• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.423-423
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• 2021

국내에서는 '물손실(누수)을 얼마나 잘 관리하고 있는지' 평가하는 물손실관리 수행능 지표를 '유수율(누수율)' 로 판단하고 있다. 하지만, 유수율은 실제 관리자의 의지와 무관한 인자에 영향을 받을 수 있으며, 지역의 여건상 유수율이 높게 나올 수밖에 없는 지역이 있는가 하면 반대로 지역의 여건 상 유수율이 낮게 나올 수밖에 없는 지역이 있다. 따라서 유수율만을 이용하여 물손실관리 수행능력을 평가하는 지표로는 미흡함이 있는 것으로 판단될 뿐만 아니라 IWA에서는 전통적인 백분율을 이용한 지표(손실율, 유수율, 무수율 등)의 문제를 언급하면서 수자원의 효율적인 사용 혹은 상수도사업의 경제성을 나타내는 목적 외에는 사용하지 말아야 한다고 권고하였다. 현재까지의 연구를 보면, 국내 실정에 맞는 다양한 물손실관리 수행능 지표들이 언급되면서 이에 대한 적합성 및 적용성에 대한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 기존의 연구들은 지자체 단위로 물손실관리 수행능 지표에 대한 연구를 진행하였다면, 본 연구에서는 소블럭 단위로 수도통계자료를 분석하여 물손실관리를 위한 어떠한 지표를 이용하는 것이 타당한 방법인지 제시하고자 하였다. 비교분석을 하기 위한 지표인 소블럭별 유수율, 실손실율(누수율), 1인당 실손실량, 급수전당 실손실량, 누수평가지표(ILI)를 산정하고, 그 결과에 따라 소블럭별 순위를 결정하였다. 유수율과 급수인구를 고려한 1인당 실손실량과의 비교분석에서 높은 R² (결정계수)값과 소블럭별 순위변동 폭이 적은 것으로 나타났으나, 유수율과 급수전수를 고려한 급수전당 실손실량 및 배수관의 연장과 급수전수, 평균압력을 고려한 누수평가지표와의 비교분석에서는 낮은 R²값과 소블럭별 순위 변동폭이 큰 것으로 나타났다. 앞서 언급한 것처럼, 유수율만을 이용하여 물손실관리 수행능을 설명하기에는 부족할 것으로 판단되며, 유수율 외에도 다양한 지표들을 종합적으로 고려했을 때 가장 바람직한 물손실관리 수행능 평가가 될 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.32-32
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• 2021

넥서스는 물, 에너지, 식량, 토지, 기후 및 환경 등의 부문 간 연관성과 상호의존성을 나타내며, 이러한 넥서스 개념은 최근에 학계와 정책결정자들에게 많은 관심을 받고 있다. 더 나아가 넥서스 관점의 도입으로 단일 부문별로 자원을 관리하는 기존의 정책 결정 체계의 한계를 극복하고, 관련 있는 부문 간의 시너지와 트레이드오프를 고려한 지속가능한 발전을 위한 의사 결정이 가능하게 되었다. 일반적으로 취수-도수-정수처리-송수-분배·급수-물이용-하수집수-하수처리-물재이용으로 구성되는 도시 물순환 시스템에서 공급과정에서 발생되는 물손실 관리를 위한 전략 및 프로그램은 물부문 만에서 평가를 통해 수립되고 있다. 본 연구에서는 시스템 다이나믹스(System Dynamics)를 적용하여 물, 에너지 및 환경 부문을 동시에 고려한 도시 물순환 시스템 모델을 개발하여, 넥서스 관점에서의 합리적인 도시 물손실 관리 방안을 도출하고자 하였다. 그리고 모델 내 부문 간 자원의 사용량 및 이동량의 정량화를 위해 물, 에너지, 환경 지표로 각각 물발자국(Water Footprint), 총 에너지 사용량(Total Energy Use) 및 탄소발자국(Carbon Footprint)이 적용되었다. 개발된 모델을 3개의 도시 에너지 인텐시티 현황(낮음, 보통, 높음)과 4개의 물손실 현황(낮은 물손실, 높은 물손실&낮은 명목손실비, 높은 물손실&보통 명목손실비, 높은 물손실&높은 명목손실비)을 고려한 12개의 시나리오에 적용하여 분석하였다. 그 결과 기존의 경제적인 측면 중심의 의사결정 과정에서는 명목손실이 물손실 관리 전략 수립 및 적용의 우선순위였으나, 넥서스 관점에서는 실손실 부분의 개선이 중요함을 알 수 있었다. 또한, 도시의 단위 물공급 에너지 인텐시티가 자원 사용 및 이동에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되어서, 넥서스 관점의 의사결정시 사전적으로 분석해야 하는 중요 항목인 것으로 도출되었다. 이와 같은 범용적이고 포괄적인 도시 물순환 물-에너지-환경 넥서스 모델을 통해, 지속가능하고, 체계적이며, 구체적이고, 실현가능한 넥서스관점의 물손실 관리가 가능할 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.117-127
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• 2006

