• 한국수자원학회논문집
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• 제38권3호
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• pp.199-212
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• 2005

노후관망의 최적개량 계획수립 시에는 수리학적 타당성을 포함한 다양한 인자들이 복합적으로 고려되어야 하며 모형에 고려할 인자들이 증가할수록 보다 효율적인 최적화 기법의 적용이 필요할 것이다. 그러나, 국내에서는 유전자알고리즘과 같은 보다 효과적인 알고리즘을 이용한 노후관 개량을 위한 의사결정시스템에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구의 목적은 최근 국내에서 제안된 ReHS라는 최적화기법을 이용해 기존의 모형에서 고려하지 않은 다양한 인자들을 고려한 상수관망 최적개량 의사결정 시스템을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 고려하는 조건에 따라 다른 목적함수를 갖는 5개의 모형을 개발하여 가상관망에 적용하였으며, 기존에 개발된 모형들보다 타당한 결과를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.274-274
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• 2015

전 세계적으로 식량과 물 안보에 대한 중요도가 높아지고 있으며 이에 따라 물발자국은 식량과 물을 연계하는 요소로서 거론되고 있다. 물발자국은 제품이 생산되는 과정동안에 사용되는 물의 양을 의미하며 $m^3/ton$으로 표현한다. 이러한 물발자국은 작물 필요수량 및 생산량을 기반으로 산정되기 때문에 기후변화와 밀접한 관계가 있다. 따라서 농업 및 수자원 계획 분야에서 물발자국의 활용성을 높이기 위해서는 기후변화에 따른 우리나라 농산물의 물발자국 변화를 살펴보는 것이 필요하다. 이에 따라 본 연구에서는 기후변화에 따른 논벼의 농업용수량 및 생산량 산정을 통하여 미래의 녹색 및 청색 물발자국을 산정하고, 시기 및 시나리오별 불확실성 및 민감도를 평가하고자 하였다. 기후변화 시나리오는 RCP 기반의 신 기후변화 시나리오를 이용하였으며, 물발자국 산정 작물은 우리나라의 주곡인 논벼를 대상으로 하였다. 물발자국은 작물의 단위생산량당 소비되는 물의 양으로 정의되며, 최근 연구에서 물발자국은 용수 공급원에 따라 녹색(green), 청색(blue), 회색(grey) 물발자국으로 구분하여 산정되고 있다. 본 연구에서는 작물의 증발산으로 소비되는 수량만을 물발자국 산정에 적용하여 증발산량 중 강우에 의해 공급되는 수량인 녹색 물발자국과 관개에 의해 인위적으로 공급되는 수량인 청색물발자국을 산정하였다. 기후변화에 따른 미래의 작물의 생산량을 산정하기 위해 작물모델로 기상, 재배관리, 작물의 유전정보, 토양수분 및 질소의 효과까지 고려하여 작물의 생육뿐만 아니라 생산량까지도 모의할 수 있는 CERES-Rice모델을 적용하였다. 미래 기후 전망을 위한 전지구모형은 종류가 다양하고 모형의 특성과 모형 입력 자료에 따라 모의 결과가 상이하게 나타남에 따라 불확실성을 내포하고 있다. 따라서 기후변화에 능동적으로 대처할 수 있는 논벼의 물발자국을 산정하기 위하여 각 시나리오 및 시기별 물발자국의 불확실성 및 민감도를 분석하였다. 본 연구의 결과는 기후변화에 따른 미래 농업수자원의 변화를 분석하는데 이용될 수 있을 뿐 만아니라 우리나라 미래 국가수자원 정책의 수립을 위한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.549-549
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• 2015

