• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.252-252
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• 2020

대하천 주변 광역상수도 공급지역은 가뭄 발생시에도 안정적으로 물이용이 가능하나, 중소하천을 수원으로 하는 하천의 상류지역은 가뭄시 물공급 안정성이 취약하다. 따라서 중소하천을 대상으로 가뭄시 물 공급시설의 효율적 운영, 물부족 위험도 평가, 가용 수자원의 최적이용 등 종합적인 대책 마련을 위해서는 신뢰성 높은 수문량(하천유출량 및 수자원가용량) 예측이 필요하다. 기존의 가뭄시 하천유출량 예측정확도 평가는 통계적 회귀분석을 통한 가뭄지수 기반의 가뭄상황의 예측에 치중하여 불확실성이 크며 국내 유역의 복잡한 물이용체계를 고려하지 않아 시·공간적인 규모에 따라 상이한 결과를 나타내며 실측자료 기반의 하천유출량과 비교하면 정확도가 대부분 60% 이하로 나타난다(이상은 등, 2015). 본 연구에서는 상세 물이용체계를 고려한 정도높은 수자원가용량의 평가를 위하여 한강권역 내의 한탄강댐 상류 유역을 테스트베드로 선정하였다. 한탄강댐 상류유역은 다수의 복잡한 농업용 수리시설 운영에 따른 수자원가용량 예측정확도가 매우 낮은 지역으로 본 연구를 통해 정도 높은 수자원가용량 예측정확도를 확보하기에 적정한 유역이라 판단하였다. 수자원가용량을 평가하기 위한 모형은 한국건설기술연구원에서 개발된 CAT3.1(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool 3.1)을 이용하였다. CAT 3.1은 중소하천 유역내의 인위적인 물이용체계(광역급수, 재이용, 지하수 취수, 하천수 취·배수 등)를 반영한 수문량(하천유출량 및 수자원가용량) 평가 및 예측이 가능한 모형으로 기존 개념적 매개변수 기반의 집중형 수문모형과 물리적 매개변수 기반의 분포형 수문모형의 장점을 최대한 집약하여 개발되었다. 한탄강댐 상류유역의 물리적 매개변수는 최대한 기 구축된 GIS 자료를 활용하여 추출하였다. 토지이용현황은 산림과 농업지역이 대부분을 차지하여 농업용수 공급이 대부분인 물이용체계를 가지고 있다. 따라서 한국농어촌공사에서 관리하는 11개 농업용 저수지에 대한 취수현황 및 제원, 국가지하수센터의 유역내 지하수사용량, 하폐수처리량을 기본 입력 자료로 사용하였다. 특히 농업용 저수지의 경우에는 저수지출구점을 기준으로 저수지 상류유역 및 한국농어촌공사에서 기 구축된 관개면적 공간자료를 기본으로 수혜구역을 세분화하여 모형을 적용하였다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.41 no.5
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• pp.551-562
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• 2008

Option pricing model in finance has been applied to price non-financial options, called real options. The real option valuation method is ideally suited to irreversible decision making under uncertainty, including the need to determine the optimal time to act and even change between alternative courses of action as information is collected. Therefore, the real option valuation method is expected to provide a superior and less subjective approach to determining optimal strategies for water resources supply projects, which have been reported to have huge risks due to uncertainties, and investors and policy makers need to build an optimal strategy - when and if to invest - with uncertainties and managerial flexibilities considered.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1390-1394
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• 2010

Dempster-Shafer 이론은 미지의 매개변수 추정시 베이지안 기법의 제약을 완화시키기 위한 베이지안 접근법의 일반화로 해석될 수 있으며, 상호배타적인 싱글톤에만 확률이 할당되는 것이 아니라 가능한 결과의 부분집합들이 기본확률할당을 위한 대상으로 고려된다. 베이지안 접근은 우연적 불확실성 및 지식의 불확실성을 효율적으로 구분할 수 없으며, 특정도가 낮고 애매한 증거들을 다룰 수 없는 반면, Dempster-Shafer 증거추론은 이러한 문제들을 효율적으로 평가할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 홍수위험평가 및 수자원 계획 수립시 가장 기본이 되는 강우빈도해석에서 확률분포의 매개변수에 대한 불확실성 고려한 확률강우량의 산정 및 불확실성의 영향을 평가하기 위하여 Dempster-Shafer 이론을 이용하여 불확실성을 고려한 강우빈도해석모델 구축 및 적용을 통해 홍수위험평가 및 수자원 계획 등에 있어서 불확실성 표현 및 처리기법을 제시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.39-39
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• 2016

