• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.361-361
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• 2017

한국농어촌공사가 관리하고 있는 농업용저수지는 총 3,377개로 2015년 평균 저수율은 61 %를 기록하였는데, 이는 예년 평균 저수율51 %를 나타내고 있다. 1990년대 후반부터 우리나라에는 기후변화에 따른 온난화 추세를 나타내는 경향을 보이고 있고, 강수량 및 집중호우의 증가추세도 나타나고 있다. 기온과 강수량이 과거와 다른 변화를 보임에 따라 물 공급의 안정성을 확보하기 위해 저수지를 통한 수자원 확보가 이루어지고 있으나, 용수공급능력이 어떻게 변화할 것인지에 대한 정보가 부족한 상태이다. 또한, 논벼의 생육에 있어서 저수지의 적절한 용수공급은 필수적이기 때문에 저수지의 효율적 운영 및 용수이용의 효율적 분석이 필요하다. 최근까지 연구 조사에서 농업용수 이용 효율은 굉장히 낮은 것으로 나타났다. 농업용수 이용 효율의 개선을 위해서는 용수수급 특성을 조사 분석하고, 이에 따른 개선방안을 제시하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 가뭄 등 기상 재해에 대응하고 한정된 농촌용수를 합리적으로 관리하기 위해 대상지구에 대한 농업용수 이용 효율성을 분석하고자 한다. 대상지구는 경기도 화성의 버들저수지 관개지구, 중북 진천의 무수저수지 관개지구의 필요수량과 공급수량을 비교하였다. 필요수량은 HOMWRS를 이용하여 산정하였고, 공급수량은 해당지구의 저수지 운영일지, 양수장 가동일지를 바탕으로 산정하였다. 버들저수지 관개지구의 2008년~2015년 필요수량 및 공급량을 분석한 결과, 필요수량 산정량과 실제 공급수량의 비는 최대 230%에서 최소 110%을 나타냈고, 2008년~2010년의 경우 약 220% 이상의 관개수량이 공급된 것으로 조사되었다. 2014년 및 2015년의 경우 전국적인 극심한 가뭄의 영향으로 필요수량 대비 공급량이 90%정도로 낮아졌으나 공급량 부족은 발생하지 않은 것으로 나타났다. 무수저수지 관개지구의 2008년~2015년 필요수량 및 공급량을 분석한 결과, 공급량과 필요수량의 비는 최소 170%에서 최대 250%로 나타났다. 특히, 2013년도에는 약 250%의 관개수량이 공급되어 초과공급량이 가장 많이 발생하였고, 분석기간 대부분의 년도에서 모두 약 200% 이상이 공급된 것으로 나타났다. 본 연구와 비슷한 지역의 2010년~2015년의 연구 결과를 보면, 경기도 이동지구를 대상으로 공급량과 필요수량의 비는 170%를 공급하는 것으로 나타냈으며, 충북 백곡지구는 210%를 공급한 것으로 나타났다. 본 연구 대상지구의 필요수량 대비 공급량은 과거의 연구와 비슷한 공급율을 보였다. 그러므로 앞으로 극심한 가뭄에 대비하기 위한 효율적인 농업용수 관리방안을 수립할 필요가 있는 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.1257-1261
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• 2004

국내 농업용수 관리기관인 농업기반공사에서 농업용수의 관개효율 개선을 포함한 효율적인 물관리 연구를 위해 운영중인 경기 평택의 이동 농업용수지구를 대상으로 실제 공급량과 수정 Penman식으로 구한 필요수량과의 비교를 통하여 물이용 효율에 대한 분석을 실시하였다. 2003년은 년간 강수량이 평년에 비하여 많았으며 강우횟수도 많아 관개 필요수량이 평년에 비하여 적었으며 이로 인하여 물이용 효율 또한 낮게 나타났다. 관개구역별 필요수량 산정량과 실제 공급량 비교를 통한 물이용 효율 분석은 3개 저수지 관개구역에 대해 실시하였다. 관개구역별 공급량과 필요수량 비교는 미산저수지 관개지구의 경우 수정 Penman식으로 구한 필요수량의 $90\%$를 실제 관개구역에 공급하였고 용덕저수지 관개구역의 경우 $170\%$를 공급하였고 이동저수지 관개구역의 경우 $220\%$를 공급하여 $90\%\~220\%$의 범위를 보였다. 전체 관개구역의 평균은 필요수량 산정량의 $160\%$를 실제 관개구역에 공급한 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.53-53
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• 2019