물 소비는 수자원 고갈을 야기하며, 수자원 고갈은 보건, 농업 생산력, 작물 생산력, 생태계에 악영향을 미친다. 따라서 물발자국 개념을 적용하고 이를 활용함으로써 일반생활에서 패러다임의 전환을 유도하는 것은 환경 및 물 문제를 저감하는 좋은 수단이 될 수 있다. 우리나라도 물발자국 개념 도입의 적극적인 검토가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 스페인의 사례를 통하여 물발자국 도입 방안을 도출하고자 한다. 스페인은 2008년 9월 유럽연합에서 최초로 물발자국 평가를 정책으로 채택하였다. 스페인은 물 부족 국가로서 물발자국 연구를 수행해왔으며 강 유역 및 국가적 차원의 방법론을 연구하고 검증해왔다. 특히 도시와 산업 분야에서 물의 재사용을 증대시키기 위해 통합농업 및 생태농업을 장려하고 있다. 이와 관련하여 태양에너지, 관광, 전통 작물 재배 지역의 물발자국 계정의 비교우위를 통해 환경, 농업, 에너지, 무역 정책과 관련되는 물 정책의 조정 중에 있다. 또한 지나친 용수개발로 인한 생태적 위험에 대처하기 위해 강을 상류, 중류, 하류로 나누어 작물별 가상수량과 물 효율성을 분석하였다. 이에 따른 결과로 지역마다 적합한 수출입전략으로 물 효율성이 높은 작물을 주로 재배하는 상류지역은 농산물을 다른 지역으로부터 수입하는 동시에 채소류와 같은 물 효율성이 높은 농산물을 특화하여 수출할 필요성을 농가로 제시하고 있다. 이를 통하여 스페인은 지역의 환경 조건에 가장 적합한 제품의 생산을 촉진하고 본질적인 물 사용 패턴의 변화를 통하여 효율적인 물 분배 및 사용이 가능하게 됨으로서 관개용수 사용의 감소를 실현하였다. 본 연구를 통하여 스페인은 유역관리계획의 개발을 위한 기술적 표준으로서 다양한 사회경제 분야의 물발자국 분석을 포함하고 있음을 확인하였다. 이를 통하여 물발자국 정책의 활용방안을 파악하였고, 물발자국의 도입 방향성을 도출하였다. 환경 및 물 문제를 저감할 수 있는 물발자국 개념은 향후 우리나라의 수자원 관리에 있어 중요한 지표의 역할을 할 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.636-636
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• 2015

우리나라는 환경용수 수요 증가, 기후변화 등으로 인하여 물이 부족해지고 있으며, 농촌용수와 공업, 생활, 환경용수의 경쟁이 그 어느 때보다 격화되고 있다. 생활, 공업, 농업용수로 나누어서물관리를 하던 과거와는 달리 현재에는 통합물관리의 필요성이 대두되고 있으며 한 분야만 검토해서는 전반적인 물관리 개선방안의 수립이 어려운 실정이다. 따라서 통합적인 지능형 물관리가 절실히 필요한 시점이다. 농촌용수 지능형 정보화시스템은 직접조작을 위한 원격 제어계측시스템으로 물관리자동화사업 분야와 수리, 수문, 관개배수 프로그램 등의 정보화시스템의 두가지 측면에서 살펴볼 수 있다. 현재 우리나라의 농업용 수리시설물에 대한 데이터베이스와 응용프로그램은 농촌용수종합정보시스템(RAWRIS)을 비롯하여 몇몇 시스템에서 구축하고 있으나 만족도는 높지 않고, 이들의 중요성도 인정받지 못하고 있는 실정이다. 농촌용수와 관련된 분야별 목적에 따라 별도로 수집 관리되고 있는 기존 정보시스템의 효율적인 연계 구축 및 활용을 위한 종합적인 정보전략계획(ISP) 수립이 필요하고, 농촌용수 및 시설물 관련 신규 사업과 공정의 체계적 관리, 기존 시설물들의 통합관리, 농촌용수의 수량 및 수질 계측의 실시간 및 장단기 자료관리와 분석, 가뭄과 홍수대비 물관리의사결정 지원, 농촌용수 관련 대국민 정보서비스 제공, 농촌용수 관련 조직들의 업무적 공유와 통합 등을 실현해야할 필요성이 있다. 본 연구에서는 지능형 시스템 정보서비스를 위한 정책지원 등의 정보제공 대상의 수준을 분석하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.515-515
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• 2016

