• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.352-352
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• 2021

가뭄은 강수량의 부족으로 인한 기상학적 가뭄과 지표수 및 지하수의 부족으로 인한 수문학적 가뭄, 토양의 건조 상태로 인한 농업적 가뭄, 용수 및 전력공급의 제한으로 인한 사회·경제적 가뭄으로 분류될 수 있으며, 일반적으로는 어느 지역의 인간생활 및 사회 경제 활동이나 동식물 생육에 피해를 가져올 정도로 강수량 부족이 장기화되는 비정상적인 현상으로 정의할 수 있다. 메가가뭄의 선제적인 대비를 위한 메가가뭄의 사전감지를 위해 본 연구에서는 매년 가뭄 발생 및 확산 여부 판단을 통해 메가가뭄 예방/대비 목적의 년 단위 가뭄 전주기 분석을 위한 메가가뭄상태 판단 절차 방법론을 제시하였다. 메가가뭄 상태 판단 절차 방법론은 메가가뭄 확산 유무에 따라 6단계의 절차로 진행된다. 1단계로 전년도의 가뭄상태(Carry over의 유무)와 가뭄피해 실적자료(통합가뭄위험도 활용 )를 분석하여 확산여부를 판단하며, 2단계로 당해연도에 가뭄이 발생할 것인지를 장기예보와 더불어 MODIS 위성자료를 이용한 평년대비 토양건조상태로 감지한다. 3단계로 1개월 및 10일 예보자료를 이용해 기상학적 가뭄의 발생 여부를 가뭄지수로 판단하고, 4단계로 기상학적 가뭄 하에서 농업 및 수문학적 가뭄의 진행여부를 저수율, 지하수위, 현장대응 정보의 신속한 수집을 통해 확산여부를 판단한다. 5단계는 가뭄 관련 인터넷 뉴스데이터기반의 농작물 피해, 식수제한, 녹조발생 등의 피해상황을 통해 가뭄 피해발생지역을 도출하여 확산여부를 판단하며, 6단계는 기상, 농업, 수문, 사회 경제적 가뭄을 평가함과 더불어 다음년도 가뭄확산에 대비하는 순으로 메가가뭄 상태 판단 절차 방법론이 진행된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.29-29
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• 2020

가뭄으로 인한 영향은 상당 기간 완만히 누적되어 나타나고, 해갈된 후에도 수년 동안 파급효과가 나타날 수 있으므로 모니터링 및 예·경보에 어려움이 있다. 가뭄 리질리언스 확보를 위해서는 지하수개발, 해수담수화, 식수전용 댐 확충 등 구조적 중장기 안정화 방안과 더불어 가뭄 피해를 예측하여 미리 물 자원을 확보하는 비구조적 대응 방안이 같이 이루어져야 한다. 대상지역은 물 부족을 겪고 있는 미급수 지역으로 환경부에서는 구조적 대책으로 샌드댐 설치가 예정되어 있다. 본 연구에서는 비구조적 가뭄 대응을 위하여 하천-취수원 연계 모니터링 및 분석을 수행하였다. 하천에 수위 계측기를 설치하여 시간별 수위를 상시 계측하였으며, 월 1회 유속을 측정하여 일별 유량(공급량)을 모니터링하였다. 이를 통해 도출된 일별 유출량 값은 장기유출모형인 SWAT의 매개변수 검·보정에 이용되었으며, 과거 10여 년간의 유출량(공급량)을 추정하였다. 또한, 취수원인 물탱크에 수위계를 설치하여 낮 동안 수위 변화량을 이용량을 가정하여 일별 수요량을 추정하였다. 최종적으로 일별 수요량-공급량 관계분석을 통해 가뭄에 대응할 수 있는 체계를 구축하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.145-145
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• 2020

