• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.47-47
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• 2022

최근 물순환 관리를 위하여 물순환 선도도시, 물순환 기본계획 등 물순환 연구가 진행되어지고 있다. 물순환 연구는 수문학적 물순환 개념에서 수량, 수질, 수생태, 농업, 지하수, 불투수 면적 등 수환경의 전반적인 부분에 걸쳐 개념이 확장되어지고 있다. 국내외에서는 이와같은 연구가 진행되어지고 있으며 기후변화에 대응하여 홍수, 가뭄등을 고려한 연구도 진행되어 지고 있다. 물순환의 범위가 넓어짐에 따라 수질, 수량, 수생태 등 수환경을 종합적으로 연계하여 연구할 필요가있다. 따라서 다양한 관점에서의 연구가 필요한 분야이다. 물순환은 기존의 수량적인 부분과 함께 수질, 수생태등 많은 분야 및 방대한 양의 자료가 적용되어 진다. 이는 빅데이터의 적용이 필수적이라고 할 수 있으며 통합물관리를 위한 빅데이터의 구축이 필수적이라고 판단된다. 빅데이터의 구축을 통해서 현재 수환경에 활용되어 지고 있는 평가지표를 수집하고 활용성을 분석하고자 한다. 지표 및 산정자료의 수집을 통해 통합물관리 빅데이터를 구축하고 선정된 지표를 적용하여 각 유역의 특성을 파악하고 문제점을 도출할 수 있는 통합물관리 지표의 적용성을 판단하고자한다. 기존에 활용되는 지수들은 각각의 분야만 산정이 가능하며 이를 통합적으로 산정할 필요가 있다. 본 연구에서는 통합물관리에서의 빅데이터의 적용성을 판단하고 선정된 통합관리지표가 유역의 물관리 상태를 판단하고 분석이 가능한 물환경 평가지표를 도출하고자 한다.

• 한국습지학회지
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• 제24권4호
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• pp.256-267
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• 2022

본 연구는 대청호 상류에 있는 서화천 유역을 대상으로 지난 5년간 측정된 장기간의 수질모니터링 자료를 이용하여 수질 현황 및 추세를 분석하였다. 서화천 유역은 대청호의 녹조 발생 감소 및 수질 개선을 위한 사업이 진행되고 있으며 상수원 수질 관리를 위해서 지속적 관리가 필요하다. 현재 수질 평가는 수질 관리 지점을 파악하는 것이 목적이며 좋은물 등급과 통합수질지수(Water Quality Index, WQI)를 사용하였다. 추세 평가는 Mann-Kendall test와 Sen's Slope를 이용하여 수질 개선사업을 통한 효과를 평가하였다. 평가결과, 현재는 수질지수를 통해 수질 관리가 필요한 유역과 시기를 확인하였으며 추세분석을 통해 개선사업으로 인한 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 장기 수질모니터링 자료를 이용한 수질 현황 및 개선 효과를 검토할 수 있어 향후 비슷한 유형의 유역에서 적용 가능하리라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.450-450
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• 2011

최근 유역의 급속한 도시화, 농업의 근대화, 홍수로 인한 수해 증가, 극심한 홍수, 물이용 형태의 변화, 수질 오염 등 하천관련 다양한 문제가 제기되고 있으며, 물 관련 정보화를 추진하기 위하여 유역조사를 통한 수문 및 하천 정보의 기초자료 관리 체계를 구축하고 있다. 이를 기반으로 유역에 대한 수자원 현황을 평가하고 국가수자원계획의 정책지표로서 활용할 수 있는 통합지수들을 사용하고 있다. 지표 및 지수를 통해 한 분야를 평가하기 위해서는 객관적인 관측 값 또는 기초자료들 중에서 현상을 잘 기술해줄 수 있는 대표적인 값들을 선별하여 표준화를 거치고 각각의 세부지표들을 통합하는 과정에서 가중치를 부여한다. 기존 수자원관리를 위해 개발된 지표 및 지수에 사용된 가중치 방법은 동일가중치 방법이나 전문가들의 설문조사를 통한 계층분석법(AHP) 등이 주로 활용되었다. 본 연구에서는 지표 및 지수개발에 있어 사용되는 가중치 산정방법에 대해 알아보고 각 세부지표나 대리변수 사이의 가중치 산정방법에 따른 평가결과의 변화와 결과에 미치는 영향을 분석하여 가중치 부여 방식에 따른 지수변화의 민감도 분석을 실시하였다.

