• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.74-74
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• 2020

싱가포르의 물분야는 선도적 글로벌 하이드로허브(Global hydrohub)로, 글로벌 물시장에서 싱가포르의 위상을 견고하게 하면서, 지속적으로 괄목할만한 성장세를 이어가고 있다. 200개 이상의 물관련 기업, 25개 이상의 연구소와 더불어, 싱가포르 물분야는 2018년까지 25억 싱가포르달러의 부가가치 창출과 14,400개의 일자리를 창출하면서, 세계 각국으로부터 투자를 유치하고 있다. 또한, 싱가포르는 2006년 이래 국립연구재단(National Research Fund: NRF)에 6억 7천만 싱가포르 달러만큼 기금을 누적하여 2020년에는 28억 싱가포르달러의 부가가치 창출과 15,000개 일자리 창출이라는 목표를 달성 할 수 있을 것으로 예상된다. 이와 더불어 연구, 혁신 및 기업 (Research, Innovation, and Enterprise: RIE) 2020 계획을 달성하기 위하여, 싱가포르 국가 물기관인 PUB, 경제개발이사회(Economic Development Board: EDB) 및 기업싱가포르(Enterprise Singapore)는 싱가포르의 물분야 강점을 활용하여 다음과 같은 세 가지 분야에 초점을 맞추고 있다. 즉 1)"글로벌 국가가 요구하는 솔루션 개발", 2)"기술의 상업화(commercialization)"와 수출"을 가속화하고 3)"다양한 역량과 재능을 육성"하는 것이다. 본 연구는 싱가포르 PUB의 자국 물기업 지원을 위한 전략사례를 분석함으로써 한국 물분야 SOC공공기관의 인프라 건설 및 운영 노하우를 활용한 물분야 부가가치 창출 및 일자리 확대를 통해 현(現)정부의 경제정책 기조인 물분야에 대한 혁신성장과 일자리 창출 방안 마련에 기여하고자 한다. 또한, 본 연구를 통해 물분야 대표적 성공사례인 싱가포르 물분야 공공기관의 운영정책과 PUB의 경영전략을 분석하여, 국내 물기업의 해외진출 활성화를 위한 지원전략 수립의 기초자료를 제공하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.346-346
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• 2021

본 연구는 농업지역의 가뭄 발생에 대하여 활용되는 관정의 효율적 관리를 목표로 우선관리가 필요한 취약지역을 선정하는 방안을 수립하였다. 특히 한국에서는 논 위주의 농업 생산기반정비가 진행되어 왔으나 최근 경제성장과 소득증대에 따른 농산물 소비 구조의 변화로 다양한 밭 작물경작이 증가하여 밭 관개시설물에 대한 정비가 요구되고 있다. 따라서 가뭄 대응을 위한 밭작물의 용수공급 시설물인 관정에 대한 취약성 평가를 통하여 관리의 목표와 우선관리 지역의 선정이 필요하다. 가뭄에 대한 관정 취약성 평가는 최근 널리 사용되는 다기준의사결정 기법인 TOPSIS를 적용하였으며, 한국 전역 158개의 시, 군을 평가대상으로 한다. 평가 인자는 관정능력 및 효율에 긍정적 영향을 주는 강수량, 지하수위, 관정 당 양수량과 부정적 영향을 주는 경지면적, 연속무강우일수, 민간관정 비율을 선정하였다. 평가결과로부터 관정 당 양수량과 상수도 보급율이 관정 효율 취약성 평가를 통한 우선 관리 순위선정에 주요한 영향을 주는 것으로 분석되었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.220-220
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• 2020

