• Title/Summary/Keyword: 농업용

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A study on freeboard assessment of agricultural reservoirs considering climate change (기후변화를 고려한 농업용 저수지 여유고 평가에 관한 연구)

  • Choi, Ji-Hyeok;Moon, Young-Il
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.4
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    • pp.371-381
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    • 2018
  • Domestic agricultural reservoir dam facilities are difficult to manage water resources because of the in summer rainfall increase due to aging and climate change, it is expected that the dam risk will be large due to the overflow. In this study, author selected study basin in order to evaluate hydrological safety of agricultural reservoir dam facilities. And calculated the probable rainfall, Present PMP, Future PMP considering climate change. Also, author carried quantitative analysis out for increasing rainfall due to climate change, analyze freeboard assessment of agricultural reservoir by calculate flood discharge, reservoir flood routing according to rainfall scenarios. As a result of evaluate hydrological safety of agricultural reservoir dam facilities using Future PMP considering climate change, Gosam, Kumkwang, Miho, Cheongcheon reservoir had the Highest Water Level over the design flood level, it is analyzed that it would be vulnerable to overflow risk.

Comparison of Carbon Dioxide Emission Concentration according to the Age of Agricultural Heating Machine (농업용 난방기의 사용 연식에 따른 이산화탄소 배출농도 비교)

  • Na-Eun Kim;Dae-Hyun Kim;Yean-Jung Kim;Hyeon-Tae Kim
    • Journal of Bio-Environment Control
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    • v.32 no.3
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    • pp.190-196
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    • 2023
  • This study was carried out to collect gas emitted from agricultural heaters using kerosene and to identify the emission concentration of carbon dioxide according to the age of agricultural heating machine. As a result of the linear regression analysis, the carbon dioxide emissions according to the year of agricultural heating machine are R2 = 0.84, which follows y = 26.99x+721.98. Distributed analysis was classified into three groups according to the age of agricultural heating machine. As a result of the distributed analysis, it was 2.196×10-13, which was smaller than the 0.05 probability set for the analysis, which means that there is a difference in at least one group. As a result, the age of the agriculture machine was divided into three groups and the difference between groups was tested. A statistical analysis result was derived that there was a difference in the emission concentration of carbon dioxide according to the age of agricultural heating machine. It is thought that it can be used to investigate greenhouse gas emissions by investigating the amount of carbon dioxide generated by agricultural heaters in the agricultural field of Korea.

Quality Control Plan of Water Level in Agricultural Reservoirs using a Deep-Learning Based LSTM Model (딥러닝 기반 LSTM 모형을 이용한 농업용 저수지 수위자료 품질관리 방안)

  • Yang, Mi-Hye;Nam, Won-Ho;Shin, An-Kook;Kang, Mun-Sung;Kim, Taegon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.128-128
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    • 2020
  • 최근 농업환경의 변화와 기후변화에 대응하기 위해 농업용수 관리 정보화 및 과학화의 필요성이 증대되어 실시간으로 저수지 저수량과 농업용수 공급량을 파악하기 위해 자동 수위계측시설이 도입되었다. 농림축산식품부의 저수지 자동수위측정기 설치 및 운영지침에 따라 현재 농어촌공사 관리 저수지 1,734개소 및 수로부 1,880개소에 자동수위계가 설치되어 있으며, 저수지와 수로에서 10분 간격으로 수위자료가 생성되고 있다. 농업용 저수지 수문자료의 공인지점은 2016년 6개소에서 2019년 49개소로 증대되고 있으며, 데이터 품질 저하의 최소화 및 신뢰성 있는 수문자료 생성의 필요성이 증가함에 따라 농업용 저수지의 특성을 반영한 저수지 수위 오결측 데이터 보정 방안 및 수문 자료 품질관리 방안이 요구된다. 농업용 저수지의 수위 변화 및 강우-유출 현상은 물리적 모형을 구축하여 기상, 지형 등 영향 인자와 수위(또는 유출)와의 상관관계를 분석하는 것은 무적으로 불가능하였지만, 최근 인공신경망 (Artificial Neural Network, ANN) 등과 같이 black-box 형태의 모형을 이용하여 비선형적인 수문해석이 가능해졌다. 본 연구에서는 빅데이터와 인공신경망을 결합시킨 알고리즘인 딥러닝 (Deep Learning) 기반의 LSTM (Long Short-Term Memory) 모형을 활용하여 농업용 저수지 수위자료를 검토하여 자동계측기에서 발생하는 오류 보정을 위해 품질관리 방안을 제시하고자 한다.

