• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.510-511
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• 2022

물관리기본법의 시행 및 제1차 국가물관리기본계획의 이행에 따라 물관리 자료의 정보화 요구가 증가하고 있다. 과거 농업용수관리는 기초자료의 오류, 계측데이터의 부족 등이 한계점으로 지적되었으며, 과학화·표준화된 농업용수 물수급 분석 체계 구축 및 물정보의 정확성이 요구된다. 최근 통합물관리 국가정책 대응을 위한 물수급 분석 기반 마련을 목적으로 한국농어촌공사에서는 농업용수 용 배수 계통 정밀조사, 공간자료 재구축 등을 통한 농업용수 디지털 정보체계 구축 사업이 진행되고 있다. 연속수치지형도 및 토지피복, 스마트팜맵 등의 디지털 공간자료를 수집하고 현장조사와 영농조사를 바탕으로 최신화된 용배수계통도, 수혜면적 자료를 구축하였다. 본 연구에서는 디지털화한 용배수계통도를 이용하여 수리해석 모델 기초자료를 구축하고, 들녘단위 (주·보조수원, 저수지 및 양수장 등) 용수계통도 구현함으로써 수원공별 용수공급 네트워크를 분석하고자 한다. 농업용수 공급체계 반영이 가능한 EPA-SWMM (United States Environmental Protection Agency Storm Water Management Model)을 활용하여 다양한 물공급 시나리오를 적용하여 최적의 물관리 방안을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 경기도 안성시 고삼저수지를 대상으로 연속수치지형도, 농경지전자지도, 고해상도 DEM 등을 활용한 디지털 조사와 수로 표고, 길이 및 너비 등 현장조사를 수행하였으며, 현장 물관리 방안을 적용하여 물분배 모의가 가능한 EPA-SWMM 기반 수원공-용수로-수혜구역을 연결하는 용수공급 네트워크를 구축하였다. 농촌용수종합정보시스템 (Rural Agricultural Water Resource Information System, RAWRIS)에서 제공하는 계측 자료를 활용하여 관개기간의 강수량, 소비수량, 증발산량, 공급량 등을 적용하여 농업용수 공급량, 배분량을 추정하였다. 본 연구의 결과는 물관리 담당자에게 상세한 현행 용수공급량 및 용수공급체계 정보 제공과 향후 국가물관리기본계획, 농어촌용수이용합리화계획의 물수급 분석 기초자료로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권11호
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• pp.937-946
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• 2005

본 연구에서는 저수지의 용수수요 증가에 따른 용수공급능력 평가를 실시하여 추가 공급 가능량과 이를 위한 저수지 운영방법을 제안하였다. 이를 위하여 전역 최적해를 탐색하는 SCE-UA법과 다중 목적함수를 적용한 최적화 모형과 저수지의 유입량, 수요량, 발전량을 추정하는 저수지 운영 모형을 결합한 저수지 최적운영 모형을 개발하였다. 개발된 모형의 적용성은 섬진강댐의 최적운영에 모형을 적용하여 평가하였다. 모형의 적용기간은 유입량을 고려하여 풍수기, 평수기, 갈수기로 구분하였다. 풍수기에는 목표 운영수위별의 발전량이 실측발전량 보다 $-2.29{\~}14.61\%$, 갈수기에는 실측발전량 보다 $-5.94{\~}3.98\%$ 증가된 결과를 나타냈다. 평수기에는 실측발전량 보다 $-0.43{\~}6.35\%$ 증가 된 결과를 나타냈다. 섬진강댐의 하류 용수 증가에 따른 용수공급 가능량을 산정하기 위하여 댐하류 방류량을 0.17, 0.50, 0.70, 1.0, 1.5, $3.0\;m^3/sec$로 구분하여 최적 운영한 결과, 하류 방류량을 $0.70\;m^3/sec$ 이하, 목표 저수위를 194.0m 이하로 할 경우 실적 운영 결과 보다 향상된 결과를 나타냈다.

• 한국농공학회:학술대회논문집
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• 한국농공학회 2003년도 학술발표논문집
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• pp.531-534
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• 2003

A model using a nonlinear programming technique was applied for allocating the optimal water depending on storage level changes of the Sumjin dam. The objective function of optimization model was set up to maintain the storage at target level, to satisfy the water demand, and to maximize the hydropower production. In this way, the water allocation as to target level and instream flow was optimized and compared with historical operational data.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.469-469
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• 2017

