• Water for future
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• v.44 no.7
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• pp.88-91
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• 2011

• Journal of Korean Society of Rural Planning
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• v.20 no.2
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• pp.103-114
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• 2014

The objective of this study was to develop agricultural reservoir water supply simulation system to assess water cycle of agricultural water district. Developed system was named as ARWS (Agricultural Reservoir Water supply simulation System). ARWS consists of platform and independent modules. In ARWS, reservoir inflow was calculated using Tank model, and agricultural water supply was calculated considering current farming period and mid-summer drainage. ARWS was applied to simulate water level of Gopung and Tapjung reservoir in 2011 - 2012. The results were compared to simulation results of HOMWRS and observed data. Average $R^2$, EI, RMSE of ARWS were 0.76, 0.46, 1.78 (m), average $R^2$, EI, RMSE of HOMRWS were 0.88, -0.14, 2.37 (m) respectively. Considering statistical variances, water level simulation results of ARWS were more similar to observed data than HOMWRS. ARWS can be useful to estimate reservoir water supply and assess hydrological processes of agricultural water district.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.369-369
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• 2020

최근(2014~2017년) 강수량은 평년대비 71% 수준으로 2017년에는 누적된 강우부족으로 극심한 가뭄피해가 발생하였다. 용인시 또한 최근의 3년(2014~2017년)의 경우 연속으로 100년 빈도에 해당하는 가뭄이 발생하는 등 심각한 가뭄이 발생 되었으며, 하절기를 제외한 기간의 경우 평년에 가까운 강수가 발생하나, 하절기에는 강수가 매우 작아 심각한 가뭄이 발생하는 경향으로 조사되었다. 용인시가 관리하는 소규모 농경지는 대형농업용 수원공이 없어 작은 가뭄에도 쉽게 피해가 발생되고, 저수지, 취입보, 양수장 등 수원공이 설치되어 있으나 내한능력 부족 및 영농방식 변화 등으로 상습적으로 가뭄 피해를 입고 있다. 또한, 관리 농경지 및 농업 수리시설물에 대한 현황조사 미비로 상세한 이력 관리가 되어 있지 않아 시설물의 유지관리 및 중장기 계획 수립이 어려운 실정으로 수리시설물에 대한 이력조사가 요구되며, 전체 용수 수요량의 60% 이상에 해당하는 농업용수의 체계적인 조사를 실시하여 항구적 가뭄극복을 하기 위한 가뭄분석을 하였다. 본 연구에서는 농경지에 대하여 관개계획 기준치를 보통 10년 빈도의 가뭄에 극복이 가능하도록 설정하므로, 계획빈도의 가뭄에 안정적으로 농경지에 농업용수가 공급될 수 있도록 기설 수리시설물의 공급능력을 검토하여 확인하였다. 용인시 전역에 대하여 우선 기초자료로 기상 및 수문조사와 농촌용수관련인자를 조사하였으며, 상위 관련계획 조사로 농업·가뭄·수자원 관련계획을 조사하였다. 기존 저수지 농업용수 공급능력은 유역의 유입량은 DIROM모형을 사용하여 산정하고 관개구역의 필요수량은 Penman방법으로 증발산량을 산정하였다. DIROM 모형과 Penman방법으로 산정된 자료를 참고하여 기존 수원공 시설의 물수지 분석을하여 과정에 HOMWRS(수리시설모의조작시스템) 모형을 적용하여 농경지 필요용수량과 공급 가능량, 지하수 취수량의 능력검토를 하였으며, 가뭄 계획빈도 10년 조건에서 농업용수 공급능력을 검토한 결과 수리적으로 안전한 농경지는 전체 농경지 대비 64.18%로 확인되며, 향후 강우 전망 RCP6.0 시나리오에서 2021년~2040년에 5.1%정도 감소하는 것으로 전망된 것을 감안하면 향후 용인시 지역은 가뭄이 보다 심화될 것으로 판단되므로 시급히 구조적 대책이 가능한 여건의 지역에 한하여 수원공 시설을 확보하여 가뭄에 반드시 대비하여야 할 것으로 판단된다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.58 no.5
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• pp.19-28
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• 2016