영산강수계는 상류에 4개의 농업용 댐이 위치하여 환경대응용수 확보 및 하천유지유량이 절대적으로 부족하고, 갈수기 하천 유량의 약 67 %가 광주 제 1, 2 하수처리장 방류수가 차지하고 있어 하천의 수질과 수생태계를 위협하고 있다. 이에 최근에는 오염된 하천의 건강성을 회복하기 위한 방법으로 수생태계의 정화능력을 활용한 인공습지가 각광받고 있다. 영산강 유역에서도 자연의 정화능력을 활용하여 하천 오염원을 저감시키기 위한 사업의 일환으로 2016년 광주 제 2 하수처리장 방류구에 서창오미공원 습지를 조성하였다. 이 습지는 유입량이 적어 정상적 기능이 어려운 기존 습지를 재조성한 것으로 하수처리장 방류수 약 5만 ㎥/day을 습지로 유입시켜 수질정화용 식재식물을 이용하여 하수처리장 방류수 수질을 개선한 사업이다. 2016~2017년 모니터링 결과, 습지 유입 전·후 BOD는 평균 33.5 %, 최대 73.1 % 저감 되었으며, T-P 또한 평균 59.3 %, 최대 91.6 % 저감 되었다. 그러나 습지는 운영기간 경과 시 퇴적물 축적, 고사체로 인한 T-P 용출 등으로 인하여 처리수의 수질이 더 악화될 우려가 있기 때문에 습지 조성 후 지속적인 유지관리와 모니터링이 필요하다. 그 예로 하수처리장 방류수와 비점오염원 처리를 위해 주암호에 조성된 인공습지의 경우, 2001년 준공 후 지속적인 관리 및 모니터링을 통하여 약 17년이 지난 2018년에도 BOD 49.3 % T-N 65.1 %, T-P 19.2 % 로 저감되어 오염원 및 영양염류 제거에 큰 효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 본 조사에서는 서창오미공원과 주암호 인공습지 운영 결과를 토대로 습지 모니터링의 중요성과 적정 운영 방안을 제시하고자 하며, 영산강 하천의 점·비점오염원 저감을 위한 신규 인공습지 조성 사업에 기초자료로 활용하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.104-104
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• 2022

임진강 수계는 북측 지역이 다수를 차지하는 유역 특성으로 예고 없는 상류 급방류, 강우 등으로 인해 댐 운영에 근본적 어려움이 있으며, 이에 따라 홍수조절지 및 댐 하류 계측 가능 지역의 취득 자료를 고려한 하천 수위 변화에 대한 사전 예측을 필요로 하고 있다. 홍수기 하천 도달시간 및 수위예측 기법으로는 물리 기반 및 데이터 기반 모델들이 다양하게 연구되어 왔으며, 일부 연구성과들은 현업에 활용하고 있다. 물리기반 모델은 하천 지형 변화에 대한 자료 취득 및 분석에 많은 시간을 요하는 단점은 있으나, 설명 가능한 모델을 구현할 수 있을 것으로 사료 된다. 반면, 데이터 기반 인공지능 모델은 짧은 시간 및 비용으로 모델을 개발할 수 있으나, 복잡한 알고리즘구현 시 설명이 불가하여 일관성을 의심 받을 수 있다. 본 논문에서는 홍수 도달시간과 하류 수위 상승에 대하여 설명 가능한 인공지능 알고리즘 및 시뮬레이션 프로그램을 개발하고자 하였다. 홍수 도달시간 예측은 기존 조견표 방식에서 고려하지 않았던 홍수파의 영향을 추가 변수화 하고, 데이터의 전후처리를 통하여 도달시간을 예측하였다. 실시간 하류 수위 예측은 댐 방류량, 주변 강우, 조위 등을 고려하여 도달시간 후 수위를 예측할 수 있도록 구현하였으며, 자료 동화 기술을 일부 적용하였다. 미래 방류조건에 대한 시뮬레이션을 위해서는 미래 방류량, 예상 강우 입력 시 하천 지점별 수위 상승을 예측할 수 있도록 알고리즘 및 프로그램을 개발하였다. 이를 구현하기 위하여 다양한 인공지능 알고리즘을 이용한 학습, 유전자 알고리즘을 이용한 가중치 학습 제한 조건내 최적화, 수위파와 조위파의 중첩의 정리 등을 이용하여 예측 정확도 및 신뢰성을 제고 하였다. 인공지능 분석결과의 현업활용성 제고를 위하여 시뮬레이터 프로그램을 개발하여 현업에 적용하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.560-560
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• 2015