기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 최근 20여 년간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달하고 있는 실정이다. 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있다. 2010년 현재 약 일평균 15 CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23 CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망된다. 이러한 용수공급 문제 해결을 위해 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당유역의 용수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비구조적인 대책의 일환으로써 다양한 댐 및 보, 소수력 발전, 취수장 등 유역 내 수리 시설물의 운영 최적화를 위한 지능형 물관리 시스템 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 센서 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), 네트워크 기술을 바탕으로 시설물 및 운영자, 유관기관 간의 양방향 통신을 통해 유기적인 상호연계 체계를 제공 할 수 있다. 또한 유역의 수문상황과 시설물의 운영현황, 용수공급 및 수요 현황을 실시간으로 확인함으로써 수요에 따른 즉각적인 용수공급량의 조절이 가능하다. 또한, 빅데이터 분석 및 기계학습(Machine Learning)을 통해 개별 물관리 시설물에 대한 최적 운영룰을 업데이트할 수 있으며, 유역의 수문상황과 용수 수요 현황을 고려하여 최적의 용수공급 우선순위를 선정할 수 있다. 지능형 물관리 시스템 개발의 목적은 찌상쿠이 유역의 수문현황을 실시간으로 모니터링하고, 하천시설물의 운영을 분석하여 최적의 용수공급 및 배분을 통해 유역의 수자원 활용 효율성을 향상시키는 데 있다. 이를 위해 수문자료의 수집체계를 구축하고 기관간 정보공유체계를 수립함으로써 분석을 위한 기반 인프라를 구성하며, 이를 기반으로 유역 유출을 비롯한 저수지 운영, 물수지 분석을 수행하고, 분석 및 예측결과, 과거 운영 자료를 토대로 새로운 물관리 시설 운영룰 및 시설물 간 연계운영 방안, 용수공급 우선순위 의사결정 등을 지원하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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• 한국기술혁신학회 1999년도 춘계학술대회
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• pp.539-563
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• 1999

이 논문은 정보통신정책 목표와의 연관성 속에서 정보통신연구개발사업의 우선순위를 설정함과 아울러 비용효과성에 바탕을 둔 적정 자원배분 도출하는데 주안점을 두고 있다. 복합적인 목표를 가진 연구개발사업에 대해 사업부문별 그리고 기술분야별로 객관적이면서도 설득력있는 자원배분지침을 마련하기 위하여 본 연구는 다기준의사결정(MCDA: Multi-criteria Decision Analysis) 방법을 채택하고 있다. 이 방법론에서는 사업의 목표와 우선순위 판단기준 및 사업대안이 계층적으로 연계된 분석구조를 설계하여 사업대안의 우선순위를 먼저 설정하고, 여기에 정수계획법(Integer Programming)을 결합하여 사업의 목표와 연계된 비용-편익 관계(Cost-benefit relationship)를 최적화하는 바탕 위에서 사업대안별 자원배분 시나리오를 제시하게 된다. 이러한 절차로 사업부문별 및 기술분야별로 각각 도출된 8개의 자원배분 시나리오는 자원배분 경향치의 안정성(Stability) 분석과 자금지원의 과부족에 대한 현실적 적합성(Relevance) 분석을 거쳐 최종적으로 하나의 적정 자원배분방안으로 수렴되도록 하였다. 우선순위 설정에 기초가 되는 사업대안의 편익에 대한 자료는 전문가의 정성적 판단을 통해 수집되었는데, 이를 위해 정보통신기술 부문에서 활동 중인 중견 이상의 총 58명의 산학연 전문가를 대상으로 한 조사를 실시하였다. 먼저, 기초기반ㆍ전략기술개발사업, 연구ㆍ기술인력양성사업, 산업응용기술개발사업, 기술기반조성사업 등 4대 사업부문에 대해서는 (ⅰ) 정보통신 기술능력의 축적, (ⅱ) 정보통신산업의 경쟁력 강화, (ⅲ) 정보통신기반의 기술고도화, (ⅳ) 정보화를 위한 기술역량의 제고 등 주요 사업의 편익을 나타내는 4개 기준으로 우선 순위를 판단하였고, 정보통신망기술, 전파 및 RF 기술, 정보처리기술, 반도체 소자/설계 기술 등 13개 기술분야에 대해서는 (ⅰ) 공공정책적 임무에 대한 기여, (ⅱ) 기술자립기반의 확충, (ⅲ) 기술발전성과 기술적 파급효과, (ⅳ) 기술적 산물의 시장잠재력 등 기술분야 연구개발을 통한 편익을 나타내는 4개 기준으로 우선순위를 판단하였다. 우선순위는 사업대안에 대한 가중치로 표시되었고, 적정 자원배분방안은 추정된 총예산 규모에 따라 지원수준에 대한 일정한 제약조건 하에서 비용-편익 관계에 따른 자원의 최적 할당량으로 제시되었다. 본 연구는 총예산 규모의 가변성, 사업 및 기술분야 대안의 분류체계에 대한 공감대 부족, 사업목표의 상호연관성과 우선순위 판단기준의 부분적 중첩성 등 여러 제약요인이 있어 도출된 구체적인 수치보다는 방향성에 더 큰 의미를 부여하는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 연구의 한계에도 불구하고 도출된 우선순위와 적정 자원배분방안은 문제해결의 실행타당성을 감안하여 비교적 객관적이고 균형있는 결과로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.227-227
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• 2021