가뭄은 과거부터 현재까지 국내뿐만 아니라 국외에서도 지속적으로 발생하고 있으며 가뭄피해를 줄이기 위하여 많은 연구가 과거에 수행되었고 현재까지도 진행되고 있다.(강동호 외 2명, 2019명) 가뭄은 일반적으로 강수량의 부족이 원인이 되어 나타나며 홍수와 달리 장기간에 걸쳐 광범위한 지역에 피해가 나타나는 특징이 있다. 그렇기에 가뭄은 감시 및 예측에 대한 어려움이 존재하며 우리나라에서도 가뭄으로 인해 수자원 공급 긴장상태를 경험하는 빈도가 점차 증가하고 있는 추세이다.(유지영 외 3명, 2016) 적조현상은 특정 조류의 폭발적인 증식으로 해수가 붉은 빛을 띄며 용존산소량을 부족하게 만들어 해양 생태계를 파괴하는 현상이다. 적조현상은 1990년대 이후 대규모 적조가 발생하여 1995년에는 적조로 인해 약 764억의 손실이 발생한 사례가 있다.(연합뉴스, 2019.09) 이후에도 적조현상은 점점 광역화, 장기화, 고밀도화 되면서 연평균 110억 이상의 피해를 지속적으로 주고 있다. 본 연구에서는 대상 지역을 대한민국 완도로 설정 하였다. 섬이라는 지역의 특성 상 가뭄이 발생하면 식수원의 공급이 어렵고 평시에도 물을 아끼기 위한 노력이 끊이지 않는 곳이다. 실제로 완도는 우리나라에서 가장 많은 피해이력이 있는 지역이다. 또 2016년 완도에서는 적조로 인해 전복이 집단 폐사하며 358억의 피해를 입은 사례가 있다.(중앙일보, 2016.09) 그렇기에 완도지역을 대상 지역으로 하여 비강우의 장기화 등의 이유로 나타나는 가뭄을 기상학적 가뭄지수 SPI를 활용하여 분석하고 ROC 분석을 통해 수온의 상승 시 나타나는 적조현상과의 관계를 분석함으로서 적조현상이 발생하는 한 척도로 가뭄의 발생 및 장기화를 생각 할 수 있는지 판단하고자 한다.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.30-37
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• 2024

전 세계적인 물 부족을 해결하기 위한 유망한 방법으로 수착제를 이용하여 공기 중에서 물을 수확하는 기술은 수자원이 부족한 지역에서 식수를 전달할 수 있는 큰 잠재력을 보여주고 있음. 본 총설에서는 대기 중 물을 수확하기 위한 수착제로 금속유기골격구조(MOF)를 사용하는 최근 연구에 대해 소개함. 제올라이트나 실리카 기반 물질과 같은 다른 수착제 물질에 비해, MOF는 상대습도 10% 부근에서 물 수착 곡선의 변곡점을 보이는 특성 덕분에 건조한 사막지역에서 물을 수확하기에 적합한 특성을 가지고 있음. 이러한 특성으로 말미암아 최근 MOF를 이용하여 물을 수확할 수 있는 실용적인 물 수확 장치를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있음. 이 기술은 전 세계 어느 곳에서나 지리 환경적 영향을 받지 않고 대기 중의 물에 접근할 수 있기 때문에, 미래 지속가능한 수자원 확보 기술 측면에서 새로운 패러다임을 제시할 것으로 기대됨.

• 적정기술학회지
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• 제7권1호
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• pp.93-101
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• 2021

사회로부터 고립된 마을에 거주하여 열악한 위생 환경에 놓여 있는 개도국 소외계층에게 과학과 기술을 지원하는 전문가 단체로서 2009년 국내 국경없는과학기술자회(SEWB)가 설립되었다. UN의 17개 SDG (Sustainable development goals)에 따라 전 세계적으로 개도국 소외계층의 삶의 질을 개선하기 위한 사업들이 추진되고 있다. SDG가 추진된 2016년 이후 개도국과 선진국의 사회적 인프라 격차를 줄이고, 적정기술 보급을 통한 개도국의 지속 가능한 발전을 도모하는 방향으로 SEWB의 국내 및 해외 사업이 수행되어 왔다. 국내 전문가 및 학생들을 대상으로 적정기술 분야 국제 학회(International conference on appropriate technology, ICAT)와 강의, 경진대회를 개최하였다. 캄보디아를 포함한 6개 개도국을 대상으로 (재)자연드림씨앗재단 식수 공공성 사업과 적정기술 해외 봉사활동을 수행해왔다. 특히, 2019년부터는 '캄보디아 고립 마을 주민의 삶의 질 개선과 소득 증대를 위한 적정기술 마을 조성 사업'을 수행하면서 캄보디아 봇뱅 마을에서 물, 전기, 인프라, 농업 분야의 사회적 인프라 구축하고 있다. SEWB의 적정기술 분야 사업은 한정된 자원으로, 개도국에 적정기술 기반의 장치를 보급하고 개도국 국민의 복지와 생활수준 향상을 위한 통합 솔루션을 제공할 수 있다. 향후 개도국 소외계층의 식수 부족 문제와 기아문제를 해소하는데 SEWB가 지속적으로 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제24권2호
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• pp.142-154
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• 2022