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Monitoring of temporal and spatial variation of water quality in agricultural reservoir during summer (여름철 소규모 농업용 저수지의 시공간적 특성 모니터링)

  • Kim, Ui Seok;Byeon, Sang Don;Park, Tae Seon;Nam, Chang Dong;Hong, Eun Mi
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.175-175
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    • 2021
  • 농업용 저수지는 양질의 농업용수를 저장하여 알맞은 시기에 적절하게 급수하기 위한 필수적인 시설로 사용되고 있다. 근래에 농업용수의 용도가 점차 확장되면서 농산물의 품질에 필요한 관개용수의 수질뿐만 아니라 인근 하천과 생태계의 환경유지용량 대한 연구의 필요성이 제시되고 있다. 그러나 규모가 작거나 환경적 보전가치가 없어 조사 대상에서 제외되는 소규모 농업용 저수지는 측정 및 조사자료가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 여름철 소규모 농업용 저수지의 모니터링을 통해 시공간적인 수질특성을 파악하고자 한다. 조사유역은 강원도 횡성군 횡성읍에 위치한 반곡저수지로 선정하였고, 2020년 7월에서 10월까지 8회에 걸쳐 상부와 하부지점에서 총 7개의 수질항목 간의 특성을 분석하였다. 공간적인 특성분포 파악을 위해 총 13지점에서 수질 관측 지점별로 7개의 수질항목에 대해 Spearman 상관분석을 실시하였다. 측정결과, 반곡저수지는 호소 생활환경기준과 OECD 부영양화 기준으로 과영양상태에 도달하였다. 집중적 강우로 인해 희석효과가 발생하여 수질항목 간의 경향성이 저하되어 정확한 분석은 어려웠지만 Chl-a와 T-P, DO와 pH 간의 유의함이 나타났으며, Chl-a와 T-P의 TSIKO 상호편차가 양의 값을 나타내며 다량의 인과 함께 조류가 성장할 수 있는 조건이 형성되고 있었다. 공간적 특성분포는 저수지의 상부지점에서 농도가 높은 경향이 나타났으며 강우 시 인근 농경지와 축산시설에 적치된 축산분뇨의 호 내 유입과 얕은 수심으로 바람에 의한 수직혼합이 영양물질을 용출시켜 부영양화를 악화시키는 것으로 판단된다. 반곡저수지 상부에 녹조제거제 투입 및 저감시설이 필요하며, 향후 지속적인 모니터링을 통해 소규모 농업용 저수지 수질 연구를 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Analysis of flood control effect by applying variable restricted water level on rehabilitated agricultural reservoir (둑높이기 저수지의 가변 홍수기 제한수위 적용에 따른 홍수조절효과 분석)

