수자원의 효율적 이용 및 관리는 심화되고 있는 기후변화에 선제적으로 대응하고 발생가능한 물위기에 대비하기 위한 필수조건이다. 그 중 가장 핵심이 되는 요소는 댐에 저수된 물을 효과적으로 이용하는 것, 즉 댐 건설목적에 따라 시간 및 공간별로 적절하게 할당시키는 것이라고 할 수 있다(Kim, 1998). 그러나 단일 댐의 운영과는 달리 수계내 댐군의 연계 운영은 매우 복잡하고 어려운 문제이다. 연계된 댐들간 저수 상황을 고려하여 유역내 시 공간적인 용수 수요의 지속적인 충족을 위하여 유입량 예측의 정확성을 높이도록 하고, 상류 댐에 최대한 저류하도록 하며, 여수로 방류 같은 불필요한 방류를 최소화 하고, 서로 상충되는 목표를 갖고 있지만, 홍수용량 및 발전수위를 최대로 확보하도록 하여야 한다. 이처럼 댐 운영을 위한 실제 상황은 단일 목적에 의한 최적화와는 달리 여러 상충되는 목적 및 구성 요소들간의 타협, 조정을 필요로 한다. 댐군의 연계운영 문제는 1960년대 초부터 현재까지 활발히 연구가 진행되어 온 분야 중 하나이나 문제의 복잡성과 어려움으로 인해 아직까지도 최선의 방안을 제시하기 어려운 문제이다(ReVelle, 2000). 이를 위한 방법은 시뮬레이션 모형 활용기법과 최적화 모형 활용기법으로 대별할 수 있으며 각 방법의 서로 다른 구조적 특성과 장단점으로 인하여 이원화된 체계로 사용되는 것이 현재의 국내 실정이다. 대부분의 실무에서는 이해도도 쉽고, 비교적 결과를 빨리 도출할 수 있는 시뮬레이션 기반의 모형을 활용하며 대표적으로 HEC-5, K-ModSim, HEC-ResSim 등이 활용되어왔다. 반면, 학계에서는 DP, MIP, SLP, SDP 등 최적화기법을 댐운영에 활용 할 것을 제안하고 있지만, 활용에 대한 거부감이 남아있는 것이 현실이다. 본 연구에서는 시뮬레이션과 최적화기법의 원론적 비교를 통해 각 방법의 장단점과 한계점을 분석하고, 왜 이원화된 사용체계로 되었는지에 대한 고찰과 이에 대한 해결책으로 시뮬레이션모형의 장점과 최적화기법의 장점을 결합한 모형을 제안한다. 국내에는 Kim and Park(1998)이 시뮬레이션 기반의 최적화 모형 CoMOM(Coordinated Multi-Reservoir Operating Model)을 개발하였으며, 이후 21C프론티어 연구사업(2001-2011)에서 모형의 보완수정 검증을 통해 실무 활용도를 높여 왔다. 본 연구를 통하여 거부감의 원천을 추적해 보고, 타당한 이유가 있는지 대한 것을 심층 분석해보고, CoMOM모형과 시뮬레이션 모형, 다른 최적화 기법들과의 원론적 비교를 통해 각 방법들의 효율적인 활용방안과 최적화모형의 구체적인 활용방안을 제시하고자 한다.
본 연구는 성장기 잉어 사료의 어분 대체사료원으로서 축산가공혼합부산물 (Animal by-product mixture. ABPM)의 이용 가능성과 어분단백질 대체 범위를 결정하고 잉어용 어분대체품개발의 기초자료를 제공하고자 실시되었다. 본 실험사료의 동물성 단백질원으로는 북양어분(White Fish Meal, WFM)과 수지박 (Leather Meal. LM). 육골분 (Meat&Bone Meal, MBM). 혈분 (Blood Meal, BM). 오징어내 장분 (Squid Liver Powder, SLP)의 혼합물인 축산가공부산혼합물 (Animal by-product mixture. ABPM)을 사용하였고. 식물성 단백질원으로는 대두박 (Soybean Meal, SM)과 콘글루텐밀 (Corn Gluten Meal, CGM)을 사용하였다. 모든 실험사료는 조단백질함량 $40\%$. 가용성 에너지 15.3 KJ/g (protein. carbohyd-rate and lipid; 16.7, 16.7 and 37.7 J/g)으로 동일하게 맞추었고 각 사료의 성분조성은 다음과 같이 요약된다. diet 1, $100\%$ WFM+$0\%$ ABPM ($0\%$ ABPM. control); dict 2, $75\%$ WFM+$25\%$ ABPM ($25\%$ ABPM); diet 3, $50\%$ WFM+$50\%$ ABPM ($50\%$ ABPM): diet 4, $25\%$ WFM+$75\%$ ABPM ($75\%$ ABPM), diet 5, $0\%$ WFM+$100\%$ ABPM ($100\%$ ABPM). 각 사료내 단백질원으로서, 동물성 단백질은 어분과 ABPM을 사용하여 총단백질의 $34.7\%$를, 식물성 단백질은 $65.3\%$를 공급하였다. 일주간의 먹이붙임후에 잉어는 각 실험군별 평균어체중 10g 되도록하여 3반복으로 무작위 배치하였고, 전반기 첫 번째와 두번째 4주간의 사육기간이 끝난 8주후에는 평균어체중이 28g 되도록 재배치하여 추가로 후반기 세번째 4주간 총 12주동안 사육하였다. 사료는 1일 3회 어체중의 $2.7\~4\%$로 12주간 공급하였다. 매 2주마다 체중을 측정하였고 전반기 8주, 12주후 체장, hemoglobin, hematocrit 및 일반성분 분석을 실시하였다. 전반기 첫 번째 4주후 증체율 및 사료전환효율은 유의적 차이가 없었으나 전반기 두번째 4주후 사료 3, 4 및 5는 사료 I (대조구)보다 유의적으로 낮았다 (P<0.05). 이와는 달리 후반기 세번째 4주후의 모든 사료구의 증체율 및 사료전환효율에는 유의적 차이가 없었다 (P>0.05). 또한, 전어체 일반성분 분석 결과 전$\cdot$후반기동안 모든 사료구의 일반성분치 (수분, 조단백, 조지방, 조회분)에는 유의적 차이가 없었다 (P>0.05). 본 실험 결과, 사료내 동물성 단백질원으로 ABPM은 충분한 먹이붙임 후에 어분단백질의 $100\%$까지 대체 가능함을 보여 주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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