• 환경영향평가
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• 제30권2호
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• pp.61-74
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• 2021

본 연구에서는 해양에서 진행되는 개발사업으로 인하여 해양환경에 미치는 영향을 효율적으로 판단할 수 있는 평가지수들을 비교·검토하였다. 해양수질 분야에는 수질평가지수(WQI), 해양저질 분야에는 유해화학물질 정화지수(CIHC), 부영양화 정화지수(CIET), 농축계수(EF), 해양저서생물 분야에는 저서건강도지수(BHI), 저서오염지수(BPI)를 선정하였다. 개발사업에서 관측된 자료를 각각의 평가지수에 적용하여 평가지수의 특성 및 효용성을 파악하였다. 수질평가지수, 유해화학물질 정화지수, 저서건강도지수가 평가방법 및 평가기준이 명확히 정의되어 있으며, 통합적인 환경영향 분석이 가능하였다. 동 연구에서 제시된 지수이외에도 해양환경을 평가하는 다양한 지수가 있으며, 사업별 특성에 따라 적합한 지수를 활용하는 것도 중요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.641-641
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• 2015

수자원 관리의 새로운 패러다임으로 스마트워터그리드가 이슈화되고 있다. 스마트워터그리드는 현재 직면해 있는 물 문제를 ICT기술을 활용하여 효율적으로 관리 및 운영할 수 있는 기술이다. 가뭄과 홍수 등을 대응하기 위한 분산형 수자원, 그리고 수량과 수질등의 통합 관리를 지향하는 물관리 패러다임과 ICT와 물산업을 융복합화하여 양방향 실시간 운영을 통한 네트워크 구성, 그리고 대규모 수원개발과 장거리 수송방식으로부터 지역단위의 부존된 수자원인 다중수원을 효율적으로 활용하고, 이들 수원의 최적 블랜딩 기술 및 멀티워터루프를 이용한 수요자 중심의 물관리에 초점을 맞추고 있다. 이에 본 연구에서는 지역의 부존된 수자원을 효율적으로 관리하기 위한 운영지수를 산정함으로써 지역의 평상시 물관리 운영과 상수공급차단, 다중수원에 오염물질 유입, 가뭄발생 등 비상시 상황에 물관리가 원활히 이루어지도록 하였다. 스마트워터그리드에서 사용되는 물관리 운영지수는 비상시 지역간 플랫폼에 정상적으로 물공급이 어렵거나, 예상되어 유량 확보가 필요시 원활하게 유량 확보가 가능하도록 주변 지역간의 운영지수를 산정하여 최적의 조건을 도출하여 우선순위를 시나리오에 나타내어 사용자가 플랫폼에 물공급이 가능하도록 제시한 운영지수이다. 물관리 운영지수는 중회귀분석 기법을 이용하여 종속변수에 선형적인 영향을 미치는 유량, 수질, 이송거리, 전력비용, 경제적인 영향 등을 고려하여 종속변수의 값을 예측하고 통계적인 기법으로 유량, 수질, 이송거리, 전력비용, 경제적인 영향 등에 대한 장래추정치를 부여하여 회귀모델을 구축하여 물관리 운영지수를 산정하였다. 이를 활용하여 평상시에는 물수요 공급량을 정확히 관리하여 지역간의 수자원 불균형을 해소하고 비상시에는 상황을 대처하여 지역의 물부족 문제를 해소할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.928-932
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• 2006

지금까지의 수자원계획평가는 유역별 권역별로 이루어져 왔다. 다시 말해 지역적인 수자원계획평가는 제대로 이루어지지 않았다고 할 수 있다. 한 지역의 수자원계획평가를 하기 위해서는 그 지역의 물이용 순환시스템을 분석해야 하며, 이를 통해 유역의 기본 자료를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 순환구조 및 현황 문제점 파악, 시스템 개선 등을 수행할 수 있다. 하지만 국내에서는 아직까지 종합적으로 물순환 및 물이용에 대해 제시된 연구결과는 거의 없으며, 각 순환요소에 대한 개별적인 연구가 수행된 경우가 있다. 도시용수의 순환시스템의 경우 전체적인 순환시스템에 대한 연구보다는 주거형태에 따른 회귀율의 산정과 같은 특정 분야에 대한 연구결과가 제시된 경우가 있으며, 농업용수에 대해서도 회귀율의 추정과 같은 연구가 제시되어 있는 정도로 관련 연구의 수행이 매우 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 서산 지역의 물이용 순환시스템을 조사하여 분석함으로써 기 수립된 서산 지역의 장래 계획들의 타당성을 검증하고, 이에 대한 대책 및 문제점을 제시하고자 하며 장래에 일어날 수 있는 수량 및 수질 변화에 대한 상황들을 시나리오로 개발하여 분석함으로써 장래에 대한 수량, 수질을 연계한 수자원계획을 수립하고자 한다. 또한, 서산 지역의 대표적인 수원인 보령댐의 댐운영 및 가뭄 모니터링에 이용할 수 있도록 보령댐에 대한 가뭄지수(물공급능력지수, 표준물공급능력지수)를 분석하여 제시하고자 한다.