최근에 국제물협회(IWA)는 수도서비스분야에 대한 새로운 수행능지표를 제안하였고 이의 성공적인 적용사례가 연이어 보고되고 있다. 이들 보고에 따르면, 특히 급수전당의 물소비량이 크게 차이나는 지역들 간에는 백분율을 이용한 지표를 이용하여 수행능을 비교하지 말아야 한다고 말하고 있다. 그러나 아직까지 한국에서는 백분율을 이용하는 지표들 중의 하나인 유수율이 수도행정의 목표를 수립하기 위해 가장 중점적으로 사용되고 있으며, 시스템간의 물손실관리 수행능을 비교평가 하는 데에 널리 사용되고 있다. 이에 본 연구에서는 전국적인 상수도 및 지역통계 자료를 이용하여 백분율지표의 비합리성을 밝히고 보다 효율적인 물손실관리를 위하여 어떤 것이 보다 바람직한 수행능지표인지를 제안하고자 하였다. 3년간의 상수도 및 지역통계 자료를 이용하여 전국의 도시지역에 대하여 유수율, 실손실율, 1인 당 실손실량, 급수전 당 실손실량, 및 IWA의 누수평가지표(ILI)를 산정하고, 각 대상지역을 비교 평가한 결과에 따르면, 백분율을 이용한 지표 즉, 유수율 및 실손실율은 지역 조건이 크게 차이나는 곳 간의 수행능을 제대로 비교하지 못하는 반면, 급수전 당 실손실량 및 누수평가지표는 수행능을 효율적으로 비교, 평가하는 것으로 나타났다. 또한 유수율이 높게 나타나는 지역에서도 하나의 급수전 당 손실되고 있는 물의 양이 매우 클 수 있다는 것을 보여주었다. 따라서 수도사업자의 물손실 관리에 대한 수행능을 보다 합리적으로 평가하여 물손실 문제에 쉽게 접근하고, 문제를 효율적으로 해결하기 위해서는 급수전 당 실손실량 혹은 누수평가지표를 이용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.484-484
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• 2018