최근 지구온난화로 인한 기상 이변의 이유로 우리나라뿐만 아니라 세계 여러 국가에서 홍수 및 가뭄이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 우리나라에서는 게릴라성 호우가 빈번히 발생하여 저지대 및 많은 지역에서 홍수가 발생하고 있으며, 연평균 총 강우량은 매년 비슷하나 게릴라성 호우와 같은 폭우의 빈도가 증가되고 있어 상대적으로 과거에 비해 가뭄의 발생기간도 길어지는 실정이다. 다시 말하면 게릴라성 호우와 같은 폭우는 잦아졌지만 강수량 자체는 감소하는 추세이다. 이는 홍수와 가뭄의 위험이 더 커졌다는 것을 의미한다. 이에 우리지역의 전체 물 이용 및 관리의 효율화가 필수적이며, 물 이용량의 약 50%를 차지하는 농업용수의 효율적 이용 및 관리가 중요하다. 따라서 본 연구에서는 관개기에 필요한 물이 얼마나 사용이 되는지에 대한 작물의 생육시기별 필요수량을 산정하고, 산정된 필요수량의 갈수빈도분석을 실시하고자 한다. 갈수빈도분석을 통해 재현기간에 따른 작물의 순별 필요수량 따라 저류조에 유입되는 빗물의 양으로 얼마만큼 해결이 되는지 확인하여 빗물의 사용량을 산정하여 저류조의 적정 용량을 검토하고자 한다. 작물계수를 이용하여 작물별 필요수량은 HOMWRS　프로그램을 이용하여 산정하며, 작물별 생육시기에 따른 필요수량에 대한 갈수빈도분석은 수문 통계 분석과 적합도 검정을 통하여 GUM, PT3, GEV, GLO, GPA 및 GNO분포를 대상으로 적정 분포를 선정한다. 선정된 분포형을 통해 재배작물별 생육시기에 따른 필요수량 계열의 설계 필요수량을 산정한다. 이에 따른 필요수량과 갈수빈도분석 결과를 통해 재배작물의 순별 수요량을 추정한다. 재배작물의 순별 물 수요와 잠재적인 저류조의 높이를 통해 빗물을 얼마만큼 재이용할 수 있는지에 대한 수용 비율(sufficiency ratio)을 산정하고. 순별 수요량에 따른 밭 작물의 적정 빗물 저류조 용량을 결정하는 방법을 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.456-456
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• 2022

최근 정부에서 국내 물관리일원화를 추진함에 따라 수자원에 대한 양적, 질적, 파생적 기능의 통합적 관리를 위한 기술적 기반의 필요성이 제기되고 있다. 지금까지 국내에서는 하천, 호소 등 수자원에 대한 수질관리와 수량관리가 별도로 이루어지다보니, 수질 및 수량에 대해 관측지점, 관측시점 등이 모두 다른 실정이다. 상호 간 영향이 뚜렷한 수량 및 수질을 연계하여 관리하기 위해서는 수체 내 동일 지점에 대한 관측데이터 관리가 우선적으로 필요하다. 그러려면 수량-수질 연계 관리에 필요한 데이터 항목 및 관계 등의 설계가 중요하다. 즉, 데이터를 단순히 모아놓는 것이 아닌 효과적인 관리를 위한 빅데이터 큐레이션이 필요하다. 따라서 이러한 필요성에 근거하여 본 연구에서는 수량-수질 연계 관리가 가능한 데이터관리시스템을 구축하기 위해 온톨로지 기반 메타데이터를 설계 및 분석하고자 한다. 관계형 데이터베이스 구축을 위한 방법론으로는 먼저 수량 및 수질 도메인의 데이터 항목의 관계성을 분석하고 이를 바탕으로 온톨로지 기반의 메타데이터를 설정한다. 온톨로지를 활용하면 해당 도메인에서 데이터 간 관계성을 보다 분명하게 정의할 수 있다. 데이터를 클래스나 인스턴스에 정의하고, 각 데이터 간 관계를 속성에 정의한다. 또한 수량-수질 데이터 연계 관리 시 고려하여야 할 요소를 분석하여 제시한다. 이를 통해 수량-수질 데이터 연계 관리에 있어 온톨로지 기반 메타데이터의 적용성 및 효율성을 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국통계학회:학술대회논문집
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• 한국통계학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.91-96
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• 2003