  • Ryu, Jeong Hoon;Song, Jung Hun;Kang, Moon Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.369-369
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    • 2017
  • 농업용저수지는 이수 목적으로 비홍수기 농업용수 공급을 위한 용수 확보를 주요 목적으로 하고 있다. 한편, 농업용저수지가 홍수조절능력 또한 지니고 있음이 다수의 연구를 통해 제기되고 있으며, 이에 치수 목적으로 홍수기 홍수피해 저감을 위한 치수 대책 또한 수립할 필요가 있다. 현재 우리나라 농업용저수지의 홍수기 운영은 제한수위 방식을 기준으로 하되 필요에 따라 예비방류를 허용하는 조합 형태를 취하고 있다. 이러한 운영 방식은 홍수기 이후 상시만수위로 복귀하지 못하면 해당 년도 잔여 비홍수기 혹은 다음 년도 영농 시작 시기의 농업용수 공급에 차질이 생길 수 있다는 문제점이 있다. 따라서 홍수기 농업용저수지의 운영은 홍수조절과 함께 상시만수 위로의 복귀를 동시에 고려하여 이루어질 필요가 있다. 가변 홍수기 제한수위 (Variable Restricted Water Level, VRWL) 방식은 홍수 발생빈도와 규모를 고려하여 단위기간별 (일별 혹은 순별) 제한수위를 차등 부여하는 방식으로, 한정된 저수공간의 효율적 재할당에 따라 이수와 치수의 효율을 증대시키는 방안이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 농업용저수지를 대상으로 저수지 유입량 빈도해석을 수행하고 순별 가변 홍수기 제한수위를 산정한 후 가변 홍수기 제한수위 적용에 따른 홍수조절효과를 평가하고자 한다. 연구대상지는 전국 110개 둑높이기 농업용저수지 중 가능최대홍수량 대상저수지 (유역면적 2,500 ha 이상, 총 저수량 500만 톤 이상) 12개소로 선정하였고, 저수지별 기상자료와 지형자료를 구축하였다. 저수지 유입량 모의를 위하여 장기유출량 산정 모형인 TANK를 이용하였으며, 구축된 저수지 유입량 자료를 토대로 순별 유입량 빈도해석을 수행하고 홍수기 저수지 유입량의 이론적 확률분포형을 선정하였다. 선정된 확률분포형을 토대로 초과확률 10%에 따른 순별 저수지 수위로서 가변 홍수기 제한수위를 산정하였다. 산정된 가변홍수기 제한수위 적용 효과를 분석하기 위하여 홍수조절용량을 산정하였고, 유역비 홍수량을 지표로 하여 홍수조절능력을 평가하였다. 향후 본 연구의 결과는 둑높이기 농업용저수지의 홍수기 제한수위 설정 및 관리, 운영 지침 개선에 있어 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

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Chlorella 대량 배양을 위한 농업용 비료에 trace element의 첨가 효과

  • 배진희;이계안;허성범
    • Proceedings of the Korean Aquaculture Society Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.88-89
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    • 2003
  • Rotifer의 먹이 생물로 이용되는 Chlorella의 대량 배양에는 농업용 비료가 널리 이용되고 있다. 그러나 농업용 비료만을 사용할 경우 f/2배지에 비해 성장이 낮은 단점이 있다. 따라서 본 연구는 농업용 비료 배지에 여러 가지 미량 성분을 첨가하여 그 성장 변화를 측정하고, 고밀도 대량 배양에 필요한 미량 원소 성분을 파악하고자 하였다. 먼저 Chlorella의 대량 배양에 이용되는 농업용 비료 배지(복합, 요소비료)에 실내 배양에 주로 이용되는 f/2배지의 trace element 성분 중 코발트(Co), 구리(Cu), 아연(Zn) 및 몰리브덴(Mo)를 f/2배지의 함량을 기준으로 각각 0.5, 1.0, 1.5 및 2.0배로 첨가하여 $25^{\circ}C$, 5,000 lux 연속조명, 15$\textperthousand$에서 배양한 결과 각 미량 원소의 첨가 함량이 높을수록 Chlorella의 성장은 높게 나타났다. 전체 실험구 중에서 아연 2.0배, 구리 2.0배를 첨가한 비료 배지에서 S.G.R.이 각각 0.3598, 0.3599의 성장을 나타내었으며, 아연과 구리 성분을 첨가한 Chlorella에서 높은 성장률을 보였다. 위의 실험에서 첨가효과가 좋은 Cu와 Zn 2.0배와 철(Fe)과 망간(Mn)을 같은 비율(0.5~2.0배)로, 다시 배양한 결과, Cu 2.0배와 Zn 2.0배는 S.G.R.이 각각 0.6283과 0.6231로 가장 높았으며, Fe 2.0배, Mn 2.0배와 1.5배에서 S.G.R이 각각 0.6210, 0.6200, 0.6183의 높은 성장률을 나타내었다. 위의 실험에서 농업용 비료에 첨가된 모든 trace element 중에서 가장 좋은 성장을 나타낸 구리(Cu) 성분의 정확한 공급 농도를 파악하기 위하여 농업용 비료에 2, 3, 4 및 5배를 첨가하여 $25^{\circ}C$, 5,000 lux, 15$\textperthousand$에서 배양한 결과, S.G.R.이 CU 함량을 3배로 첨가하였을 경우 2716$\times$$10^4$cells/$m\ell$로 가장 높은 세포 밀도를 나타내었다. 또한 5종의 trace element (Fe, Mn, Zn, Cu, Co)를 혼합하여 비료 배지(1.25배)에 첨가하여 미량 원소간의 상호 작용에 대해서 알아 본 결과, Fe와 Mn 두가지 성분만을 농업용 비료 배지에 혼합하였을 경우 세포수가 2720$\times$$10^4$cells/$m\ell$로서 높은 성장을 나타내었다. 다음으로 Fe, Mn, Zn 및 Cu 4종을 모두 혼합하여 첨가한 실험구가 2608$\times$$10^4$ cells/$m\ell$ 높은 세포 밀도를 나타내었다. 이러한 결과로서 옥외에서 농업용 비료배지에 구리(Cu, f/2배지 기준 3.0배)성분을 첨가함으로써 Chlorella의 성장을 효율적으로 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.