우리나라 연평균 수자원 총량은 1,297억톤이고 이용가능한 수자원량은 58%(753억톤)이며, 이 중 바다로 유실되는 32%(420톤)를 제외하고 연간 26%(333억톤)을 이용하고 있다. 용도별로 보면 생활용수 75억톤, 공업용수 21억톤, 농업용수 159억톤 및 유지용수 78억톤 등으로 사용되며 농업용수가 약 48%로 가장 많은 양이 차지하고 있다. 농업용수는 국내 수자원 소비량 중 가장 많은 양을 차지하고 있으나, 주기적인 가뭄에 따른 용수 부족이 매년 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이며, 이에 대한 대책으로 저수지 준설, 둑 높이기, 다단계 양수장 건설 등을 통한 저수량 확보 사업이 진행되고 있으나 준설 및 둑 높이기시 막대한 사업비와 양수장 조성 공간 부족 등으로 농업용수 확보에 어려움이 발생하고 있다. 국내에서는 수자원 개발 및 친수공간 조성을 목적으로 매년 1,000여건의 하천공사가 실시되고 있으며, 하천공사로 인해 가물막이의 설치 및 해체가 계속적으로 발생하고 있다. 하천공사시 가물막이 설치를 위해 중장비의 출입 반드시 필요하나 중장비 출입이 어려운 지역에서는 공사기간 지연 및 경제성 등의 문제로 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이에, 본 연구에서는 휴대용 차수막의 구조개선을 통해 (1) 저수지 증고 및 하천 가물막이에 적합한 설계 및 설치 방법을 개발하고, (2) 수압 및 부유물질에 안전하도록 강도를 개선하였으며, (3) 내구성, 경제성, 유지관리성이 개선된 재이용이 가능한 휴대용 차수막을 개발하였다. 휴대용 차수막 개발로 인해 저수지 증고 및 하천 가물막이 뿐만 아니라 방재 및 레크레이션용도 등 다목적 활용이 높은 것으로 나타나 수자원 분야에 다수 적용될 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.305-305
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• 2018

저수지 상류부 환경변화 분석을 위해 환경변화 시나리오 적용 분석할 수 있는 수문모형(SWAT)을 선정하여 수양(함동)호 유역을 포함하는 송산관측소를 유역출구로 하여 유출량 자료가 있는 2015~2016년을 대상으로 모형을 검?보정하였다. 수양(함동)호는 댐 높이 13.5m에서 15.1m로 증고 되었으며 총저수량은 7,472 천$m^3$에서 11,926 천$m^3$로 증가하였다. 모형 검증결과 모형효율이 0.9로 모형 적용가능성을 확인하였으며 둑높이기 사업 전(2001-2010)과 사업 후(2015-2016)을 모의하여 사업 전?후의 수문요소(강우, 유출, 침투, 증발산, 침루, 토양수분, 지하수 증발, 지하수함양) 모의결과를 정리하였다. 사업 전(2001-2010) 평균 강수량 1549.8 mm, 유출량 907.9 mm, 침투량 615.4 mm, 증발산량 624.2 mm, 침루량 241.1 mm, 토양수분 355.7 mm, 지하수 함양량 222.5 mm로 모의 되었다. 사업 후(2015-2016) 평균 강우량 1100.1 mm, 유출량 370.4 mm으로 극심한 가뭄으로 나타났다. 사업 전 비슷한 강우량을 나타낸 2006년 지하수 함양량은 186.9 mm이고 2016년은 222.9 mm로 지하수 함양량이 사업 후 증가한 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.182-182
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• 2019

논에서의 밭작물 재배면적은 점점 늘어나는 추세이며, 저수지에 용수가 있음에도 불구하고 논 위주의 용수공급체계로 인하여 가뭄이 심한 경우에 일반 밭지대에도 용수공급이 용이하지 않다. 지표수를 밭 관개용수로 사용함으로써 기존 수리시설의 활용도를 제고하고 농업용수의 사용 절감 및 신규 개발비 절약 등의 효과를 얻게 될 수 있도록 농업용수의 다목적 이용방안이 필요하다. 밭작물의 용수확보는 대부분 개인관정을 이용하여 밭지대에 관개용수를 공급하고 있으나, 최근 지하수는 전국적으로 수위가 낮아지고 있으며, 특히 가뭄시 지하수위 저하에 따른 용수공급이 어려울 것으로 예상된다. 지표수는 저수지, 양수장, 취입보를 활용하여 공급하고 있으며, 송수시설은 관수로 및 용수간선을 활용하여 저류시설로 공급되고 있다. 저류조 설치는 산중턱 및 고가저류조와 평지 설치로 수원별 하천수의 경우 송수는 펌프를 이용하여 저류조에 송수하여 관수로를 적용한다. 급수방법은 자연유하 방식 기능을 선택한다. 저수지 경우 송수는 수원으로부터 직접 공급시 자연유하 방식이 가능하고 고가저류조의 경우 펌프를 이용하여 저류조에 공급한다. 평지설치시 기존 개수로를 적용하면 펌프로 유입수를 취수할 수 있는 조치가 필요하다. 평지설치 급수는 펌프를 이용하여 관개장치에 공급한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.388-388
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• 2023