This study was to design the optimal locations of the water level monitoring to quantify the agricultural water use in irrigation area supplied from an agricultural reservoir. In most of agricultural areas without TM/TC (Tele-Monitoring and Tele-Control) or monitoring network, irrigation water have been supplied on conventional experience and agricultural reservoir have been operated based on the operating simulation results by HOMWRS (Hydrological Operation Model for Water Resources System). Therefore, this study quantified the amount of agricultural water use in an irrigation area (Musu Reservoir, Jincheon-gun) by establishing water level monitoring network and analyzed the agricultural water saving effect. According to the evaluation of the economic values for water saving effect, the saving agricultural water of 1.7 million ton was analyzed to have economic values of 0.85 million won as water for living, and 1.78 million won as water for industrial use. It is identified to secure economic feasibility of the new water monitoring network by establishing one monitoring point in the entrance, irrigation area and endpoint through the economic analysis.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.52 no.6
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• pp.1-7
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• 2010

This study was carried out to investigate the effect of hydro power factors (e.g., irrigation area, watershed area, active storage, gross head) on annual generation capacity and operation ratio for agricultural reservoirs in Chungbuk Province with active storage of over 1 million $m^3$. The annual generation capacity and operation ratio were estimated using HOMWRS (Hydrological Operation Model for Water Resources System) from last 10-year daily hydrological data. The correlation coefficients between annual generation capacity and the hydro power factors except gross head were high (over 0.87), but the correlation coefficients between operational rate and the factors were low (below 0.28). The optimum multiple regression equations of the annual generation capacity were expressed as the functions of watershed area, active storage, and gross head. Also, the simple regression equation of annual generation capacity was expressed as a function of watershed area. The average relative root-mean-square-error (RRMSE) between observed and estimated values by the optimum multiple regression equations was smaller than that by the simple regression equation, suggesting that the former has more accuracy than the latter.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.196-196
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• 2017

저수지는 계절적 변동이 큰 하천유량을 저류시켜 적정시기에 용수를 공급하는 시설물이다. 저수지 설계에서 저수용량 결정은 중요한 사항으로 가정한 유효저수량을 적정하게 활용할 수 있는 것인지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위한 물수지 분석은 시설물의 유입량과 유출량 등 인자를 모형화하여 저수량 거동변화를 살펴보는 것으로 농업용저수지의 설계실무에서는 일련의 물수지 분석을 수행할 수 있도록 개발된 HOMWRS (Hydrological Operation Model for Water Resource System) 프로그램을 이용한다. 물수지 계산을 위한 모의기간 설정은 일별, 순별로 구분되는데 이에 따라 유입량과 공급량 산정 방법이 달라진다. 일별 물수지 분석은 유출모형으로 DIROM 모형, 필요수량 산정은 Penman식을 적용하고, 순별 물수지 분석은 유출모형으로 미산식, 필요수량 산정은 Blaney-Criddl식을 적용함에 따라 저수지 설계시 필요저수량에 차이가 발생한다. 따라서 본 연구에서는 일별 및 순별 물수지 분석방법이 저수지 설계용량 결정에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 연구대상 저수지는 농업용수 공급을 목적으로 하는 경기도 화성시에 위치한 버들저수지를 대상으로 하였고 순별 및 일별 분석기간 설정에 따른 물수지 분석을 수행하여 농업용저수지 설계빈도 10년에 대한 분석기간별 필요저수량을 비교 분석하였다. 본 연구결과는 양수저류사업, 지표수보강사업, 다목적농촌용수개발사업 등 농업용수 확보를 위한 농업용저수지 설계업무 수행시 물수지 분석기간 결정에 참고할 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.63 no.4
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• pp.65-86
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• 2021

This study aims at testing a hypothesis that the resilience of agricultural water systems is characterized by trade-offs and synergies of effects from climate and socioeconomic change. To achieve this, an Agricultural Water System Climate Resilience Assessment (ACRA) framework is established to evaluate comprehensive resilience of an agricultural water system to the combined impacts of the climate and socioeconomic changes with a case study in South Korea. Understanding dynamic behaviors of the agricultural water systems under climate and socioeconomic drivers is not straightforward because the system structure includes complex interactions with multiple feedbacks across components in water and agriculture sectors and climate and socioeconomic factors, which has not been well addressed in the existing decision support models. No consideration of the complex interactions with feedbacks in a decision making process may lead to counterintuitive and untoward evaluation of the coupled impacts of the climate and socioeconomic changes on the system performance. In this regard, the ACRA framework employs a System Dynamics (SD) approach that has been widely used to understand dynamics of the complex systems with the feedback interactions. In the ACRA framework applied to the case study in South Korea, the SD model works along with HOMWRS simulation. The ACRA framework will help to explore resilience-based strategies with infrastructure investment and management options for agricultural water systems.