연관규칙은 데이터베이스에 잠재되어 있는 유용한 정보를 탐사하는 방법으로 데이터마이닝의 한 분야이다. 이는 항목의 발생유무만을 고려하는 이진연관규칙에 대한 연구가 주였으나, 최근에는 항목의 수량까지 고려하는 수량연관규칙 탐사가 소개되고 있다. 수량연관규칙은 수량속성 항목을 임의의 방법으로 여러 개의 소구간 항목으로 분할한 후, 각각을 이진항목으로 취급하여 연관규칙을 탐사하는 방법이다. 본 논문에서는 분할된 여러 소구간 분할항목들 중에서 필요 소구간 항목만을 선택적으로 탐사하는 방법을 제안한다. 제안방법은 블린항목제약식을 사용하여 수량항목의 탐사범위를 제한함으로써 모든 분할을 탐사하지 않고 필요 소구간만을 탐사하기 때문에 탐사시간을 단축할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.83-83
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• 2023

댐의 침투수량은 준공이후 댐 안전성 확보를 나타내는 지표 중의 하나이며, 유지관리를 위해 침투수량 측정을 실시하여 관리를 하고 있다. 댐 타입별로 침투수량에 대한 허용치와 관리기준치는 다르지만, 기본적으로 댐에서 발생되는 침투수량은 측정범위를 넘지 않도록 관리를 하고 있다. 댐의 침투수량 측정은 댐 하류에 누수집수벽을 설치하고 댐에서 발생되는 침투수량을 집수한 후 삼각위어를 통하여 침투수량을 측정하고 있다. 이러한 침투수량 측정은 대부분의 댐에서 실시간으로 자동측정하고 있지만, 경우에 따라 미계측 구간이 발생되어 댐 유지관리 측면에서 미계측에 대한 원인분석이 필요한 실정이다. 일반적으로 침투수량의 미계측 원인은 계측기기, 삼각위어, 누수집수벽, 기초지반 등 다양한 원인이 있지만 명확한 원인을 찾기는 어려움이 많다. 특히, 댐 침투수량의 경우 지하수위, 댐 표면 우수, 침투수가 같이 측정되기 때문에 원인분석을 위해서는 다양한 검토가 필요하다. 본 연구의 표면차수벽형석괴댐은 누수집수벽을 통하여 침투수량을 측정하고 있으나, 일부 구간 미계측 부분이 발생하여 기초지반, 댐체 하류사면, 여수로와 댐체 접합부를 통한 누수를 원인으로 추정하였다. 이를 조사하기 위하여 전기비저항 탐사, 시추조사, 수압시험, 지하수위 측정 결과를 이용하여 누수발생 추정위치를 찾고, 침투수량이 미계측되는 원인을 분석하고자 하였다. 전기비저항 탐사는 여수로 접합부, 누수집수벽 상·하류 구간을 선정하여 측정한 결과 상·하류 저비저항대가 존재하는 구간을 추정할 수 있었다. 수압시험 결과 기초암반은 2.3 ~ 21.3 Lu(3.65×10^-5 ~ 3.65×10^-4 cm/sec)의 범위로 누수 가능성이 있는 높은 투수성을 갖는 부분을 확인할 수 있었다. 전기비저항 탐사, 수압시험, 지하수위 측정을 통해 누수집수벽 기초지반 누수발생 원인분석 결과 누수집수벽 기초암반을 통한 누수로 누수집수벽에 댐체를 통한 침투수량이 저류되지 못하는 현상이 발생하기 때문인 것으로 판단되었다. 침투수량계의 정상화를 위해서는 조사를 통해 확인된 누수집수벽 기초암반 누수구간의 그라우팅 보수보강이 필요함을 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.466-466
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• 2011