영산강은 황룡강과 지석천이 합류하는 지점이기 때문에 많은 비가 내리면 홍수에 취약한 반면, 인근 지역인 나주시 노안면과 광주광역시 승촌동 지역의 지하수를 풍부하게 해주는 역할을 하고 있다. 특히, 승촌보 인근 지역은 겨울철 수온이 따뜻한 지하수를 활용하여 겨울철 미나리를 대규모로 재배하고 있다. 현재 승촌보 운영 수위를 관리 수위인 E.L.7.5m보다 1.5~2m 낮은 E.L.5.5~6.0m로 운영함에 따라 지하수 수위가 보 관리 수위보다 낮게 형성되고 있다. 이에 K-water 영산강보관리단은 여름철 홍수방어를 위해 설치된 배수문을 겨울철에 닫아 인공소류지를 형성함으로써 겨울철 미나리 재배지역에 지하수가 함양되는지 시험운영을 계획하였다. 배수문 시설을 관리하는 한국농어촌공사 광주지사와 광주광역시 남구청과 협의하였다. 이후 영산강유역환경청 민관협의체 위원장과 주민대표 통장님들께 방문 설명 등 지역주민들의 공감대 형성을 거쳐, '22년 9월 30일 승촌보 인근 승촌배수문 등 5개 배수문을 폐쇄하여 11월 30일까지 소류지에 물을 담수하였다. 또한, 소류지의 수위를 파악하기 위해 GPS 측량으로 해발 표고 산정한 간이 목자판 수위계를 설치하여 소류지내 수위를 모니터링하였다. 승촌배수문(#1)에서 발생한 누수는 스펀지를 바닥에 깔아 보강함으로써 누수를 줄여 소류지 수위를 E.L.6.7m 이상을 유지하였다. 그 결과 영산강에 인접한 SCM-008 지하수 관측소 데이터는 승촌보 운영 수위에 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 미나리 재배 기간인 3월에는 수막 재배로 인한 지하수 사용으로 수위가 가장 낮았으며, 여름철에 지하수 수위가 회복되는 패턴을 반복하였다. 10월~11월 시험운영기간 동안 SCM-005, -008, -101 지하수 관측정은 소류지와 중앙배수로에 가까울수록 인공 함양시 수위 상승효과가 크게 나타났으며, 평년(2020년~2021년) 대비 지하수위 상승을 확인하였다. SC-0 지역은 2022년 가뭄으로 다우년 대비 지하수 수위가 낮았으나, 시험운영 기간 중 지하수 수위 하강 속도가 늦춰지거나, 수위가 상승하는 것을 확인하였다. 또한, 인근 마을주민들에게 시험 운영 결과를 공유하였고, 소류지가 예년처럼 건천화되었을 때보다 지하수 수위상승과 중앙배수로나 소류지에서 양수하는 등 용수 이용에 도움이 되었다는 긍정적인 답변을 받았다. 따라서 2023년도에도 겨울철 미나리 재배 시기 동안 배수문을 닫아 소류지를 형성하여 지하수 함양에 도움이 되록하여, 미나리 지역의 농가 수익 증대에 보탬이 되도록 할 예정이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.231-231
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• 2011

