• 제목/요약/키워드: 농업기반시설

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EPA-SWMM 모델을 활용한 관개회귀수량 추정 (Estimation of irrigation return flow in agricultural reservoirs using EPA-SWMM)

  • 신지현;남원호;윤동현;정인균;이광야
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.50-50
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    • 2023
  • 농업용수는 우리나라 수자원 사용량 중 약 61%를 차지하고 있으며, 효율적인 수자원 관리를 위한 핵심적인 관리목표 중 하나이다. 논으로 공급되는 관개용수는 필지에서의 증발산량 및 침투량과 용배수로를 통한 자연적 및 인위적인 배수량으로 소비된다. 관개회귀수량 (irrigation return flow)은 관개를 통해 농경지에 공급된 수량 중 증발산에 의해 소비되지 않고 침투 또는 배수 등을 통해 하천으로 회귀되는 수량이다. 관개회귀수량 및 회귀율은 농업용수 물순환 관리에 중요한 역할을 하며, 관개용수 사용량 결정, 합리적인 용수의 공급과 수요 관리계획 및 수질 관리계획 등에 중요한 요소로 작용한다. 하지만, 기상, 작물, 토양 등의 물리적 요소와 농업용수 공급량, 물꼬 조절, 담수심 관리 방식 등 인위적 요소의 영향을 동시에 받기 때문에 그 기작이 복잡한 특징을 갖는다. 따라서, 합리적인 수자원 개발 계획 및 관리를 위해 정확한 관개회귀수량 추정 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 전국 4대강 (한강, 금강, 낙동강, 영산강·섬진강) 권역 중심의 9개 대상지구를 선정하였으며, EPA-SWMM (Environmental Protection Agency-Storm Water Management Model) 모델 기반 수로 네트워크 모의를 활용한 수원공 단위 관개회귀수량을 산정하고자 한다. EPA-SWMM 모의 시 공급량은 농업기반시설관리시스템 (Rural Infrastructure Management System, RIMS) 저수율 자료와 수원공 단위용수량을 활용하였으며, 모의결과 시점부 공급량 및 배수량과 강수량, 증발산량 및 침투량을 활용하여 신속회귀수량과 지연회귀수량을 추정하였다. 본 연구 결과는 최적 농업용수 공급방안에 대한 기초자료 구축에 활용 가능할 것으로 사료된다.

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농작물 재배환경을 모니터링 센서 시스템의 설계 (Design of A Sensor System to Monitoring the Growing Environment of Crops)

  • 서신림;이현창;신성윤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.217-218
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    • 2015
  • 센서 기술 및 농업 현대화의 발전에 따라서 센서가 시설 농업 중에 응용 상황을 더욱더 넓어지고 있다. 무선 센서 네트워크는 온 농업 생산 체계의 변혁에게 엄청난 큰 영향을 미칠 것이다. 본 논문은 아두이노 기반에서 온습도 센서랑 LCD결합하여 모니터링 시스템을 설계한다. 농작물의 생장환경을 감시 및 제어한 목적에 이르게 한다.

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Smart 농업을 위한 근권환경부 모니터링 시스템 연구 (A Study on the Monitoring System of Growing Environment Department for Smart Farm)

  • 정진형;임창목;조재현;김주희;김수환;이기영;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.290-298
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    • 2019
  • 농업 인구의 비중이 매년 점점 감소하고 있어 농촌의 고령화 현상은 점점 심각해질 것으로 보인다. 농업 인구의 노령층 증가와 청년층 축소가 진행되고 있고 농업 인구의 고령화가 점점 심각해지고 있어서 농업인력이 부족하다. 농업 인력의 부족은 농업 농촌의 문제가 될 것이고 대책방안의 마련이 필요하다. 그리고 기존의 시설재배는 단위면적당 생산/수확량에 집중되어 있었다. 하지만, 지금은 생산량뿐만 아니라 작물의 품질도 좋아야 가격경쟁력을 확보할 수 있다. 그래서 작물의 생산성을 높이면서 에너지는 절감 시킬 수 있는 ICT기반 시설원예의 첨단화 스마트 온실 보급을 정책적으로 도입해야 한다. 이에 스마트 온실을 통하여 농작물 및 온실 환경에 대한 모니터링을 하고 농작물의 생장 환경을 제어할 수 있는 복합형 알고리즘을 이용한 사물인터넷 기반의 데이터를 확보하면서 스마트팜 서비스를 위한 시스템의 개발이 필요한 것으로 보인다.따라서 본 연구에서는 작물의 근권환경부의 생장환경 데이터를 무선으로 수집하고 수집한 데이터를 스마트폰으로 모니터링 할 수 있는 스마트팜 융합서비스 시스템의 개발을 목적으로 한다.