농경지에서의 액비 수요는 최근 증가하고 있으나 적정 액비시비량에 대한 기준과 사후 관리에 대한 명확한 기준이 없어 환경문제에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 시험포장을 선정하고 논에서의 질소 및 인의 동태를 모니터링하고, 관개수, 침투수, 및 배출수 중 영양물질의 부하량을 평가하였다. 시험구는 대조구(화학비료 표준시비구, A)와 양돈분뇨액비 표준시비처리구(B)로 구성하였으며, 기상관측 측정을 위하여 자동기상관측기, 유입량, 유출량 측정을 위한 계측장비를 각 처리구별로 설치하였다. 담수의 경우 B 처리구에서 시비 시기별로 영양물질의 수질 농도가 첨둣값을 보여주었으며 평균적으로 높게 나타났다. 대표 이벤트 중 6월 25-26일 강우에 따른 유출수의 분석결과는 액비의 영향으로 T-N 및 T-P의 경우 초기 강우시 상대적으로 높게 나타났다. 7월 21-22일 강우 분석 결과는 T-N, T-P(50배)가 상대적으로 높은 분포를 보여주었다. 침투량은 많으나 수질변화는 처리구별로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 부하량은 각 이벤트별 10분 간격의 유량 측정과 30분 및 1시간 간격(첨두 이후 탄력적 적용)으로 수질 모니터링을 실시하였다. B 처리구에서 부하량이 전체적으로 높게 나타났으며, T-N의 경우 2.2배, 그리고 T-P의 경우 6.6배 높게 나타났다. 2015년까지의 데이터는 평년대비 강수량의 부족으로 추가적인 데이터 축적을 통한 분석이 필요하며 이를 바탕으로 원단위 부하량을 평가할 계획이다. 또한 본 연구는 액비시용에 따른 농경지에서의 영양물질 유출에 따른 관리방안 개발을 위한 연구로 지속적인 모니터링을 통하여, 향후 새만금 유역내 축산밀집지역에서 나타날 수 있는 축산분뇨 관리정책 개발의 기초자료로 활용될 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.516-516
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• 2016

기후변화는 농업생산량 감소와 식량 안보 문제와 같이 농업에 심각한 영향을 미칠 수 있다. 또한 기존의 농업수리 및 관개배수 시설 운영에 영향을 줄 수 있다. 따라서 지속가능한 농업 수자원 관리를 위해서는 기후변화의 영향을 고려한 장기적인 계획 수립이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 논벼 지역의 설계용수량의 확률론적 분석을 통한 논벼 필요수량 및 설계용수량에 대한 기후변화영향 평가를 실시하였다. 이를 위해서 본 연구에서는 23개 GCM의 36개 산출물을 활용하여 Multi-model ensemble 구축하였다. 먼저 GCM별 증발산량과 유효우량을 산정한 결과 중부지역에서는 IPSL-CM5A 모델의 기후변화자료를 활용할 경우 증발산량과 유효우량이 타 GCM 모델들과 비하여 크게 산정되었다. 남부지역에서는 CanESM2 모델을 적용할 경우 가장 많은 증발산량과 유효우량이 모의되는 것으로 나타났다. 이처럼 GCM별로 다양한 결과가 모의되기 때문에 농업시설 설계에 적용되는 설계용수량의 경우 안전성을 위하여 Multi-GCM models을 활용할 필요가 있다. Multi-model ensemble의 RCP 4.5와 RCP 8.5 시나리오를 적용한 결과, 모든 경우에서 1995s(1981-2014)에 비해 설계용수량은 점차적으로 증가하는 것으로 나타났다. 평균 증가율은 RCP 4.5에서 중부지역이 9.4%, 남부지역이 6.0% 증가하는 것으로 나타난 반면, RCP 8.5에서는 중부지역이 11.1%, 남부지역이 8.2% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 여러 GCM 산출물간의 불확실성은 RCP 4.5보다는 RCP 8.5 시나리오가, 중부 지역보다는 남부 지역이, 논벼 증발산량 보다는 유효우량이 더 큰 것으로 분석되었다. 본 연구는 향후 미래 가뭄 위험성을 최소화하기 위한 농업 수자원관리 전략수립에 활용될 수 있을 것이다. 또한 본 연구결과는 기후변화 영향 평가에 있어서 적합한 GCM 자료를 선택하는데 있어, 불확실성을 가늠할 수 있는 유용한 척도로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.39-39
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• 2018