우리나라 수자원이용량의 47%를 차지하고 있는 농업용수는 공사관리지역(64%)와 지자체관리 지역(36%)으로 이원화 되어 있고, 공사관리지역은 2000년 이전 103개 농지개량조합이 개별적으로 관리하다가, 2000년 이후 농업용수의 효율적 관리를 위하여 2000년에 3개기관(농지개량조합, 농지 개량조합연합회, 농어촌진흥공사)이 통합하여 현재 한국농어촌공사가 되었다. 2000년 이전 103개 조합에서 저수지, 양배수장 등 수리시설물과 용배수로 등 평야부 시설물에 대한 각종 정보가 통합적으로 관리가 되지 못하였고, 매년 발간되는 농업생산기반정비사업 통계연보를 통해서 체계적인 관리가 되어왔다. 2000년 이후 통합 공사가 출범하면서 전국단위의 종합적이고 체계적인 정보관리가 가능해졌으나, 농업용수 정보(자료)가 개별 조합별로 산재되어 있고 전산화 되어 있지 못하였으며, 시설물의 설치년도가 오래된 경우 자료자체가 존재하지 않은 경우가 많이 있고, 소규모 시설의 경우 정보(자료)관리의 필요성에 대한 효용성에 대한 인식이 낮으므로 하여 농업용수관리 정보화에 많은 어려움이 있었다. 또한 기초적인 정보(자료)관리 구축이 되지 못한 상황에서 개별 시설물 또는 수계별로 이 치수관리를 위한 의사결정 지원시스템 구축에도 많은 어려움이 발생하였다. 이는 공사 내부 뿐만 아니라 외부의 우려와 비판이기도 하였다. 이러한 어려운 여건에도 불구하고, 우선 지난 10년 동안 농업용수관리의 기초적인 정보(자료) 관리 구축을 실시하여 수원공과 평야부 시설에 대한 정보구축을 실시하였고, 각 사업별로 RIMS, RAWRIS, TIMS, 지하수넷, UIRRI, 4대강상황실 등의 정보화 시스템을 구축하였다. Post 4대강, 유역통합관리 등 수자원환경의 내외적인 여건변화에 맞춰, 2010년 부터 개별 시스템에 대한 통합 농업용수관리 정보시스템 구축을 위한 마스터플랜을 수립하고 있고, 금번 마스터 플랜수립결과를 바탕으로 실질적인 시스템 구축을 완료하게 되면 명실상부한 농업용수분야의 최상위 시스템으로 자리매김 될 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.486-486
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• 2021

국가에서는 수해예방 및 주민들의 삶의 질 향상을 위해 다양한 하천사업을 수행한다. 국토교통부의 경우 매년 막대한 예산을 투입하여 하천정비 및 재해복구사업 등을 추진 중에 있으나, 체계적인 공사관리와 산출물의 전산화를 위한 시스템은 부재한 실정이다. 현재 건설사업정보시스템(건설CALS)을 통해 하천공사에 관한 정보를 확인할 수 있으나 총 공사비, 참여업체 등 기본적인 정보만을 제공하고 있으며, 공정관리 및 예산정보에 관한 상세한 내역을 확인 및 관리할 수 있는 기능은 부재하다. 이러한 문제를 해결하고자 본 연구에서는 하천사업(공사)관리시스템의 필요성을 제시함과 동시에 우선적으로 하천사업 공종 표준화를 수행하고자 한다. 현재 건설공사표준품셈을 통해 건설공사의 공종을 확인할 수 있으나 '제2장 하천공사' 내에는 사석, 돌망태, 하천호안공에 관한 정보만을 담고 있다. 하천공사 공종 표준화를 진행하게 될 경우 공종별 공사 세부정보에 대한 관리가 가능해지며, 현재 하천을 관리 중인 국토교통부, 지방국토관리청 및 지자체 등 하천사업을 수행 중인 기관의 시스템 활용도를 제고할 수 있다. 하천사업 공종표준화를 위해 우선적으로 현재 건설공사표준품셈, 도로대장 전산화 입력지침 등기 수립된 지침 및 기준을 통해 건설토목공사 시의 공종을 조사·분석한 후, 하천공사 준공보고서 및 감리보고서 등 공사 관련 자료를 활용하여 하천공사에 주로 수행되는 공사들에 관한 종류를 도출하였다. 이후 건설토목공사 공종과의 비교·분석을 통해 하천공사에서 주로 수행되는 공종을 도출·표준화하는 작업을 진행하였다. 본 연구에서 제시한 하천사업 공종의 경우 향후 하천사업(공사)관리시스템 개발에 활용이 가능하며, 하천공사 관리의 효율성을 극대화할 수 있다.