기후 변화의 수자원 영향 평가에서 전지구모형이 갖는 불확실성이나 이산화탄소 배출 등의 시나리오별 불확실성에 대해서는 많은 연구가 진행되어져 왔으나, 외부의 변화가 아닌 지구 시스템상의 내부 변화에 대한 자연적인 변동성에 대해서는 상대적으로 연구가 미흡한 상태이다. 대표적인 내적 변동성의 예시로 엘리뇨 또는 라니뇨 현상을 들 수 있으며, 일정 영역 해수의 온도 변화에 따른 순환정도가 전세계적으로 큰 영향 (태풍, 가뭄, 홍수 등)을 주는 것을 확인할 수 있었다. 유역에서의 침식 및 퇴적 현상에서도 기후변화에서와 비슷한 내적변동성의 영향이 관찰되어지나, 과거의 대부분의 연구는 외적변동성의 영향에만 집중되어 왔다. 가장 빈번하게 발생하는 예로, 토양 표면의 미묘한 변화 (aggregation, dispersion, shielding, crusting 등)때문에 같은 양의 강우 또는 유출이 발생하는 경우라도 같은 양의 침식량이 발생하지 않는 현상을 들 수 있다. 여기에서 다루어지는 침식량의 '다름'은 같은 지역에서라도 적게는 수십배에서 크게는 수백배까지 예측량이 다를 수 있음을 뜻한다. 이러한 다름이 그동안 수자원/지질학을 연구하는 학자 및 실무자로 하여금 수치모델을 적용하고 예측하는 것을 어렵게 했던 원인이 되었다. 본 연구에서는 기후 변화가 가져올 수자원의 영향 평가를 수행할 것이다. 관심있는 기후변화 변수로서 기온 및 강수량을 시간단위로 상세화할 것이며, 변화한 기후의 영향을 평가할 수자원의 현상으로는 증발산, 토양수분량, 유출량, 하천에서의 수심 및 첨두량, 침식량 등을 고려할 것이다. 물리현상을 모의하기 위해, 유역기반의 수리, 수문, 침식 및 퇴적 현상을 동시에 계산할 수 있는 통합모델을 개발하였고 적용하였다. 여기에서 얻은 결과로부터 내적 변동성이 수자원 현상에 미치는 불확실성을 확률통계적인 기법을 이용하여 정량화할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2005.05b
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• pp.1486-1490
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• 2005

지속가능한 수자원 개발 및 관리를 위해서는 유역 내에서 진행되고 있는 수자원에 관련된 활동들이 지속가능한 개발의 개념에 부합하는지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해서는 국가, 유역, 지자체 등의 수문, 수질, 사회, 경제, 환경적인 요인들을 고려한 다변수 평가 지수가 필요하다. 본 연구에서는 유역의 수자원을 평가할 수 있는 지표들을 선정하고 이들 간의 중요도는 계층적 분석기법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 사용하여 산정하였으며 이들을 종합한 수자원 지속가능성 지수(WRSI, Water Resources Sustainability Index)를 개발하였다. WRSI는 경제적 효율성 세부지수, 사회적 공평성 세부지수, 환경 보전성 세부지수, 유지관리능력 세부지수로 구성하였다. 지표들과 세부지수들 간의 중요도는 전문가들에 대한 설문조사를 통하여 산정하였다. 개발된 WRSI 구성지표들의 표준화는 이들의 적정 확률분포를 선정한 후 누가확률을 사용하여 산정하는 방법을 개발하여 사용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1545-1549
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• 2008