하천수의 효율적인 관리와 균형적인 물배분을 위해 신뢰도 있는 하천수 사용량 계측자료가 필수적이다. 공업·생활용수는 유량계를 설치하여 취수량에 대한 신뢰도 있는 자료를 홍수통제소에 보고하고 있으나, 농업용수는 유량계 설치 지점이 적고, 수문조작 등의 간접적인 계측방법 허용으로 취수량 자료의 신뢰도가 낮은 실정이다. 본 연구에서는 만경강 상류의 취수보를 대상으로 시험 유역 운영 및 검증을 통해 직접 계측방법의 취수량 산정 정확도를 비교하였다. 적용한 직접 계측방법은 초음파법, 전자파법, 수위-유량관계법으로 산정된 취수량 자료간의 절대오차 비교를 통해 정확도를 평가하였다. 점단위 취수량 자료 비교시, 현장측정값 대비 초음파법 5.86%, 전자파법 7.28%, 수위-유량관계법 11.84%의 오차가 발생하는 것으로 산정되어 초음파법이 가장 높은 정확도를 가지는 것으로 나타났고, 일단위, 월단위 자료 비교시 기준값으로 설정하였다. 일단위 취수량 자료 비교시, 초음파법으로 산정한 일평균 취수량 대비 전자파법 6.62%, 수위-유량관계법 8.62%의 오차가 발생하였다. 월단위 취수량 자료 비교시, 초음파법으로 산정한 월평균 취수량 대비 전자파법 5.81%, 수위-유량관계법 11.03%의 오차가 발생하였다. 산정된 취수량의 정확도는 초음파법, 전자파법, 수위-유량관계법 순이다. 고가의 첨단 계측장비를 적용하여 연속적인 유속 계측을 통해 산정한 취수량이 신뢰도가 높은 것으로 나타났다. 농업용수는 사용시설별 취수량 규모 편차가 크기 때문에, 추후 중요도가 높은 사용시설과 비교적 낮은 시설간의 구분을 통한 직접 계측방법의 최적 선정 후속연구가 필요하다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권1호
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• pp.147-155
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• 2008

대부분의 화학공장에서는 유틸리티의 운용에 따라 경제성이 크게 좌우된다. 공장에서 이용되는 유틸리티는 중앙 집중화된 유틸리티 시스템에 의해 제공되는데 유틸리티 가운데 가장 큰 비중을 차지하는 것은 수증기로서 이의 효율적인 관리는 공장의 전력 및 용수의 수급에도 직접적인 영향을 미치게 된다. 이에 따라 대학교 4학년 학생 및 회사의 신입사원들이 유틸리티의 효율적 분배에 대한 개념을 바르고 신속하게 정립하고 실제 운전에 활용할 수 있도록 하는 것이 중요하다. OOUS(optimal operation of utility system)는 빠른 시간 내에 유틸리티, 특히 수증기의 효율적 생산과 최적 배분방법들을 학생들이나 신입사원들에게 교육시킬 수 있도록 구성된 시스템이다. OOUS에서는 다양한 유틸리티 관련장치 및 공정들을 다루고 있으며 유틸리티 관련 장치 모델과 운전지식 베이스를 기반으로 최적 운전조건이 제시되도록 함으로써 전체 유틸리티 플랜트의 조업 경비가 절감될 수 있도록 하였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.447-459
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• 2000

수자원 개발이 인문 사회적 여건으로 날로 어려워짐에 따라 공급위주의 물 관리 정책이 한계에 달하고 이어 수요관리개념에 따른 적용 가능한 수자원관리 기법의 개발이 필요해지고 있다. 무효방류량을 최소화하여 한정된 물 자원 배분을 합리적으로 이룰 수 있는 실제 적용 가능한 수요관리기법은 수자원의 효율적 이용과 유역물관리 시스템의 방법론적 완성을 위해 반드시 필요하다. 본 연구는 기존의 물수지분석 기법을 댐 연계운영 모형과 조합하여 MIP 기법에 의해 이수목적 다목적댐 최적연계운영모형을 개발하고 낙동강 수계를 대상으로 모형의 적용성에 대한 검증을 실시하였으며 낙동강 수계의 용수공급능력을 재평가하였다. 이 결과를 계획 당시 자료 및 다른 모형에 의한 운영결과와 비교한 바 개발된 모형은 훌륭히 물 부족량 공급방식으로 수계의 물 공급을 보장할 수 있고 기존 모형등에 의한 방식보다 물배분과 관리에 효율적으로 활용 될 수 있음이 평가되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.350-350
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• 2020