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Evaluation of Agricultural Water Supply Capacity Using MODSIM (MODSIM을 이용한 농업용수 공급능력 평가)

  • Ahn, So-Ra;Kwon, Hyung-Joong;Park, Geun-Ae;Kim, Seong-Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.1442-1447
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    • 2009
  • 본 연구에서는 네트워크 물수지 모형인 MODSIM을 이용하여 36개년(1967-2002) 동안의 물수지 분석을 수행하여 농업용수 공급능력을 평가하였다. 금강권역을 21개의 중권역으로 분할하고 농업용 수리시설(저수지, 양수장, 보, 집수암거, 관정)을 고려한 물수지 네트워크를 구성하였다(Fig.1). 농업용 수리시설의 공급량 및 운영 자료도 추가로 고려하였다. 물수지 분석 결과, 과거 가뭄발생 기간에 농업용수 부족량이 다른 기간에 비해 많이 발생함을 확인할 수 있었으며, 대표적인 가뭄 년인 1994, 1995, 2001년의 부족량은 745.8$(10^6m^3)$, 661.1$(10^6m^3)$, 696.8$(10^6m^3)$로 분석되었다. 또한 36개년 동안의 소유역 평균 용수공급능력은 생 공용수의 경우 99.1%, 농업용수의 경우 84.4%로 비교적 낮은 공급능력을 보였으며, 1994, 1995, 2001년의 농업용수 공급능력은 74.8%, 79.2%, 77.9%로 소유역 평균보다 낮은 수준으로 분석되었다. 농업용 수리시설물의 기여도 평가를 수행한 결과 양수장과 보의 기여율은 32.5%, 집수암거와 관정의 기여율은 4.0%로 분석되었으며, 집수암거와 관정은 양수장과 보에 비해서 상당히 적은 기여율을 갖지만 농업가뭄 해소에 어느 정도 도움을 주는 것으로 분석되었다.

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Probability Theory-based Flood Vulnerability for Agricultural Reservoirs under Climate Change (기후변화 대응 농업용 저수지의 확률론 기반 홍수 취약성 산정)

  • Park, Jihoon;Kang, Moon Seong;Song, Jung-Hun;Jun, Sang Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.346-346
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    • 2017
  • 기후변화에 따른 기상이변의 동시다발적인 발현은 농촌 지역의 홍수 발생 빈도를 증가시키고 있다. 현재의 기후시스템은 과거의 강우빈도를 기준으로 산정한 설계기준을 벗어나는 강우 사상을 빈번하게 발생시키므로 설계변수의 불확실성을 보다 합리적인 방법으로 정량화할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 확률론을 이용한 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하는 데 있다. 먼저 홍수 취약성 해석에 필요한 과거와 미래 수문 자료를 수집하고 전처리 과정을 통해 해석에 적합한 자료로 구축하였다. 설계변수의 불확실성을 분석하기 위해 지속시간별 최대강우량, 유입 설계홍수량에 대해 부트스트랩 (bootstrap) 기법을 적용하여 자료를 재추출하였다. 부트스트 랩은 표본집단의 확률분포에 대해 가정을 하지 않고 표본집단의 통계적 특성을 이용하여 모집단의 통계적 추론을 할 수 있는 비모수적인 리샘플링 기법이다. 부트스트랩 추론은 표본집단의 추정치, 편의, 표준오차를 산정하고 신뢰구간을 추정한다. 부트스트랩 추론을 통해 산정하는 신뢰수준을 이용하여 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하였다. 본 연구는 설계변수에 내재하는 불확실성을 부트스트랩 기법을 이용하여 정량화하고 확률적인 값을 가지는 홍수 취약성으로 산정하여 제시할 수 있다.

