분석을 하고 있으며, 경제성 분석에 포함된 수식에 대한 근거가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 기 개발된 빗물이용시설 설계 프로그램인 CARAH(capacity design aid for rainwater harvesting)의 추가 기능으로 경제성 분석을 통한 빗물이용시설의 적정 용량 결정 도구 및 사용자 편의 환경 개발 결과를 제시하고자 한다. 본 연구를 통해 개발된 CARAH의 경제성 분석 도구는 빗물이용시설의 용량, 설치비, 유지보수비용, 지자체의 설치비 지원 및 빗물 이용에 따른 요금 감면액 등을 고려하여 빗물이용시설의 비용편익 비율(benefit cost ratio; BCR) 산정 결과를 제시하는 기능이다. 본 연구에서는 개발된 CARAH의 경제성 분석 도구를 이용하여 기 설치된 광교 신도시의 빗물저류조 5호를 대상으로 경제성 분석을 수행하였으며, 경제성을 고려한 적정 저류 용량을 제시하였다. 경제성 분석 기간은 빗물이용시설의 내용 연수인 30년으로 하였으며, 여러 목표 공급보장률에 따른 최소 저류 용량별 BCR 결과를 비교하여 광교 신도시의 빗물저류조 5호의 적정 저류 용량을 결정하였다. 그 결과, 공급보장률이 60%에 해당하는 저류 용량 341 m3의 BCR이 7.28로 가장 경제적인 빗물이용시설의 저류 용량으로 산정되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.55 no.6
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• pp.405-419
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• 2022

Flood frequency analysis commonly used to design the hydraulic structures to minimize flood damage includes uncertainty. Therefore, the most appropriate design flood within a uncertainty should be selected in the final stage of a hydraulic structure, but related studies were rarely carried out. The total expected cost function introduced into the flood frequency analysis is a new approach for determining the optimal design flood. This procedure has been used as UNCODE (UNcertainty COmpliant DEsign), but the application has not yet been introduced in South Korea. This study introduced the mathematical procedure of UNCODE and calculated the optimal design flood using the annual maximum inflow of hydroelectric dams located in the Bukhan River system and results were compared with that of the existing flood frequency. The parameter uncertainty was considered in the total expected cost function using the Gumbel and the GEV distribution, and the Metropolis-Hastings algorithm was used to sample the parameters. In this study, cost function and damage function were assumed to be a first-order linear function. It was found that the medians of the optimal design flood for 4 Hydroelectric dams, 2 probability distributions, and 2 return periods were calculated to be somewhat larger than the design flood by the existing flood frequency analysis. In the future, it is needed to develop the practical approximated procedure to UNCODE.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.56 no.8
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• pp.485-496
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• 2023

Recently, South Korea has been making efforts to mitigate the risk of water scarcity during droughts by utilizing various drought response measures in dam operations. While various studies have been conducted on this topic, there is currently a lack of research on the economic effects of drought response measures. In this study, we evaluated the economic effects of drought response measures on nationwide multipurpose dams by using a long-term simulated inflow model based on ARIMA and Copula and a dam operation model that reflects drought response measures. The results showed that the expected benefits per unit flow rate were highest for coordinated operation and alternative water supply measures, at KRW 1,176 and KRW 1,139, respectively, while the benefits of emergency water supply utilization and water supply adjustment were estimated at KRW 956 and KRW 875, respectively. Additionally, when we examined the changes in the economic benefits of drought response measures based on the assumption of increased drought severity in the future, the changes in the drought risk resulting from reduced inflow increased the economic benefits of all drought response measures. The economic benefits of water supply adjustment increased by 2.6% compared to the baseline, while the economic benefits of coordinated operation and alternative water supply measures increased by 11.7% compared to the baseline. This suggests that dam-network-based measures, such as coordinated operation and alternative water supply measures, are crucial as drought risk increases. This study is expected to serve as a fundamental reference for selecting and utilizing drought response measures in the future.

• Korean Journal of Environmental Biology
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• v.39 no.2
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• pp.225-235
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• 2021

To attain the long-term benefits of forest restoration in North Korea, it is important to present the economic value of reforestation. This study as aimed to evaluate the economic value based on cost-benefit analysis from the ecosystem services perspective. The benefits of reforestation were classified into ecosystem services such as carbon sequestration, water supply, soil erosion control, and disaster risk reduction, and were converted into economic values to calculate comprehensive benefits. In the forest restoration scenario, an "independent forest restoration scenario (IFS)" and a "cooperation-based forest restoration scenario (CFS)" were composed in consideration of recent afforestation performance and forest policy, and the difference in the quantity of afforestation was derived as a scenario despite the same restoration period. In the IFS, it is estimated that over the next two decades, 800 thousand ha of the forest will be restored at a cost of KRW 3,829 billion, resulting in a benefit of KRW 6.87 trillion. The present benefit net value is KRW 3,39 trillion. In the CFS, it is estimated that the benefits of KRW 18,890 billion will be generated by restoring 2.2 million ha of the forest at a cost of KRW 10,053 billion. The present benefit net value is KRW 8,359 billion. In both scenarios, BCR had an economic feasibility value greater than 1, but there was a big difference in the expected benefits. In conclusion, forest restoration can have higher benefits than cost, and its value could be enhanced through forest cooperation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.854-858
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• 2004