• 생태와환경
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• 제40권2호
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• pp.184-192
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• 2007

본 연구는 국내 5대강 수계 중 하나인 섬진강 수계의 6개 지점을 선정하여 수체 안정기인 2005년 4월과 6월, 2회에 걸친 조사를 실시하여 섬진강의 생태 건강성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 특성에 맞게 수정 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 정성적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI) 분석은 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였으며, 이 화학적 수질 분석은 섬진강 수계의 환경부 측정망 지점 자료 중, 2002년부터 2005년까지 4년간 측정된 자료를 이용하였다. 섬진강의 생물통합지수는 33(n=12)로서 "보통${\sim}$양호상태" (Fair${\sim}$Good)로 나타났다. 지점별 모델값은 지점 5에서 40 "양호상태" (Good)로 생물통합지수가 가장 양호한 지점으로 나타난 반면에 지점 3은 23 "악화${\sim}$보통상태" (Poor${\sim}$Fair)로 생물통합지수가 가장 악화된 지점으로 나타났다. 서식지 건강성 지수는 평균 109(n=6)으로 "일부훼손상태"(Marginal)로 나타났으며, 지점별 모델값은 지점 6에서 136으로 "양호상태" (Suboptimal), 지점 3은 54로서 "악화${\sim}$일부훼손상태" (Poor${\sim}$Marginal)로 나타났다. 이 화학적 수질자료의 지점별 분석에 따르면, 지난 4년간 평균 BOD와 COD값은 각각 1.3 mg $L^{-1}$(범위: $0.9{\sim}1.8$ mg $L^{-1}$)과 3.3 mg $L^{-1}$ (범위: $2.8{\sim}4.0$ mg $L^{-1}$)로 나타나 유기물에 의한 화학적 오염은 적은 것으로 나타났다. TN과 TP의 평균값은 각각 2.5 mg $L^{-1}$과 0.067 mg $L^{-1}$로 나타나 영양염류는 상 하류간 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 본 연구에서 산정된 생물통합지수와 정성적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 섬진강의 수환경은 5대강 수계 중 어류가 서식함에 있어 가장 적합한 상태인 것으로 나타나, 서식지 교란과 화학적 오염으로부터 계속적으로 보호되어야 할 것으로 사료되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.199-199
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• 2021

한국농어촌공사에서는 과학적이고 체계적인 농업기반시설 및 용수관리로 재해를 예방하고 물관리의 효율성 증대를 위한 유지관리 종합정보시스템인 농업기반시설관리시스템을 구축하여 운영중에 있다. 한국농어촌공사는 2012년부터 저수지별 일공급량을 측정하여 기록 관리하고 있어, 저수지의 수위차와 공급량을 사용하여 저수지의 일유입량을 산정 할 수 있는 체계를 구축하였고 저수지 종합건전성 평가를 위해 이 자료를 사용하였다. 수량부문은 수문학적으로 하천환경 및 수생태계에 민감한 영향을 끼치는 인자들로 지표를 구성하였다. 선정된 지표는 High Flow, Low Flow, Seasonality, Zero Flow, Variability로 구성하였다. 수질부문은 자연적 요인과 사회·경제적 요인 기준에 의한 분류를 통해 저수지의 건전성 상태를 파악할 수 있는 지표를 선정하였다. 자연적 요인은 환경부의 수질환경기준에 제시된 항목 중 저수지 건전성을 대표할 수 있는 수온, DO, COD, SS, TN, TP 및 TOC를 선정하였다. 농업용 저수지 수량·수질을 고려한 수환경 평가체계 적용을 위해 적누, 이담, 송고 저수지를 선정하였다. 3개 저수지를 대상으로 수량, 수질 부문으로 나누어 부문별 건전성 및 종합건전성 평가를 수행하였다. 선정된 지표의 분석단위를 통일시키기 위하여 표준화를 수행하였으며 자료의 왜곡정도가 큰 경우에는 로그변환을 취하여 표준화를 수행하였다. 가중치 적용은 주관적인 견해가 들어갈 수 있는 전문가의 설문에 의한 방법보다는 수학적 방법을 이용한 주성분과 엔트로피 가중치 방법을 적용하였다. 최종적으로 산정된 지수에 따라 하천별 현황을 주제별, 시기별로 검토하였으며 객관적이고 이해가 쉽게 5개 등급으로 등급분류를 해 저수지별 건전성 정도를 쉽게 파악할 수 있도록 하였다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.183-191
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• 2009