우리나라는 전체 국토의 약 70%가 산악지형으로 이루어져 있고 연중 강우가 6월에서 9월에 집중되는 기후적 특성을 가지고 있다. 최근 기후변화의 영향까지 더해지면서 시간당 300mm 이상의 집중호우를 보이는 이상강우가 빈번하게 발생하고 있다. 대부분의 도시지역은 하천을 중심으로 발달되어 있어 인구 및 사회기반시설의 집약정도가 매우 높고 하천변 저지대 지역에 주거 및 상업시설이 밀집되어 있다. 기후적 지역적 특성으로 인한 홍수피해를 미연에 방지하고 피해를 최소화하기 위하여 치수 중심의 수자원 관리를 위해 노력하고 있다. 하지만 우리나라의 하천관리는 시기별 하천 수량의 급격한 변동으로 어려움을 겪고 있다. 이러한 어려움을 극복하고 효율적인 수자원 관리 및 홍수피해 저감을 위해 수계를 중심으로 20개의 다목적댐을 건설하여 운영 관리 중에 있다. 특히, 홍수기 시 댐 운영은 예상 강우에 따라 적절한 예비방류와 강우 시 효율적인 댐 운영계획이 필수적이다. 본 연구에서는 강우가 집중되는 홍수기 댐 운영 시에 예상 강우량에 따라 댐 유역 내 유량 증가에 기여하는 정도를 예측할 수 있는 유출율 예측 회귀식을 개발하였다. 유출율은 강우와 유출량의 비로 지역특성, 강우특성, 관개여부, 선행강우량, 강우이동 방향 등 다양한 요인에 의해 복잡한 메케니즘을 갖는다. 단순히 예상되는 총강우량에 따른 유출율 만으로 상호관계를 정의하기가 쉽지 않기 때문에 한국수자원공사에서 개발한 댐군 홍수조절 연계운영시스템(COSFIM)인 수문학적 연계운영모형을 활용하였다. 최근 10년간 홍수기에 발생한 강우사상별 시간단위의 수문자료(총강우량, 기저유량, 유출율, 무강우일수, 강우지속시간 등) 분석을 실시하였다. COSFIM 모형을 통한 결과를 토대로 고려항목 간 교차검증을 통해 사분위수범위의 이상치 경계를 설정하고 상관분석 결과에 따라 0.5 이상의 상관성이 높은 항목을 활용하여 예측 강우량에 따른 유출율 예측 회귀식을 도출하였다. 본 연구에서 개발한 예측 강우에 따른 유출율 예측 산정식은 댐 유역에 예상되는 강우량에 대하여 하천의 유량 증가 예측 정도를 정량적으로 제시할 수 있으며, 실제 홍수기 댐 운영 시 예상 강우량에 따라 신속하고 적절한 수문 방류 계획 수립에서 용이하게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권9호
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• pp.637-645
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• 2019

본 연구는 유역에서 제공하는 다양한 생태서비스 가운데 네팔의 Bagmati 유역의 물생산량(Water yield)을 산정하였다. 물 공급, 관개 수력 등 다양한 시설에 사용되는 물생산량 지도는 계획 및 관리에 도움이 되며 생태서비스의 공급과 생산에 의도하지 않은 부정적 영향을 줄일 수 있다. 여러 문헌들은 네팔 Bagmati유역에 대한 탄소저장과 식수공급과 같은 생태서비스 제공 연구에 중점을 두었으나 토양피복별 혹은 소유역별 물 생산량에 대한 연구는 매우 미흡했다. 따라서 본 연구에서는 네팔 바그 마티 유역에서 소유역 규모와 함께 유역의 총 물생산량을 계산하고 유역의 토지피복 유형별로 물생산량을 산정하기 위해 시작되었다. 이를 위해, 생태서비스 평가를 위해 가장 많이 사용되는 Budyko 수문학적 방법에 바탕을 둔 ArcGIS기반 InVEST Water Yield 모형이 사용되었다. 본 연구로부터의 결과는 단위면적(ha)e당 물 생산량이 소유역 5 ($15216.32m^3/ha$)에서 가장 높았으며 소유역 6 ($10847.15m^3/ha$)에서 가장 낮았다. 토지피복별 물생산량은 도시화지역에서 가장 높게 산정되었으며, 초원과 농경지가 도시화지역 다음으로 높게 산정되었다. 본 연구에서 산정된 소유역별, 토지피복별 물생산량은 지역 규모의 상호 관련 서비스 개발을 위한 효율적인 시나리오를 제공하고 지속 가능한 토지 이용 정책 및 상호 관련된 물 관리 서비스를 촉진시킬 것으로 기대한다.