최근 이상홍수나 가뭄과 같은 물 관련 재해의 발생빈도가 높아지고, 산업 고도화, 인구증가와 같은 원인에 의해 장 단기적 물 부족 현상이 우려되면서 수자원 사업에 대한 관심이 고조되고 있다. 대부분의 수자원 사업은 공공성이 매우 크기 때문에 대규모 정부예산의 투입을 필요로 하고 있으나, 수자원사업의 특성상 사업의 공공성에 반하여 사업 시행에 따른 여러 경제적, 정책적 이해관계가 난립하여 사업 시행에 어려움이 따르고 있는 것이 실정이다. 이에 따라 '수자원(댐)부문사업의 예비타당성조사 표준지침 연구-제3판'에서는 수자원 사업의 타당성 평가를 위해 크게 경제성분석과 정책적분석의 두 부문으로 접근하고 있으며, 최종적으로 다기준의사결정기법 중 하나인 AHP기법을 이용하여 결정함으로써 수자원 사업의 가치 평가에 대한 이해를 돕고 있다. 본 연구에서는 지난 1999년부터 2006년까지 수행된 수자원분야 및 타분야의 사례를 바탕으로 수자원사업 예비타당성조사의 실태를 파악함으로써 현재 지적되고 있는 문제점을 고찰하고 그에 따른 해결방향을 제시하고자 하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.121-121
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• 2015

DR. 콩고는 국제원조사업으로 이디오파 지역 내 "안전한 식수 공급 사업"을 요청하였다. 이에 2013년 KOICA에서는 당해 지역내 국제원조사업 실시에 대한 성과를 평가하고자, ODA 사업 추진 전 지역주민의 "삶의 질"을 사전 평가하였다. 본 논고는 KOICA의 DR. 콩고 이디오파지역내 "삶의 질" 평가 결과이다. "삶의 질" 분석을 위한 평가기준으로는 1. 현지 지역주민의 물이용 현황, 위생 및 환경 현황, 취수활동이 교육에 미치는 영향, 취수활동이 가정 경제 활동에 미치는 영향 등을 분석하고, 2. 식수공급사업 추진 시, 지역주민이 바라는 식수개발사업의 유형을 살펴보았다. 분석을 위한 자료 조사 방법으로는 설문 방법을 선택하였으며, 설문은 물 이용 현황, 질병 및 위생 관리 현황, 취수활동이 교육 및 가계 경제에 미치는 영향 그리고 지역주민이 바라는 식수사업의 방향 및 이유 등을 중심으로 구성하였다. 설문지 유형은 현황 관련 계량적 수치를 답하는 질문(계량적 평가)과 함께 지역주민이 현황에 관하여 인식하는 정도를 답하는 질문(비-계량적 평가, 리커트 5점 척도 이용)을 함께 구성하였다. 조사범위는 식수개발사업 범위에 있는 DRC 이디오파 28개 마을, 511 가구, 514 주민을 대상으로 설문조사를 실시하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2009.05a
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• pp.1754-1758
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• 2009

본 연구에서는 개정된 하천법에 의거하여 지방하천들 중에서 국가하천으로 지정하기에 적합한 하천들을 선별하여 이들의 관리등급을 조정하기 위한 방법론을 개발하였다. 대상 하천들 사이의 관리등급조정에 대한 우선순위를 결정하기 위하여 다기준의사결정법을 적용하였다. 개발된 하천평가지수에서는 세부기준을 하천중요도, 하천관리상태, 하천관리능력으로 구분하였으며, 지형 및 수문학적, 사회 및 경제적, 환경적 측면에서 각 세부기준들을 평가할 수 있는 지표들을 선정하였다. 또한, 수자원 분야 전문가들을 대상으로 설문조사를 실시하고 계층적 분석기법을 사용하여 평가기준들과 평가지표들의 상대적 중요도를 결정하였다. 국가하천지정 우선순위는 대상하천의 등급을 8개로 구분하고 각 등급 내에서 하천평가지수의 상대적 크기를 비교하여 결정하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.449-449
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• 2011