가상수는 Allan에 의해 1993년 처음 도입된 개념으로 모든 재화나 서비스를 생산하기 위하여 사용된 물의 양( /kg)을 의미한다. 예를 들어 1차 농산물의 경우 생육기간동안 농산물이 필요로 하는 물의 양이 가상수로 사용되고, 가공품의 경우 가공과정을 거치며 소비되는 물의 양이 가상수에 포함된다. 이러한 가상수의 개념을 활용한 소비 기반 물사용 지표가 물발자국이며 이는 2002년 Hoekstra에 의해 도입되었다. 물발자국은 개인이나 지역, 집단 등이 소비하는 재화와 서비스를 생산하는데 필요한 물의 총량을 나타낸다. 우리나라와 같은 물 부족 국가에서는 농 축산물 관련 정책의 수립 시 정량적인 생산량뿐만 아니라 소비되는 물의 양도 동시에 고려할 필요가 있다. 특히 현 정부는 2015년 식량자급률 목표치(곡물자급률 25%, 육류자급률 71%)를 설정하여 농 축산물의 생산 및 수입량을 조정하고자 한다. 이러한 식량자급률의 목표치에 따라 국내 생산 및 수입량의 비율이 변화하게 되므로 국내 물발자국의 값도 변화하게 되며 이는 수자원 정책 수립 시 주요한 요인으로 작용할 수 있다. 그러므로 식량자급률의 변화에 대해 단순히 생산량의 관점뿐 아니라 물 소비 절약의 관점에서의 접근이 필요하다. 이에 본 연구에서는 2015년 정부의 식량자급률 목표치 달성을 위하여 각 품목별로 소비되는 가상수의 양을 정량적으로 산정하고, 국내적으로 소비 또는 절약되는 가상수의 양을 추정하고자 하였다. 추정된 결과를 바탕으로 식량자급률 목표치에 따른 생산량의 조정으로 인한 물발자국의 변화와 그 영향을 파악하고자 하였다. 본 연구를 위하여 식량 자급률 목표치 설정에 포함된 농 축산물의 단위 가상수량과 생산량 추이, 목표 생산량 등을 조사 하였다. 이중 곡물의 단위 가상수량은 국내의 실정을 적용한 국내 연구결과를 활용하였으며, 축산물의 단위가상수량은 음용, 세척을 위한 원단위 필요수량과 소비되는 사료의 재배를 위한 단위 가상수량을 활용하여 전체 축산물의 가상수량을 산정하였다. 조사, 산정된 자료를 활용하여 2015년 식량자급률 목표치 달성을 위해 필요로 하는 가상수의 변화량과 국내적으로 소비 또는 절약되는 가상수의 양을 파악하고자 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.44-44
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• 2020

최근 기후변화의 기온 상승 및 강수량 증가의 영향으로 농업용수 수요량이 증가하고 있다. 이에 따라 농업용수의 약 60%를 공급하는 농업용 저수지의 용수 수요의 변화와 그에 따른 공급능력에 대한 평가가 필수적이다(한국농어촌공사, 2019). 본 연구에서는 기후변화 시나리오를 기반으로 농업용저수지 물수지 모의 프로그램인 DIROM(Daily Irrigation Reservoir Operation Model) 모형을 활용하여 우리나라 미래 필요수량 변화에 따른 농어촌용수 수요 변화를 분석하고, 가뭄대책단계별 관리수위를 활용해 공급능력을 평가하고자 한다. 필요수량 분석을 위해 2018년 농업생산 기반시설 통계연보의 논면적 자료 및 농어촌용수 이용 합리화계획(2015~2024)의 수로손실, 삼투량 자료를 구축하였고, 공급능력 평가를 위해 한국농어촌공사 관할 3,666개 저수지 중 저수지 시설규모, 수혜면적 등을 고려하여 선정한 426개 저수지를 대상으로 농업기반시설관리시스템(RIMS)의 저수지 제원, 내용적 곡선 및 평년저수율 자료를 수집하였다. 기후변화 시나리오는 기상청으로부터 제공받은 HadGEM3-RA RCP(Representative Concentration Pathway) 8.5 시나리오를 이용하였으며 기후변화 시나리오 기간을 S1(2021-2040), S2(2041-2070), S3(2071-2099)로 구분하여 분석하였다. 전국 필요수량을 산정한 결과 평년(1981-2005) 대비 S1, S2, S3에서 각각 12.0%, 9.1% 16.4 % 증가하여 미래로 갈수록 증가하는 경향이 나타났다. 426개 저수지에 대한 물수지 분석을 통해 저수율을 산정하고 평년저수율을 통해 산정한 가뭄대책단계별 관리수위를 기준으로 용수공급능력을 파악한 결과 저수율이 40% 미만 일이 평년대비 S1, S2, S3에서 15.9일, 11.8일, 18.1일로 증가하였다. 본 연구의 결과는 미래 기후변화에 따른 농업용 저수지 용수관리계획 및 의사결정 자료로 활용 될 것이라 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.875-878
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• 2010