• 한국농공학회지
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• 제14권3호
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• pp.2703-2715
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• 1972

본 실험 연구는 흙수로내에서의 용수손실에 관한 연구로서 물을 필요로 하는 논과 밭까지 필요한 시기에 필요한 양만큼을 보급해 주어야 하는 관개계획을 수립함에 있어 매년 높아져 가는 사수위에 늘어가는 필요 수량과의 함수관계를 해결하는 지표를 주는데 목표을 두었다. 시험은 용수계통인 간선, 지선, 분선수로로 구분하여 간선수로에서는 1,000m 구간을 잡아 유속계측정 방법으로 지선수로에서는 500m 구간을 잡아 상 하류에 파야샬후륨을 설치하여 측정하였으며 분선수로에서는 200m 구간을 상 하류에 사각예언웨어를 설치하여 손실을 측정하였으며 기타손실에 영향을 주는 제요인들도 조사하여 다음 결과를 얻었다. (1) 1,000m 구간의 간선수로에서는 9.64%의 통수손실을 보였으며, 500m 구간의 지선수로에서는 15.55%. 200m 구간의 분선수로에서는 12.34%의 통수손실율을 보였다. (2) 삼투량조사는 지선수로를 40m 간격으로 3번 반복조사에서 2.08cm/day 또 200m 간격의 지선수로에서는 1일 평균 3.37cm/day의 삼투량을 얻었다. (3) 단 1회의 결과치를 객관성 있게 취급은 곤난하며 종래에 사용해 온 결과치보다는 손실과 삼투가 공히 상당히 큰 값을 보여주고 있어 좀 더 자세한 연구가 필요하다.

• 농업과학연구
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• 제19권2호
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• pp.201-237
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• 1992