본 연구에서는 농림축산식품부 "농업 농촌부문 가뭄대응 종합대책(2015)"의 일환으로 가뭄에 의한 농촌지역 물부족 문제를 극복하기 위한 농민 물절약 교육을 실시하였다. 물절약 교육을 통해 가뭄상황에 적응할 수 있도록 하기 위해 물절약 교육 시범대상지역은 농민농업가뭄지도 및 재해연보 등의 자료를 활용하여 가뭄 취약지역을 8개도별로 한국농어촌공사 관할지구로 선별하여 선정하였다. 최종적으로 농민 물절약 시범교육이 실시된 지역은 경기 평택 석정지구, 강원 철원 토교지구, 충북 음성 용계지구, 충남 서산 신창지구, 경북 문경 경천지구, 경남 거창 가북지구, 전북 고창 신림지구, 전남 영암 월악지구가 선정되었다. 시범교육실시 앞서 대상지구의 용 배수로 현황, 수로노후화, 농민 물이용 실태 등 물손실 요인을 파악하였다. 시범교육은 기존과는 차별된 체험식 비주얼 물절약 교육이 실시되었으며, 시범대상지구별로 3단계 교육이 실시되었다. 1단계 교육은 이해단계로 플래쉬 동영상과 물이용 모의를 체험하게 하여 물 손실 원인 및 물 절약 방안을 모색하도록 하였다. 2단계 교육은 적용단계로서 물절약 시뮬레이터를 이용하여 평상시 농민의 물이용 관행에 따른 물손실 야기에 대한 이해와 가뭄시나리오에 따른 물 공급량 감소 시 농민 피해 및 가뭄극복을 위한 효율적인 물이용에 대한 효과를 이해시키고자 하였다. 또한 이를 통해 농민이 스스로 물절약을 위한 행동강령을 도출하도록 하였다. 마지막 3단계는 실천단계로 실제 현장여건에서의 물절약 실천을 도모하기 위해서, 현장에서의 물손실 상황 파악 및 현장여건에 맞는 물절약 실천방안을 도출하도록 하였다. 교육을 통해 농민의 물절약 필요성에 대한 공감대를 형성하고, 물절약을 스스로 실천할 수 있도록 유도 하고자 하였다. 물절약 교육의 효과를 파악하기 위해서 설문조사를 실시하였으며, 그 결과 농민들은 물절약의 필요성을 매우 높게 공감하며, 필지단위 물손실을 감소시키는 물꼬관리의 중요성을 인정하고, 농민 수로관리 참여에 대한 인식을 높이는 계기가 되었다.

• 상하수도학회지
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• 제29권2호
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• pp.223-231
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• 2015

District Metered Area (DMA) construction is one of the most cost effective alternatives for management of water loss (i.e., water leakage) and energy consumption (i.e., water pressure) in water distribution systems. Therefore, it's being implemented to numerous new and existing water distribution systems worldwide. However, due to the complexity of water distribution systems, especially large-scale and highly looped systems, it is still very difficult to define the optimal boundary of DMAs considering all the aspects of water distribution system management requirements. In this study, a DMA design methodology (or a DMA design model) was developed with Geographic Information Systems (GIS) and hydraulic distribution system model to determine the optimal DMA boundary.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.31-31
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• 2022