수당(隋唐) 장안성(長安城)의 도성 형식과 수체계에 관한 연구 (A Study on the Capital City, Chang'an's(長安), Water System)

  • 박희성
    • 한국조경학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.127-140
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    • 2011
  • 수당의 장안성이 전근대 동아시아 수도의 전범이 될 수 있었던 것은 왕도로서의 권위를 확보한 전통적 이데올로기가 공간에 이상적으로 체현되고 있기 때문이다. 본 연구에서는 장안성의 형성과 도성 형식에 자연환경요소가 어떻게 이용되었는지 살피고, 수로 조성에 대한 제반 고찰을 통해 장안성의 수체계가 도성의 위상 형성과 도시의 기능에 어떤 역할을 하였는지 알고자 하였다. 수당 양대(兩代)를 거치면서, 장안성 일대는 '거(渠)'라는 수리시설을 통한 정교한 수체계가 구축되었다. 이 수리시설은 원(原)과 하천이 발달한 주변 환경을 적절히 이용한 것으로, 주로 관개용수, 도시생활용수, 원림조성의 기반시설, 저류시설 등의 도시 시설로 세분화하여 계획되었다. 이들은 농업생산성을 향상시켜 장안성의 도시 경쟁력에 일조하였을 뿐만 아니라, 도시기반시설로서의 역할을 수행하여 편리하고 윤택한 삶의 질을 보장하였다. 또, 쾌적하고 아름다운 도시경관이 유지될 수 있게 하였다. 그리고 수체계의 이러한 도시적 효과는 곧 도성의 위상 제고로 이어졌다. 장안성은 합리적이고 실용적인 수체계 구축을 통해 도시적 기능을 최적으로 수행하였을 뿐만 아니라, 이를 통해 수도로서의 위상을 직접적으로 획득하고 있었다는 점에서 평가받을 만하다.

유역특성 및 시설규모가 인공습지 효율에 미치는 영향 평가 (Evaluation of constructed wetlands' effectiveness based on watershed characteristics and facility size)