수자원 계획 및 관리 분야에서는 여러 상반된 기준들을 고려하여 의사결정을 내려야 하는 상황이 매우 빈번하게 발생한다. 따라서 이러한 상충되는 기준들에서 최적의 대안들을 찾고 이를 결정하기 위해 다기준 의사결정 분석과 같은 방법을 고려할 필요가 있다. 다기준 의사결정의 중요한 특징은 목적과 기준을 설정, 상대적 가중치들을 추정, 개별 성능 기준에 대한 대안들의 기여도를 결정하는데 있어서 의사 결정자의 판단에 중점을 두는 것이다. 주관적인 견해가 너무 많이 산재할 경우는 문제가 될 수 있지만, 원칙적으로 다기준 의사결정은 목적, 기준, 가중치 및 목표 달성 평가에 내한 의사결정자의 선택을 중시하며, 이를 과학적이고 명확한 방법으로 표현할 수 있는 장점을 가지고 있다. 또한 다기준 의사결정방법들은 비용-편익 분석의 실무적인 한계를 초월하는 의사결정 사안들을 위한 구조, 분석 방법, 융통성을 가지고 있기도 한다. 본 연구에서는 최근 국내 수자원 계획 및 관리 분야에 적용되는 계층화분석방법 이외에 유럽 등지에서 많이 활용되고 있는 가치함수법, Outranking 방법 등을 소개하고자 기준에 대한 대안들의 점수를 부여하는 방법과 가중치 산정 방법을 소개하였다. 또한 수자원 분야에 적용되었던 다기준 의사결정분석 방법을 소개함으로써 국내 수자원 분야에서 발생할 수 있는 여러 상반된 기준을 고려시 최적의 대안을 찾아내는데 중요한 정보를 제공하고자 한다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.7
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• pp.629-641
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• 2014

This study explores methods of allocating costs incurring from construction of environmental infrastructure among local governments involved in the project. Principles for equitable cost-allocation are reviewed, and pros/cons associated with different methods are examined. Proportional Allocation method, Shapley Value method, SCRB (Separable Cost-Remaining Benefits) method are applied to a case of swage treatment plant in Gyeongnam province region, Korea. It is found that the SCRB method produces the most equitable result, followed by Shapley method. The Proportional Allocation method, although easy to understand and simple to calculate, is found to be skewed in favor of small town.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.9-9
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• 2020

하천공간은 홍수방어와 용수사용을 위한 수자원관리 측면의 공간에서 벗어나 국민들의 삶의 질 제고와 이용편익, 생활환경의 중심 공간으로 자리매김하고 있다. 국민의 하천에 대한 눈높이가 상승하고 있음에도 하천공간이 주는 여러 가치에 대해서는 학술적 검토가 미진하였으며, 그에 따라 정책에도 제한적으로 반영되고 있다. 본 연구에서는 설문조사, 요인분석 등을 통해 주민 입장에서 부여할 수 있는 하천의 다면적 가치를 식별하고 주민친화적 관리를 위한 성과지표를 개발하고자 하였다. 특히 본 연구가 개발하고자 하는 성과지표 체계는 기존 방식대로 객관화·정량화가 불가능한 주민의 정성적·주관적 만족도를 측정할 수 있는 지표를 개발하는 것에 목적이 있다. 먼저, 관련된 각종 선행연구 및 도로 등 타분야 사례, 일본 등 해외 사례 등을 종합하여 하천의 4가지 사업부문인 치수, 이수, 환경, 친수를 모두 포괄하는 지표체계안을 구축하였다. 다만 본 연구가 주민친화적 하천관리를 목적으로 하므로 상대적으로 환경·친수 부문 지표의 비중이 높았으며, 총 지표 개수는 25개로 도출하였다. 도출한 지표체계안을 바탕으로 주민 대상 설문조사를 실시하였으며, 요인분석법을 활용하여 지표체계를 재정리하였다. 요인분석법은 학술적·실무적으로 가장 널리 사용되는 PCA 추출법과 Varimax 회전법을 채택하였으며, KMO 및 Barlett's 검정법을 활용하여 자료 검정을 수행하였다. 그 결과, 하천 부문 주민만족 요인은 3가지로 나타났으며, 이를 각각 '최소친수기반요인', '안전·청결기반요인', '친수활동지원요인'으로 정의하였다. 요인 분석 결과를 바탕으로, 3개 영역, 6개 세부 영역, 24개 평가항목으로 구성된 성과지표 체계를 도출하였다. 마련된 성과지표의 항목별 중요도를 전국 대상 설문조사를 통해 분석한 결과, 영역 중에서는 '안전·청결기반요인'이 가장 중요한 것으로 나타났으며, 특징적으로는 CCTV, 장애·위험물 제거, 수질·공간청결성, 공공화장실 만족성 등이 중요한 것으로 나타났다. 또한 대전지역 국가하천과 지방하천을 사례지역으로 성과지표를 비교한 결과, 국가하천의 성과가 대체로 높게 나타났으며 '최소친수기반요인' 영역의 성과가 상대적으로 높은 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2006.05a
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• pp.254-258
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• 2006