본(本) 연구(硏究)는 1992년(年) 2월(月)부터 동년(同年) 8월(月)까지 한국(韓國)의 농어촌진흥공사(農漁村振興公社)(RDC)와 말레시아의 KTA기술용역단간(技術用役團間)의 기술제휴하(技術提携下)에 아세아개발은행(亞細亞開發銀行)의 기술협력기금(技術協力基金)에 의(依)한 말레지아북부(北部) Terengganu 농촌개발제(農村開發第)2단계사업(段階事業)의 타당성조사연구(妥當性調査硏究) 결과(結果) 중 말레시아정부(政府)의 경제정책방향(經濟政策方向), 농업개발(農業開發) 및 사업(事業)의 경제적(經濟的) 재무적(財務的) 타당성(妥當性)만을 발췌(拔萃)하여 본(本) 논문(論文)에 수록(收錄)하였다. 본(本) 농촌개발사업지구(農村開發事業地區)는 말레시아의 북동(北東)쪽에 위치(位置)하고 있는 Terengganu State의 Setiu-Besut양(兩) Distict가 포함(包含)되는데 경제적(經濟的)으로 가장 낙후(落後)된 지역(地域)으로 매년(每年) 행사(行事)처럼 찾아오는 홍수(洪水)때문에 농경지(農耕地)를 집약적(集約的)으로 경작(耕作)하지 못함으로써 지역농민(地域農民)들은 빈곤(貧困)에서 벗어나지 못하고 있고 침수기간중(浸水期間中)에는 지역(地域)의 경제활동(經濟活動)은 물론(勿論) 교통(交通)마저 불통(不通)되고 농촌하부구조(農村下部構造)의 손실(損失)은 물론(勿論) 사회경제적(社會經濟的)인 손실(損失)이 크며 Setiu River의 하구(河口)가 침전(沈澱)되어 어선(漁船)의 출입(出入)이 점점(漸漸) 곤란(困難)해지므로써 어민(漁民)들의 생계(生計)에도 위협(威脅)을 주는 지역(地域)이다. 따라서 본(本) 타당성(妥當性) 조사연구(調査硏究)의 근본적(根本的)인 목적(目的)은 농촌(農村)의 빈곤(貧困)을 타파(打破)하기 위하여 (1) 홍수(洪水)를 방지(防止)하고, 배수(排水) 및 관개개선(灌漑改善)을 하며, 하구(河口)를 개발(開發)하여 어민(漁民)들의 생산활동(生産活動)을 돕고 지역주민(地域住民) 및 농민(農民)들의 경제활동(經濟活動) 및 농업생산성(農業生産性)을 제고(提高)시키며 (2) 환경보호(環境保護) 및 관리(管理)를 통(通)하여 지역주민(地域住民)에게 쾌적(快適)한 농촌생활환경(農村生活環境)을 제공(提供)하고 생태계(生態系)의 변화(變化)를 방지(防止)하며 (3) 다각적(多角的)인 영농활동(榮農活動)을 통(通)하여 지역농민(地域農民)의 소득(所得)을 극대화(極大化) 할 수 있는 개발(開發)의 기본구상(基本構想)과 이에 대한 기술적(技術的) 경제적(經濟的) 타당성(妥當性)을 구명(究明)하는 것이다. 본(本) 사업지역(事業地域)의 총면적(總面積)은 9,500ha이며 이는 4,680ha의 기설지구(旣設地區)의 개보수관개사업(改補修灌漑事業)과 500ha의 과수단지(果樹團地), 200ha의 채소단지(菜蔬團地), 500ha의 옥수수단지(團地), 250ha의 엽연초생산단지(葉煙草生産團地), 2,760ha의 오일팜 및 고무나무단지에 소, 염소 및 양(洋)을 사육(飼育)하는 종합적(綜合的)인 농촌개발(農村開發)로서 농가(農家)의 농업소득제고(農業所得提高)에 큰 기여(寄與)를 하게 되며 Setiu강(江)의 유역(流域) 4,090ha에 대한 홍수경감대책(洪水輕減對策)으로 지역주민(地域住民)의 생활안정(生活安定) 및 교통(交通), 관광(觀光), 사회경제적(社會經濟的) 생산활동(生産活動)을 촉진(促進)하는 사업(事業)을 하게된다. 본(本) 사업(事業)의 공사기간(工事期間)은 1993년(年)부터 5개년간(個年間)이며 총사업비(總事業費)는 외화(外貨) 2천만불(千萬弗)을 포함(包含)하여 5천(千) 5백만불(百萬弗)로 추정(推定)되었다. 년간사업수익(年間事業收益)은 사업(事業)의 완전운영기간(完全運營期間)인 2003년(年)을 기준(基準)으로 할 때 15,541백만불(百萬弗)로 추정(推定)되었으며 사업(事業)의 내구기간(耐久期間)은 30년(年)으로서 2023년(年)까지 생산(生産)이 계속(繼續)될 것이다. 본(本) 사업(事業)의 전체재무수익율(全體財務收益率)은 22.49%이며 경제적(經濟的) 수익률(收益率)은 19.30%로 경제적(經濟的)인 타당성(妥當性)이 매우 높음을 알 수 있다. 모든 사업(事業)이 계획(計劃)대로 성공적(成功的)으로 추진(推進)될 경우 사업지역내(事業地域)의 몽리농가(蒙利農家) 4,000호(戶)가 큰 혜택(惠澤)을 보게되고 농촌(農村)의 빈곤수준(貧困水準)(Poverty Line)은 현재(現在)의 36%에서 18%수준(水準)으로 경감(輕減)될 것이 기대(期待)되고 있다.