  • 최혜선;;전민수;;김이형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.457-457
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    • 2021
  • 인공습지는 자연이 가진 정화기작을 인위적으로 증가시키기 위하여 조성한 자연기반해법에 해당한다. 인공습지는 습지 내 식물, 미생물, 토양 등의 상호기작에 의하여 오염물질이 제거된다. 인공습지의 오염물질저감효율은 시설의 규모와 유량, 유입물질의 부하량 수리학적 부하량, 체류시간 등의 영향을 받게 된다. 일반적으로 인공습지 적정 규모는 유역 및 기상인자의 특성과 조성목적에 고려하여 산정된다. 본 연구는 전국 35개 지역에 설치된 54개 인공습지를 선정하여 모니터링을 수행하였으며, 2011년부터 2018년에 설치된 시설이다. 54개 시설 중 도심지역에 13개, 농업지역 25개, 공업지역 3개, 상업지역 3개, 축산 10개가 설치되어있다. 습지형태는 Cell형 자유수면형 인공습지(Free Water Surface, Cell-FWS), 유로형(Flow) 자유수면형 인공습지(Cell-FWS), Cell과 Flow형이 결합된 Hybrid-FWS, 수직흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)와 수평지하흐름형 인공습지(vertical flow constructed wetland)가 결합된 HYBIRD 형 습지로 구분된다. 연구결과, 일반적으로 SA/CA 비율이 클수록 오염물질의 저감효율은 증가하는 것으로 나타났다. 오염 물질별 인공습지 규모를 비교할 경우 저감효율 60%에서 인공습지의 규모는 유기물>영양염류>입자상물질 순으로 나타났다. 목표 제거효율 60%에서 SA/CA 비는 BOD에서 약 3.2%, COD에서 2.5%, SS에서 1.9%, TN 2.5%, TP 2.3%로 나타났다. 입자상물질인 SS는 유기물 및 영양염류에 비하여 유역면적 대비 시설면적이 가장 적게 나타났으며, 유기물질 제거에 큰 시설규모가 필요한 것으로 나타났다. 따라서 인공습지 설계시 유역 토지이용 및 강우특성을 고려하여 적정한 수질과 유량모니터링이 필요하며, 이를 토대로 목표 오염물질 선정이 중요한 것으로 나타났다. 또한, 농업지역의 최적화된 인공습지 위치는 임야가 20~30%, 밭이 20% 이하, 논이 10~50%를 포함하는 곳이 적정한 것으로 평가되었다. 도시지역 인공습지는 도시면적이 증가할수록 효율이 크게 변하지 않기에 가용위치가 적정한 위치로 평가된다. 인공습지의 효율은 유역의 세부 토지이용에 크게 의존하는 것으로 평가되었다. 따라서 인공습지 설계시 농업지역에서는 임야, 밭 및 논의 적정면적을 고려하여 인공습지 위치가 결정되어야 하는 것으로 나타났다.

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농촌용수 통합물관리 거버넌스 운영 (Management of Governance for Integrated Water Management of Rural Water)

  • 맹승진;김다예;홍은비;김민수;임경묵
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.498-498
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    • 2022
  • 통합물관리를 위한 농촌용수 이 치수 관련 거버넌스를 체계화하고 기반을 마련하고자 지역 내 거버넌스 및 통합물관리에 대한 사례조사, 의견 수렴, 토론 및 소통 등의 과정을 거쳐 사회적으로 수용성이 높은 '농촌용수 통합물관리 거버넌스의 운영 방안' 모델 개발을 중심으로 수행하였다. 우리나라의 물관련 거버넌스는 해당 유역과 단체의 물문제를 중심으로 활동하고 있으며, 국가적 차원의 통합물관리 체계에 발맞춰 나가기 위해서는 농업인 거버넌스 활성화가 필요하다. 또한 농업인 거버넌스는 농업용수 등 물관련 문제 해결에 적극 참여하여 협력과 소통을 기반으로 농업용수부문의 주도권을 확보하여야 할 것이다. 지역 물관리 현황 분석 및 현안 과제를 도출하기 위해 최근 농업용수와 관련한 민감한 이슈가 있는 금강유역 내 위치한 지구를 시범지구로 선정하였다. 논 시범지구는 현북 양수장으로 선정하였으며, 비교지구는 정암 양수장으로 선정하였다. 시범지구인 현북 양수장은 충남 부여군에 위치하고 있어 농업인 단체의 지역본부나 지회가 참여 할 수 있도록 하였다. 또한 통합물관리를 위한 현장의 주체인 수감원과 시설관리기관인 한국농어촌공사 부여지사가 참여하도록 하였다. 농촌용수 통합물관리 거버넌스는 협의의 거버넌스와 광의의 거버넌스로 구분하였다. 협의의 거버넌스 구성은 해당지구의 농업인, 기초지방자치단체, 한국농어촌공사 지사 등으로 구성한다. 광의의 거버넌스 구성은 해당지구의 광역 및 기초지방자치단체, 한국농어촌공사 지사, 지역의 농업인 사회단체 등 10개 이내의 기관과 단체로 구성한다. 거버넌스의 주된 활동은 해당 지역·지구의 농업용수 관리 개선 및 농업인의 적극적 참여를 위한 광역지방자치단체, 기초지방자치단체 및 한국농어촌공사와의 소통과 협력, 갈등을 조정한다. 이와 더불어 농업용수관리 개선을 위한 정책개발, 기존 제도의 개선, 효율적인 물관리를 위한 실천사업 관련된 다양한 연구조사사업 수행, 지역 농업인 영농 활동의 질 향상을 위한 욕구 조사, 중복규제 등 현안 사안에 대한 법 및 정책 개선, 대안 발굴 등 정책과 제도운영 및 개선방안 연구·조사 사업에 전력투구하는 조직체로서 기능을 수행한다. 따라서, 농업인들이 자발적으로 국가적 차원에서 제시하는 농업용수 관련 정책을 따르기 위해 농촌용수 통합물관리 거버넌스를 통한 정책 제안이 반드시 필요하다.