우리나라의 수자원 총이용량 가운데 농업용수가 차지하는 비율은 1965년 88%에 비해 현저히 줄어들고 있지만 2003년 47%에 해당하고 있다. 또한 그 수요도 점점 복잡하고 다양하게 변하고 있으며 이에 대한 공급원으로써 국내에 약 18,000여개의 농업용 저수지가 건설되어 있는 실정이다. 농업용 저수지의 주목적은 갈수시 안정적인 관개용수 공급과 하류의 생활용수를 공급함에 있다. 하지만 대부분의 농업용 저수지가 소규모로 건설되어 있어 지속적인 가뭄을 극복하기에 충분한 저수용량을 가지고 있지 않으며 설계 가뭄빈도도 대략 10년이다. 따라서 수자원 평가 및 계획 수립 시 공급원으로서 농업용 저수지의 역할에 대해 많은 논란이 있어 왔다. 농업용 저수지의 설계 가뭄빈도는 10년이고 이에 반해 수자원장기종합계획에서는 과거 최대가뭄 년을 대상으로 분석하고 있기 때문에 수요량, 하천유량 및 댐 등을 통해 물 수지 분석을 산정한 후 그 결과에 중권역별로 분포되어 있는 농업용 저수지 유효저수용량을 고려하여 지역별 과부족량을 산정하고 있다. 본 연구에서는 기존의 수자원장기종합계획 물 수급 전망 방법과는 달리 중권역에 속해 있는 모든 농업용 저수지를 포함하여 물 수지 분석을 수행함으로써 농업용 저수지의 용수 공급능력을 평가하였다. 기존의 농업용 저수지 반영 방법은 농업용수의 공급시기인 관개기 초기에 저수지 만수위를 유지하는 실무운영 상황을 반영하여 농업용 저수지의 유효저수용량을 해당 저수지의 공급가능량으로 설정하여 지역공급원으로써 고려 하였다. 이에 반해 본 연구에서는 각 중권역에 존재하는 모든 농업용 저수지의 용량 및 유역면적 등을 총합한 대표저수지를 선정하고 유역별 농업용 수요처로만 물을 공급하는 방식으로 물 수지 분석에 운영함으로써 모든 농업용 저수지의 영향을 고려하였다. 농업용 저수지를 제외한 나머지 제반 사항은 기존의 수자원장기종합계획과 동일한 자료를 이용하여 분석하였으며 분석 결과를 통해 연도별 농업용 저수지의 공급능력을 평가하였다. 분석결과 가뭄빈도가 클수록 공급능력은 현저히 낮아지는 것을 분석을 통해 확인할 수 있었으며 유역별 존재하는 농업용 저수지의 가뭄빈도별 공급가능량 평가를 통해 보다 현실적인 저수지 운영에 관한 정보를 제공할 수 있으리라 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.285-285
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• 2022

기후변화가 현실화되면서 수자원평가 (Water Resources Assessment)에 대한 관심과 중요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 '주민공감 문제기획리빙랩' 대상지인 순천은 동천을 중심으로 홍수량을 정량적으로 분석하였다. 순천시의 가장 시급한 사안 중 하나인 범람 및 침수 문제로, 최근 3년(2018~2020)간의 집중호우로 인한 내수배제로 주택 및 도로침수, 산사태 등의 피해를 겪었다. 시기마다 고질적으로 반복되는 동천 인근 지역의 침수문제를 사전에 예방하고 피해의 빈도나 규모를 줄이기 위하여 분석을 수행하였다. 이에 본 연구에서는 환경부의 지원을 받아 한강홍수통제소와 한국건설기술연구원이 공동으로 개발한 동적수자원평가모형(DWAT, Dynamic Water Resources Assessment Tool)을 이용하여 정량적으로 홍수량 산정을 하고자 한다. 본 모형은 전 세계가 무료로 이용할 수 있는 수자원평가도구로 사용자의 편의를 위해 GIS전처리 기능을 포함하고 있어, 자동으로 유역 매개변수 및 면적 평균강우량을 Thiessen method를 사용하여 산정할 수 있다. 또한, 물의 순환과정을 투수 및 불투수지역으로 구분되며, 투수지역은 1개의 토양층과 1개의 불압대수층으로 구성되고, 유출기여역과 함양역으로 유역을 분할하여 적용할 수 있으며, 대수층을 통하여 지하수의 흐름을 산정할 수 있다. 기상청에서 제공하는 기상자료를 분석하여 과거 관측 강우사상 3개를 선정하여 검·보정을 수행하였으며, 그 결과 모형 효율계수(Nash-Sutcliffe efficiency) 및 결정계수(Coefficient of Determination)가 0.78~0.94, 0.82~0.94로 우수한 모의 결과를 산정할 수 있었다. 빈도별 확률강우량을 Huff 4분위법을 사용하여 확률홍수량을 산정하였다. 미래 홍수량 증감량 산정을 위하여 RCP(Representative Concentration Pathways) 기후변화 시나리오를 사용하였다. 관측값과 모의값의 누적확률분포 이용하여 모의값의 확률분포를 관측값의 확률분포에 사상시키는 방법인 분위사상법(Quantile Mapping)을 사용하여 시나리오자료를 보정하였다. 본 연구에서 산정한 홍수량을 바탕으로 침수피해를 막기 위한 구조적 및 비구조적 방안을 위한 기초자료로 사용될 것으로 판단된다.