본 연구는 동진강 수계 중 동진강 본류의 상 중 하류의 3개 지점을 선정하여 조사를 실시하여 이 화학적 수질 및 서식지 분석을 통하여 생태 건강도 및 어류 분포특성을 진단하였다. 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)모델 분석은 국내 하천의 특성에 맞게 수정 보완하여 8개 다변수 메트릭 모델을 이용하였고, 물리적 서식지 평가 지수(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)분석은 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다. 이 화학적 수질 분석은 동진강 수계의 환경부 수질 측정망 자료 중 2005년부터 2008년까지 4년간의 자료를 이용하여 분석하였다. 내성종이면서 잡식성 어종인 피라미가 우점종으로 나타났으며, 동진강의 생물통합지수는 평균 19(n=3)로서 "보통상태" (Fair)로 나타났다. 지점별로 지점 1에서 28 "양호상태"(Good)로 가장 높게 나타난 반면에 지점 2와 3은 각각 18과 12로 "보통상태"(Fair), "불량상태"(Poor)로 나타났다. 서식지 평가 지수는 117(n=3)으로 "보통${\sim}$양호상태"(Fair${\sim}$Good)로 나타났으며, 상류에서 하류로 갈수록 악화되는 경향을 보였다. 이 화학적 수질자료의 분석 결과 지난 4년간 평균 BOD는 2.3 mg $L^{-1}$(범위:0.1${\sim}$8.9 mg $L^{-1}$)로서 우리나라 수질기준(2007년 1월의 환경부 기준고시)에 의거할 때 II(약간 좋음)등급을 보였다. COD는 펑균 5.5 mg $L^{-1}$(범위: 1.8${\sim}$12.6 mg $L^{-1}$)로 나타났고, 계절 및 지점별로 큰 변이폭을 보였다. TN의 평균값은 2.7 mg $L^{-1}$(범위: 0.9${\sim}$7.5 mg $L^{-1}$)이고, TP의 평균값은 0.127 mg $L^{-1}$(범위: 0.01${\sim}$0.391 mg $L^{-1}$)로 TN과 같이 하류로 갈수록 증가하는 보였다. EC는 평균값 174.9 ${\mu}s$ $cm^{-1}$(범위: 6.7${\sim}$547 ${\mu}s$ $cm^{-1}$)이고, SS는 17.7mg $L^{-1}$(범위: 0.5${\sim}$62.7 mg $L^{-1}$)로 나타났다. 본 연구에서 생물통합지수와 물리적 서식지 평가, 이 화학적 수질 분석에 따르면, 동진강의 수환경 건강 상태는 악화되어 있는 것으로 나타나 서식지와 농업 배수의 관리가 필요한 것으로 사료되였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권2호
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• pp.161-178
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• 2006

유역통합관리의 이론을 적용한 의사결정지원 시스템을 구축하기 위해서는 Heathcote (1998)가 제안한 다음과 같은 7단계를 수행하는 것이 바람직하다. 단계별 절차는 (1) 대상유역에 대한 정보수집, (2) 문제점 도출 및 우선 순위의 결정, (3) 분명하고 구체적인 목표의 설정, (4) 모든 대안의 제시, (5) 가능한 대안의 선별, (6) 선별된 대안의 효과분석, (7) 최종대안의 수립으로 이루어져 있으며 본 연구는 $1\~5$단계의 과정에 해당된다. 1단계에서는 유역의 물순환에 대해 현장답사 및 문헌조사 등을 통하여 구체적이고 정량적인 정보를 수집하였으며 2단계에서는 중 유역 별로 다양한 지수(홍수피해 잠재능, 건천화 잠재능, 수질오염 잠재능) 및 유역평가 지수를 이용하여 치수, 이수, 수질 측면에서 각각 또는 종합지역으로 문제가 되는 중 유역을 도출하였다. 3단계에서는 유역통합관리 측면에서 우선적으로 고려되어 할 중 유역을 제시하였으며 이를 해결하기 위한 핵심목표를 건천화 방지로 선정하였고 수질개선, 홍수피해 저감의 효과도 고려하는 것으로 하였다. 4단계에서는 이를 위한 구조적, 비구조적 방아을 포함하는 제안들을 제시하였으며 5단계에서는 남아있는 대안에 대해 기술적, 경제적, 환경적 가능성 등을 정성적으로 파악하여 실현 가능한 대안들을 선별하였다. 이렇게 선별된 대아들을 중 유역 별로 필요성 및 가능성을 검토하여 구체적인 예비타당성 계획을 수립하였다.