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농업용 저수지 이상거동 탐지를 위한 시계열 수위자료 특성 분석 (Time Series Analysis of Agricultural Reservoir Water Level Data for Abnormal Behavior Detection)

  • 이성학;이상현;홍민기;최진용
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.275-275
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    • 2015
  • 최근 기후변화에 따른 극한 강우사상의 증가로 인하여 농업용 저수지의 재해 위험도가 증가하고 있는 추세이며, 사고가 발생할 때 마다 파손/붕괴된 시설물을 보수하는 대응형 유지관리체계에서 벗어나 기반시설의 성능과 생애주기 등을 고려하여 재해 발생을 사전에 예보 및 경보를 알릴 수 있는 예방적 관리체계로의 전환이 필요하다. 한국농어촌공사는 전국 1,500개 저수지에서 10분 단위 수위자료를 측정하고 있으며, 이를 분석하여 재해예방에 활용할 수 있는 기반이 조성되어 있으나 이에 대한 관리가 이루어지지 않고 있고 수집된 자료를 활용하여 재해 징후를 분석할 수 있는 재해 예방적 분석기술이 마련되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 농업용 저수지 수위자료를 이용한 저수지 이상거동을 판별하기 위하여 전국 34개 한국농어촌공사 관할 저수의 시계열 수위자료의 특성(Feature)을 분석하고자 한다. 시계열 자료의 시계열 특성을 분석하기 위하여 한국농어촌공사 관할의 전국 34개 저수지를 선정하여 분석을 실시하였다. 대상저수지는 지역별, 저수용량, 안정등급, 붕괴발생, 1개 지사관할 저수지로 각각 구분하여 선정하였으며, 각 저수지의 수위 측정기간(최소 5개년)에 대한 자료를 수집하였다. 농업용 저수지의 시계열 수위 자료의 특성을 분석하기 위하여 자료의 전처리를 수행하였다. 자료의 전처리는 시계열 수위자료의 잡음 특성, 기상자료 관련 변동특성 등 분류(Classification)에 영향을 미치는 노이즈 요소를 제거하는 과정이다. 전처리과정을 거친 자료는 특징(Feature) 추출 과정을 거치게 되고, 추출된 특징의 적합성에 따라 분류 알고리듬 성능에 많은 영향을 미친다. 따라서 시계열 자료의 특성을 파악하고 특징을 추출하는 것은 이상치 탐지에 있어 매우 중요한 과정이다. 본 연구에서는 시계열 자료 특징 추출 방법으로 물리적인 한계치, 확률적인 문턱값(Threshold), 시계열 패턴, 주변 저수지와의 시계열 상관분석 등을 적용하였으며, 이를 데이터베이스로 구축하여 이후 분류알고리듬 학습에 적용하여 정상치와 이상치를 판별하는데 이용될 수 있도록 하였다. 따라서 본 연구에서 제시되는 농업용 저수지의 시계열 특성은 다양한 분류알고리듬에 적용할 수 있으며, 이를 통하여 저수지 이상거동 판별을 위한 최적을 분류알고리듬의 선택에 도움이 될 것이다.