최근 낙동강 유역은 수질개선의 가시적 효과가 미흡하고 취수원 이전 방안에 대한 지역간 갈등으로 먹는 물에 대한 불안감이 지속되고 있다. 또한 맑은 물 공급을 위한 다양한 개선안에도 불구하고 유역 구성원간 이해관계가 복잡하여 실효성 있는 대책추진이 어려운 실정이다. 따라서 낙동강 상하류에 맑은 물을 안정적으로 공급할 수 있는 최적 물 배분 대안을 마련할 필요가 있다. 이 때 유역 내 다양한 수원을 활용하여 맑을 물을 확보해야 하며 특정 지역의 이익만을 고려하는 것이 아닌 모든 지역에 편익을 줄 수 있는 대안을 마련할 필요가 있다. 본 연구에서는 낙동강 유역 중 최근 갈등을 빚고 있는 부산·경남지역의 취수원 이전에 따른 물 공급 안정성을 평가하여 제시하였다. 이를 위해 제안될 수 있는 몇 가지 대안에 대한 장래 물 수급 전망을 수행하여 대안별 용수 공급 가능성을 검토하였으며 대안별 유역의 물 공급 안정성에 미치는 영향을 평가하여 제시하였다. 취수원 이전과 같은 맑은 물을 공급하기 위한 다양한 대안들은 해당 지역뿐만 아니라 다른 지역의 물 공급에도 영향을 줄 수 있기 떄문에 보다 광범위한 분석이 요구된다. 분석 결과는 향후 낙동강 유역의 맑은 물 공급 사업에 대한 물 공급 관련 다양한 정보를 제공함으로써 보다 합리적이고 투명한 대안 선정에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.435-440
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• 2010

최근 하천의 기능이 다양화되면서 물 사용 및 배분과 관련하여 각종 갈등이 첨예화 되면서 수리권에 대한 체계적인 정리가 필요하게 되었다. 특히, 각종 수리권의 적용 범위나 한계를 논하기 위해서는 근본적으로 하천의 자연유량과 인공유량에 대한 이해가 우선되어야 하는데 이는 수리권의 본질을 이해하는데 기본적인 사항이다. 하천의 수질개선은 오염원을 저감 또는 제거하는 것과 하천의 유량을 증가시키는 것이다. 특히, 수질개선(Water Quality Improvement)이라는 목표를 달성하기 위해 도입된 물이용부담금제도가 "수질개선사업의 범위가 어디까지인가?"라는 근본적 질문에 대한 명확한 정의가 이루어지지 않는 경우 향후 물이용부담금 제도의 효용성은 저하될 수 밖에 없다. 하천의 수질개선은 세가지 메커니즘에 의해 달성할 수 있는데, 첫번째 메커니즘은 하천의 수량이 일정할 때 하천에 유입되는 또는 유입된 오염물질을 저감시킴으로써 수질개선을 달성하는 것이다. 즉, 유입 오염물질을 제거, 저감하기 위한 하수처리시설의 설치, 운영, 습지 조성, 하천에 유입된 쓰레기나 오염물질의 제거 노력 등을 통한 수질개선이 이에 해당한다. 두번째 메커니즘은 오염원 저감측면이 아닌 하천의 유량을 풍부하게 함으로써 수질개선을 달성하는 것이다. 즉, 일반적으로 확보되는 하천의 유량보다 더 많은 유량을 하천에 흐르게 함으로써 하천 스스로의 자정능력을 키우고 오염물질의 농도를 희석함으로써 수질을 개선하는 방법이다. 해마다 발생하는 하천의 수질오염사고시 다목적댐이나 용수댐에서 희석수를 대량 방류함으로써 수질 사고를 해결하는 경우가 이에 해당한다. 또 하나의 메커니즘은 미래의 오염원이 되는 비점오염원(축산가구, 도로 산림 등)의 소산 노력 등을 통한 적극적인 수질개선이 이에 해당한다. 하천의 수질개선은 이 세가지 메커니즘이 병행하여 작용될 때 그 효과를 최적으로 달성할 수 있다. 향후 물 관리는 빗물 - 댐 하천 - 상수도 - 하수도 - 해수 등 물 순환의 전체 체계에서 이루어져야 하고 효율적인 물 관리를 위해서는 '수량 수질의 통합관리'가 불가피하다는 점에서 물이용부담금의 수량측면에 대한 이해는 물 관리의 효율성을 높이는 중요한 요소이다.