경제발전 과정에서 급격한 도시화로 인해 건기의 하천 수량은 줄어들고, 비점오염 발생량은 증가하였으며 심지어 하천이 복개되고 직강화되어 홍수 피해 및 수질오염은 더욱 증가하고 있다. 다행히 최근 소득수준의 증가와 여가시간이 확대됨에 따라, 그 동안의 도시화와 산업화로 인한 오염된 하천을 다시 복원하려는 운동이 활발하게 진행되고 있다. 안양천은 이 같은 하천 중 가장 대표적인 하천 중 하나이다. 본 연구에서는 다속성선택법(CE: choice experiments)을 적용하여 안양천이 어떠한 속성을 갖고 있으며 각각의 속성에 대해 안양천 유역주민들의 사회적인 경험과 인식, 그리고 각 속성의 수준간의 상쇄관계(trade-off)를 고려함으로써 소비자선호에 근거한 한계가치(marginal value)를 추정하였다. 2차례에 걸친 예비조사를 통해 안양천이 가진속성을 홍수피해위험, 가뭄시 하천유량, 수질등급, 하천형태로 설정하였고 설문지 작성을 위해 개별 속성들간의 직교성(orthogonality)을 보장해 주는 주효과 직교설계(orthogonal main effects design) 방법을 이용하였다. 작성된 설문지를 이용해 안양천 유역 10개 지자체 거주민을 대상으로 설문조사를 실시하였고 설문조사 결과를 통해 추정된 각 속성에 대한 가구당 매월 한계지불의사액은 하류구간의 잠재적 홍수피해(PFD가 0.5)가 보통일 경우는 1,764.8원/월, 낮을(PFD가 0.5이하) 경우는 1,783.8원/월, 가뭄시 하천수가 목표유지유량보다 는 작지만 매말라 있지 않은 경우에는 1,496.8원/월, 가뭄시 하천수가 목표유지유량 이상 유지될 경우에는 2,274.9원/월, 수질 등급 3등급일 경우 1,721.5원/월, 수질 등급 2등급일 경우 1,764.4원/월, 하천둔치를 체육공원과 산책로를 조성할 경우 2,078.1원/월, 하천둔치를 자연친화형 하천으로 보존할 경우 2,441.7원/월으로 분석되었다. 또한 추정된 가구당 매월 한계지불의사액을 통해 각 지자체별 정책대안의 기대효과에 대한 편익을 추정하였다. 각 기대효과는 치수, 수량확보, 수질, 생태로서 각각의 기대효과에 대해 가장 높은 편익을 나타내는 것은 부천시의 하수처리장 건설로서 이는 매년 926.8억원의 편익이 발생되며 그 다음으로는 부천의 하수관거정비(역곡)로서 이는 매년 601.5억원의 편익이 발생하는 것으로 추정되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.2
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• pp.125-134
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• 2011

The paper is to estimate willingness-to-pay (WTP) for residential water quality improvement in Busan, using non-parametric approach. There are several significant advantages of non-parametric approach, compared to parametric methods. That is, no probability distribution assumption is necessary so that there are no needs to assume or test goodness of fit, model specification and heteroscedasticity statistically. For the reliability and the validity of contingent valuation method a survey was conducted for 665 respondents, who were sampled by stratified random sampling method, by personal interview method. The result of mean WTP for residential water quality improvement in Busan was estimated to be 3,190 won to 3,331 won per month per household, while median WTP being 1,750 won. Provided that our sample is broadly representative of the Busan's population, an estimate of the annual aggregated benefit of residential water improvement for all Busan households is approximately 50.2 billion won in case of mean WTP or 27.5 billion won in case of median WTP.