기후변화, 물 부족, 인구 증가와 도시화로 인한 물 수요 증가, 수질 악화, 노후화된 인프라와 같은 세계적인 물문제의 증가로 인해, 도시 물순환 시스템 관리는 더 큰 어려움을 겪고 있다. 취수, 도·송수, 정수처리, 배·급수, 용수 사용, 하수 집수, 하수 처리, 재이용 및 배출 과정을 포함하는 도시 물순환 시스템의 과정은 매우 에너지 집약적인 활동이며, 이와 같은 에너지 소비는 탄소 배출과 양의 직접적인 상관관계가 있다. 따라서 자원 관리 및 데이터 관리를 최적화하기 위해 넥서스 관점의 접근법이 도시 물순환 시스템에 점차적으로 도입되고 있는 추세이다. 도시 물순환 시스템 넥서스에서는 일반적으로 에너지 인텐시티로 표현되는 물을 위한 에너지를 이해하는 것이 중요하다. 에너지 인텐시티의 차이는 기후(연평균 강수량, 단기 기후 변동성, 기후패턴 등), 지리적 특징(표고차, 평지비, 위치 등), 시스템 특성(총급수량, 인구, 인구밀도, 관로 연장 등) 및 운영관리 효율(수압, 누수율, 에너지 효율 등)과 밀접한 관계가 있다. 그리고 도시 물순환 시스템에서 에너지 관리를 증진시킨 방안은 유지관리 효율 개선(물·에너지 관리전략, 물손실 관리, 수요 관리 및 수요 대응 등), 신기술 도입, 그리고 에너지 회수로 나누어진다. 본 연구에서는 기존 문헌의 자료를 분석하여 도시 물순환 시스템의 각 공정별 에너지 인텐시티를 분석하였으며, 시스템 다이나믹스를 적용하여 다양한 도시 여건(인구, lpcd, 누수율, 취수원, 에너지 인텐시티)에서 외부영향(기후변화, 도시화)과 운영효율 변동(운영효율 향상, 신시술 도입)에 따른 도시 물순환 시스템 내 자원 사용 및 이동을 분석하였다. 에너지 인텐시티는 전체 도시 물순환 시스템, 상수 시스템, 하수시스템에서 각각 2.334 kWh/m³, 1.029 kWh/m³, 1.024 kWh/m³를 나타내었으며, 용수사용, 담수화, 재이용 과정에서는 매우 높은 값이 나타났다. 에너지 인틴시티의 값은 외부 영향에 크게 좌우되는 것으로 분석되었으며, 운영효율의 변동에 따라서 물 및 에너지 사용량은 변화하였지만 에너지 인텐시티의 변동은 크지 않았다. 이에 따라 도시 물순환 시스템을 넥서스 관점에서 관리하기 위해서는 에너지 인텐시티 이외에 물 및 에너지 사용량, 유수수량 관점 에너지 인텐시티, 사용수량 관점 에너지 인텐시티를 종합적으로 고려하는 것이 필요하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.260-266
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• 2009

본 연구는 지방상수도 배급수 관망의 유수율을 향상시키기 위하여 수량관리를 위한 블록시스템 구축을 통한 구역화 계량, 누수의 정량화를 위한 야간최소유량 측정을 통한 누수평가지표 및 국제 누수지수ILI(Infrastructure Leakage Index)의 도입, 압력제어를 통한 누수저감 효과분석, 장기적인 계획수립을 위하여 노후수도관의 잔존수명 예측 등 누수를 평가 관리할 수 있는 기술을 개발, 제안하였다. N시 야간최소유량 측정을 통하여 주거지역과 상업지역에서 정량적인 누수평가지표로 관길이당, 급수전당의 허용기준누수량을 산정하였다. 이는 관망정비가 완료된 주거, 상업지역을 각각 대상으로 UK water industry에서 제안한 방법을 이용하여 실측을 통한 야간최소유량을 분석함으로써 유수율을 대신할 수 있는 허용누수량 산정식을 개발하였다. 압력제어를 통한 누수저감효과는 감압변의 설치를 통하여 수행되는데, 사천시 우티 배수구역을 대상으로 압력관리 구역을 4개로 분할하고 감압밸브 3개소, 가압펌프 1개소를 설치하여 압력을 조절한 결과 약 $466\;m^3/day$의 누수를 저감시킬 수 있을 것으로 나타나 압력관리를 통하여 연간 113백만의 비용절감효과가 기대되었다. 노후 상수관로의 부식속도 및 잔존수명 예측 연구에서는 매설년도, 토양 또는 수질특성에 따른 관체의 부식속도를 평가함으로써 잔존두께를 예측할 수 있는 모델을 개발하였으며 또한 부식으로 인한 공식특성에 따른 잔존강도 등을 평가할 수 있는 비선형회귀 모형을 개발, 수도관의 잔존수명예측에 활용하여 장단기 노후관 개대체 계획수립에 활용할 수 있도록 제안하였다. 본 연구의 결과들은 지방상수도의 유수율 제고 및 관망정비사업에 적극적으로 활용할 수 있는 누수평가 및 관리기법을 제안할 수 있을 것으로 기대된다.