본 연구에서는 하천유지유량 중 수질보전 필요유량 산정을 위하여 한국건설기술연구원과 SEI-US가 공동으로 개발한 K-WEAPq(Korea-Water Evaluation and Planning System Linked QUAL2K) 모형을 이용하여 충주댐상류 수계를 대상으로 수량-수질연계모의를 수행하였다. 수질 보전 필요유량은 환경기초시설 등을 이용하여 하천에 유입되는 수질오염원을 최대한 처리한 후 남는 오염부하량을 고려하여 적정수질을 유지할 수 있는 유량이다. 수질을 개선하기 위한 수질보전 필요유량 산정시, 수질이 악화된 경우에는 적은 유량으로 수질개선에 큰 효과를 얻을 수 있지만, 수질이 좋은 경우에는 많은 유량으로도 수질개선효과가 크지 않다. 그러므로 본 연구에서는 목표수질을 달성하는 유량과 수질개선효과가 큰 유량을 비교 검토하여 대상지점의 적정수질 관리 유량을 선정하고, 이때의 수질(수량관리수질)을 제시하였다. 본 연구의 결과를 활용하면 장래 하천 수량 및 수질의 연중변화를 파악할 수 있고, 대상지점의 목표 수질 및 적정 수질에 따른 수질보전 필요유량을 산정하여 하천 관리에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.403-403
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• 2023

도시화로 인한 생활, 공업, 농업용수의 수요는 증가하지만, 이를 해결하기 위한 댐 건설은 생태계의 단절, 수몰 지역 생성 등의 이유로 비판적인 여론이 많아 신규 수자원 확보가 어려워지고 있다. 따라서 우리는 신규 수자원을 확보하기보다 기존 수자원의 물관리 체계를 개선하고 합리적인 물 배분 기술을 개발할 필요가 있다. 이중 농업용수의 회귀 수량에 대하여 알아볼 필요가 있다. 수리 시설물에서 공급된 농업용수는 전량 작물에 의해 소비되는 것이 아니며, 포장으로 공급되지 않고 용수로를 통해 배수되기도 한다. 포장으로 공급된 수량은 물꼬를 넘어 배수되기도 하고, 일부는 침투되어 지하수를 통해 흘러나가기도 한다. 이 와 같이, 농업용수 공급량 중 소모되지 않고 하천으로 유입되는 수량을 관계 회귀 수량이라 한다. 따라서 본연구에서는 농업에 소모되지 않고 하천으로 유입되는 회귀수량을 정확히 조절할 수 있도록 농업용수 회귀수량을 계산하는 모델을 구현하였다. SWMM(Storm Water Management Model)은 도로, 도랑, 관로, 초지 등 주로 도시지역의 강우-유출-지표면 유출을 해석하는 모델이며 농지의 수로네트워크 특성을 잘 반영할 수 있다는 장점이 있다. 이번 연구에서는 용수로를 개수로로 고려하여 테스트베드 모형을 구축할 것이다. SWMM은 농업용수 물순환 모의를 위해 이미 활용되고 있으나 논에서의 증산량이 미반영되며 수혜지역 내의 지하수위가 미반영 되는 등 정확한 물순환 모의를 위해서 한계점 개선이 필요하다. 이 한계점 개선을 위해서 회귀수량 공식을 c언어로 구현 후 EPA SWMM의 소스코드를 활용하여 회귀수량 추정이 가능한 SWMM을 구현하였다. 해당 연구를 통해 농업용수의 회귀수량을 계산하여 정확한 물수지 분석이 가능하여 농업지역의 수자원 확보에 도움을 줄 것이다.