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Safety Management Improving Way of Small Agricultural Reservoir (소규모 농업용 저수지의 안전관리 개선 방향)

  • Shin, Eun-Chul;Lee, Jong-Keun
    • Journal of the Korean Geosynthetics Society
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    • v.11 no.3
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    • pp.53-58
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    • 2012
  • There are about 17,531 agricultural small dams and reservoirs in Korea. Ninety five percent of the small dams were constructed by earthfill and they were suffered severe damages or expected to repairs or rehabilitation. Therefore dams are evaluated and are identified their problems. Small Dams should be repaired before too late. Small dam safety evaluation is required to guarantee the proper functions of the existing agricultural dams and reservoirs in time and to minimize the damage.

Determination of restricted water level of agricultural reservoir considering water use and flood control (농업용 저수지의 이·치수 기능을 고려한 홍수기 제한수위 설정)

  • Jihye Kim;Jihye Kwak;Moon Seong Kang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.332-332
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    • 2023
  • 농업용 저수지는 농촌유역의 홍수조절에 핵심적인 역할을 하지만 기본적인 기능은 이수 기능이기 때문에 농업용수 수량을 충분하게 확보하면서 동시에 홍수에도 대비할 수 있도록 저수지를 적절히 운영하는 것이 중요하다. 이에 농업용 저수지마다 홍수기 제한수위를 설정하여 홍수조절용량과 농업용수를 적절하게 확보하도록 하고 있으나, 현재 홍수기 제한수위는 저수지별 특성을 고려하지 않고 70% 정도의 저수율 기준이 일괄적으로 적용된 경우가 대부분이며 시기별 농업용수공급 특성을 고려하지 못한다. 이에 본 연구에서는 농업용 저수지의 이수안전도 및 치수안전도를 이용하여 이·치수 기능을 모두 고려한 홍수기 제한수위 설정 방안을 제시하였다. 홍수기 제한수위는 초기 (6/21~7/20), 중기 (7/21~8/20), 후기 (8/21~9/20)에 대해 각각 설정하였고, 오봉저수지와 묘곡저수지에 대해 1973~2022년의 기상자료를 이용하여 이·치수를 모의하였다. 관개기 최저저수량 및 이듬해 4월의 저수량을 기준으로 이수안전도를 산정하고, 재현기간 100년/200년/500년 홍수에 대해 저수지 운영을 모의하여 최고저수량을 기준으로 치수안전도를 산정하였다. 초기/중기/후기 제한수위 조합에 대한 이수안전도 및 치수안전도 값을 좌표공간에 점으로 도시하고 Pareto front를 도시하여 최적의 제한수위 범위를 도출하였다. 분석 결과, 오봉저수지의 이수안전도는 후기 제한수위에 의해 대부분 결정되며, 초기/중기 제한수위는 큰 영향을 주지 못하는 것으로 나타났다. 반면 묘곡저수지의 이수안전도는 초기 제한수위에 의해 크게 영향을 받으며, 그 영향이 이듬해까지 이어지는 것으로 나타났다. 이를 토대로 최적의 제한수위를 도출한 결과, 오봉저수지의 경우 초기 65%, 중기 65~80%, 후기 95% (유효저수량에 대한 비율)로 시기별 수문 운영이 필요한 것으로 나타났고, 묘곡저수지의 경우 초기 100%, 중기 95%, 후기 65~80%로 취수 구조물 또는 비상수문 설치를 통한 방류가 필요한 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 방법을 통해 저수지별 특성을 고려하여 홍수기 제한수위를 설정함으로써 효율적인 저수지 운영이 가능할 것으로 기대된다.

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