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우리나라 등 OECD 주요국 농업용수 PSE 산정내용 분석 연구 (Analysis of Agricultural Water PSE Calculation of OECD Nations)

  • 김해도;나민철;조진훈;임종성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1649-1655
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    • 2010
  • OECD 농업위원회에서는 농업정책과 관련된 지지액(support)을 계측하는데 핵심지표로서 PSE(producer support estimate)를 사용하며, 이를 통해 국가별 생산왜곡(production distorting), 생산비(非)연계(decoupled), 시장목표(targeting) 등의 평가에 이용하고 있다. 농업분야 전체에 대한 PSE의 경우, 우리나라와 사정이 비슷한 일본은 1988년 이전 64(%PSE)에서 2007년도는 45로 많이 낮아지고 있고, 우리나라는 70에서 60으로 낮아지긴 했으나 OECD 평균(23)보다는 아직은 높게 평가되고 있기 때문에 지속적으로 개선하기 위한 노력을 진행 중에 있다. 현재 농업용수의 경우, 기반시설과 관련된 정부보조는 일반지지추정치(GSSE)에 포함되어 있으나 호주, 뉴질랜드 같은 농산물 수출국은 정부가 농산물 생산의 왜곡을 줄여야 한다고 강력하게 주장하면서 이 부분을 PSE에 포함하는 방안을 제기하면서 용수 사용에 따른 완전비용회수(Full Cost Recovery)를 정책대안으로 제시하고 있다. 이와 같이 OECD가 농업용수 PSE산정방식을 변경하게 되면 기존의 GSSE에 해당되는 건설비용, 유지관리비용 등을 PSE에 포함되어 우리나라와 일본의 경우 농업용수에 대한 PSE가 크게 증가 하게 된다. 따라서 이에 대해 적극적인 대응이 필요한 시점으로 본 연구에서는 우리나라 및 OECD 주요국의 농업용수 PSE 산정결과에 대해 사용된 정책과 수준을 비교하여 향후 우리나라 농업용수 PSE 산정에 대한 개선방안을 연구하였다. 각 국별 농업용수 PSE수준을 비교한 결과(2008년도 까지) 한국과 호주가 가장 낮은 수준인 것으로 나타났으며, 미국과 EU가 비슷한 수준으로 분석된 반면, 일본과 멕시코가 가장 높은 군에 속하였다. 또한 전체 PSE 중 농업 용수PSE비중의 변화추이를 보면, 한국과 EU가 가장 낮고, 다음이 일본과 미국이며, 호주와 멕시코의 순서로 높게 파악되었다.

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농업계고등학교 교과서를 통해 살펴본 농촌어메니티 교과내용 (Rural Amenity Contents in the Textbooks of Agricultural High School)