• Korean Journal of Agricultural Science
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• v.48 no.2
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• pp.311-331
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• 2021

Climate change with extreme hydrological events has become a significant concern for agricultural water systems. Climate change affects not only irrigation availability but also agricultural water requirement. In response, adaptation strategies with soft and hard options have been considered to mitigate the impacts from climate change. However, their implementation has become progressively challenging and complex due to the interconnected impacts of climate change with socio-economic change in agricultural circumstances, and this can generate more uncertainty and complexity in the adaptive management of the agricultural water systems. This study was carried out for the agricultural water supply system in Seongju dam watershed in Seonju-gun, Gyeongbuk in South Korea. The first step is to identify system disturbances. Climate variation and socio-economic components with historical and forecast data were investigated Then, as the second step, problematic trends of the critical performance were identified for the historical and future climate scenarios. As the third step, a system structure was built with a dynamic hypothesis (causal loop diagram) to understand Seongju water system features and interactions with multiple feedbacks across system components in water, agriculture, and socio-economic sectors related to the case study water system. Then, as the fourth step, a mathematical SD (system dynamics) model was developed based on the dynamic hypothesis, including sub-models related to dam reservoir, irrigation channel, irrigation demand, farming income, and labor force, and the fidelity of the SD model to the Seongju water system was checked.

• Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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• v.60 no.6
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• pp.33-42
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• 2018

This study evaluated the vulnerability of irrigation water supplied to the crops. The target areas were selected as Dangjin-si, Yesan-gun, and Cheongyang-gun. The survey items of the climate exposure were annual precipitation and rainless days. The sensitivity survey items were cultivation area, groundwater level, evapotranspiration and groundwater consumption. The survey items of the adaptability were Number of groundwater well and Water supply ratio. The survey methods for these items were investigated in a variety of ways, including "National Climate Data Service System", "Korean Statistical Information Service", "National ground water monitoring network in korea annual report" and "Chungcheongnam-do Statistical Yearbook", "HOMWRS". Vulnerability assessment results were rated within the range of 0~100 points. The first grade was rated 0-25, the second grade 26-50, the third grade 51-75, and the fourth grade 76-100. And the lower the score, the lower the vulnerability. As a result, Cheongyang-gun showed a high vulnerability of over 50 points, Dangjin-si showed a low vulnerability rating of 31.20 points and a Yesan-gun of 36.00 points.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2008.05a
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• pp.1178-1182
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• 2008

본 연구에서는 SWAT 모형의 국내 적용을 위해 농촌용수지구의 수문관측자료를 이용하여 입력자료를 구축하고, 기존 유출량 산정모형과 산정결과를 비교하였다. 모형을 적용을 위한 대상지구는 경기 평택, 용인에 위치한 이동저수지를 포함하는 용남용수구역을 선정하였다. 본 대상지구는 2001년 이후 농업지역의 수문관측을 위해 계측망을 설치하고 운영하고 있는 지구로써 저수위, 하천수위, 강수량 등의 관측을 실시하고 있다. 모형의 입력자료는 기존의 GIS 자료와 대상지구에서 관측된 강수량 자료를 이용하여 구축하였고 증발산량 산정에 필요한 다른 기상자료는 인근 수원측후소의 자료를 수집하고 있다. 모형을 통해 산정된 유출량은 덕성교, 재인교, 묵방교, 미산교의 네 지점에서 측정한 유량자료를 이용하여 비교하였다. 농업지역에서 저수지 운영 및 공급량 산정을 위해 많이 쓰이는 HOMWRS 모형과 비교한 결과 평균유출량이 덕성교 지점의 경우 1,651천$m^3$, 묵방교는 619천$m^3$이며 HOMWRS의 경우 덕성교 3,155천$m^3$, 묵방교 885천$m^3$로 각각 산정되었고, 이 지점의 실측 유출량은 덕성교 3,500천$m^3$, 묵방교 1,610천$m^3$로 실측값의 47%, 38%로 각각 산정되어 총유출량은 큰 차이를 보이고 있다. SWAT 모형으로 일별 장기유출량을 추정한 결과 저수지가 설치되어 있지 않은 미산교, 묵방교에서의 일별, 월별 장기유출량은 실측치와 매우 가까운 값을 보였다. 그러나 상류지점에 저수지가 설치되어 있어 저수지의 영향을 받고 있는 덕성교와 재인교에서의 장기유출량은 관측값과 유사한 경향을 보이고 있으나 실측값과는 차이를 보이고 있었다. 이는 저수지 및 관개수량의 환원수량 등을 고려하지 않은 채 유출량을 산정한 결과로 SWAT 모형의 관개지구에 적용을 위해서는 저수지의 영향, 환원수량 및 관개용수 공급에 대한 고려가 필요하다.