  • 김은자;류청산;강방훈;윤순덕;김상범;황정임;이상영
    • 한국지역사회생활과학회:학술대회논문집
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    • 한국지역사회생활과학회 2009년도 추계학술대회
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    • pp.93-93
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    • 2009
  • 본 연구는 농업 농촌의 미래세대 주역으로 활동하게 될 농업계 고등학교 학생들에게 교과서를 통한 학습기회 제공이 무엇보다 중요함에 따라, 그들이 배우고 있는 농업계고등학교 교과서를 대상으로 농촌어메니티 교과내용을 분석함으로써 농촌어메니티 및 녹색가치 구현에 대한 인식 중대를 도모하고 올바른 농업 농촌의 가치관을 형성시키는데 기여하고자 한다. 분석 교과서는 원예, 축산, 농기계, 식품가공 등 총 39종의 농업계 교과서를 대상으로, 농촌어메니티자원 37종을 활용한 어메니티 관점으로 내용분석이 이루어졌다. 그 결과 환경자원과 자연자원을 포함한 자연적 자원의 경우(대기질, 수질, 비옥한 토양, 미기후, 지형 등) 141개로 17.6%를 차지하고 있는 것으로 나타났으며, 역사자원, 경관자원을 포함한 문화적 자원(문화재, 전통건조물, 신앙공간 등)의 경우 219개로 27.4%를 나타내었다. 또한 시설자원, 경제활동자원, 공동체활동자원을 포함하는 사회적 자원(공동생활시설, 기반시설, 도농교류활동, 생활공동체활동 등)인 경우 440개, 55%인 것으로 나타나 전체 39종의 교과서를 대상으로 어메니티 관점으로 하여 교과내용을 분석한 결과 총 800개가 수록되어 있는 것으로 분석되었다. 내용분석은 제시유형(문장, 사진, 삽화, 그래프, 표), 교육적 성격(준비학습, 내용이해, 기능습득, 실습활동, 문제해결, 태도형성, 기타)을 기준으로 분석하여 해당 내용이 농촌어메니티를 적절하게 표현하였는지에 따라 판정 여부를 제시하였다. 또한 교과서를 유형별로 구분하여 분석해 본 결과 A유형의 교과서는 9권으로 351개의 내용분석이 이루어졌고, B유형의 교과서는 16권으로 322개의 내용분석이 이루어졌으며, C유형의 경우 14권으로 127개의 내용분석이 이루어졌다. A와 B유형 교과서는 농촌어메니티를 나타낼 수 있는 교과서 내용 요소가 많은 유형이고, C유형은 주로 기술 및 관리 기법 등과 관련된 내용의 교과서였다. 제시유형별 교과내용을 분석한 결과 A유형의 교과서에는 사진 185, 문장 125, 삽화 24 순으로 나타났으며, B유형에는 사진 144, 문장 136, 삽화 37개, C유형에는 사진 57, 문장 55, 삽화 11개의 순으로 나타났다. 교육적 성격별 분석결과 A유형, B유형, C유형 두 내용이해,에 대한 교과내용이 절대적으로 우선순위를 나타냈으며, B유형의 경우 기능습득에 대한 교육적 성격도 다소 높은 것으로 분석되었다.

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홍수에 따른 농작물 피해 추정 방법 개발 (Development of Crop Loss Assessment Method by Flood Disaster)

  • 김길호;홍승진;최천규;김경탁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.225-225
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    • 2019
  • 건물, 차량, 사회인프라시설과 달리 농작물이란 물리적인 시설이 아닌 농업경제 활동의 결과물로서 최종적으로 판매를 통해 수익을 창출하는 행위에서 재난으로 인하여 지장을 받게 되는 경제적 피해가 고려되어야 한다. 이를 위해 본 연구는 홍수로 인한 농작물 피해를 "생산비 매몰비용"과 "순수익 손해"를 농작물 피해추정의 척도로 하였다. 생산비 매몰비용이란 경작시작부터 피해발생까지 투입된 생산비의 회수불가에 따른 피해이며, 순수익 손해란 피해발생에 따른 기대 순수익 하락에 따른 피해를 의미한다. 다양한 작물 가운데 10종의 대표작물을 선택하고, 각 작물의 표준생산비와 표준순수익을 농업생산 및 수익과 관련한 통계자료로부터 결정하였다. 이로부터 생육경과율과 홍수 발생시기(6~9월)를 고려하여 월별 투입생산비 및 기대순수익을 결정하였다. 대상지역 내 재난에 노출된 작물정보를 정의하는 농작물 인벤토리는 농림축산식품부에서 제작된 스마트 팜 맵(농경지 전자지도)을 활용하였고, 다양한 작물이 혼재된 밭의 경우 농업면적조사 결과를 토대로 결정한 밭작물 재배현황비를 고려하였다. 홍수에 따른 취약성을 설명하는 농작물 손상함수는 영향인자는 침수심, 침수기간이며, 이를 기준으로 한 손상함수는 농림부의 농업재해피해조사요령과 일본 치수경제조사메뉴얼을 참고하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 농작물 피해 추정 방법은 기존 방법인 다차원 홍수피해산정법(MD-FDA)과 비교할 때 대표작물의 현실화, 국내 실정을 고려한 손상함수, 그리고 면적 기반의 원단위를 사용함으로써 실무적으로 명확하고 실용적으로 사용될 것으로 기대된다.

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