지하수의 비소(As) 오염은 방글라데시의 주요 문제 중 하나이다. 독성은 부종, 피부암, 방광암, 폐암, 각화 과다증, 조산, 흑사병과 같은 심각한 건강 문제를 야기한다. 지하수의 오염은 주로 인위적 활동의 영향을 받는 지역의 지질학적 특성에서 발생된다. 방글라데시 국민의 대부분이 지하수에 식수를 의존하고 있기에 비소 오염 현황을 조사하고 물이 부족한 지역에 안전한 식수를 제공하기 위하여 비소 처리를 위한 수처리 기술이 필요하다. 따라서 본 연구는 92개의 논문을 기반으로 방글라데시의 지하수 As 오염 관련 최근 현황과 다양한 저비용 정화 기술에 대한 트렌드를 조사하였다. 방글라데시에서 지하수 비소 오염이 가장 높은 지역은 Brahamanbariya, Tangail, Barisal, Pabna, Patuakhali 및 Kurigram등 총 4곳이며, Magura 및 Faridpur 등의 지역에서는 비소 농도가 0.05mg/L를 초과한다. WHO 표준 가이드라인 값(<0.01 mg/L)을 만족하는 지역은 Kushtia, Khagrachari, Jessore, Dinajpur, Meherpur 및 Munshiganj 등 총 6곳으로 나타났다. 수중에서 As를 처리하는 기술이 다양하다. 시간-비용효율적인 처리 방법은 Mg-Fe계 Hydrotalcite와 유사 화합물, electro-chemical As remediation (ECAR) reactor, aerated electrocoagulation 등이 적용되고 있다. 전반적으로 예산, 운영 및 유지 관리 비용, 재료의 가용성 및 전문 지식 요구 사항 등을 고려하여 수질 내 비소를 처리해야 한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.58-70
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• 2022

현재 정부에서 실시하고 있는 비상대비 연습은 50여 년 이상 메시지에 의한 연습으로 진행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 감염병 훈련사태를 중심으로 시뮬레이션 기반 정부연습모델을 개발하여 향후, 과학적 기법을 적용한 훈련체계의 가능성을 제시하고자 했다. 연구개발 결과 첫째, 감염병 발생을 모의하기 위해 모의논리를 개발하였다. 감염병 발생은 사망자에 대해 24시간 이내에 조치가 이루어지지 않을 경우와 오염된 식량(24시간)과 식수(12시간), 식수 부족(24시간)에 대해 적절한 조치가 이루어지지 않을 경우 감염병이 발생할 수 있도록 개발하였다. 둘째, 모의논리를 구현하기 위해 긴급의료반, 역학조사반, 사망자매장처리반, 방역소독반 등의 모의엔진 SW를 개발하였으며, 이와 같은 내용 등이 상황도에 표출될 수 있도록 상황도 SW를 개발하였다. 이와 같은 과학적 기법을 적용한 시뮬레이션 기반 정부연습모델 개발을 확장할 경우 현실 세계에서 발생할 수 있는 실질적인 상황조성을 통한 훈련이 가능할 것이고, 충무계획 및 각종 비상대비 계획에 대해 검증이 가능할 것이다.

• 한국지역사회생활과학회:학술대회논문집
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• 한국지역사회생활과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.105-105
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• 2009

농촌 주민의 삶의 질 향상을 위한 범정부적 투자가 이루어져 왔지만 농촌지역의 사회서비스 기준을 도시와 비교해 보면 아직도 부족한 부분이 많이 있다. 농촌 인구가 감소되고 있는 상황에서 지속적인 하드웨어 중심적 투자에 대한 의문제기와 함께 농촌주민들이 최소한의 공적 서비스를 활용할 수 있는 기반이 되어야한다는 의견이 대립되고 있는 가운데 그 해결책을 찾기 위하여 '농촌 서비스 기준'을 설정하자는 논의가 추진되고 있다. 이에 본 연구에서는 도농복합권역으로 370가구 1,650명이 거주하고 있으며 농가는 약 70호, 비농가는 300호이었고 대부분 주민들이 상업에 종사하고 있는 경남 밀양시 하남읍 수산리를 대상으로 농촌 정주지원 서비스 현황 및 요구에 대한 사례분석을 실시하였다. 수산리는 낙동강 나루와 수산장의 역사로 이루어진 마을이다. 70~80년대에는 마을 전체가 시장일 정도로 장이 활성화 되었으나 현재는 전통시장이 붕괴한 상황이었다. 지난 3년간 이주한 가구는 40호, 이주해온 가구는 20호 정도로 매년 인구가 줄고 있는 상황이다. 도로/교통 현황은 밀양시와, 대구, 부산으로 나가는 버스가 시간마다 한 대씩 배차되어 있고, 종합병원, 보건소, 한의원, 약국 등의 의료시설이 갖춰져 있으며, 과거에는 낙동강 범람으로 인한 피해사례가 많았으나 현재는 제방을 쌓아 홍수 피해를 없앴으며, 공기와 식수가 좋고 치안 걱정은 없었으나 전화를 통한 사기가 극성이라고 하였다. 문화/여가생활면에서는 읍사무소에서 일부 프로그램을 진행하고 있으나 참여율이 저조한 것으로 나타났다. 유치원/초등학교/중고등학교 및 사설학원도 있어 교육환경은 비교적 좋은 편이라고 할 수 있었다. 수산리는 마을의 중심에 있는 대규모 장을 둘러싸고 상권이 형성되어 대부분 상업에 종사하고 있었으나 수산장이 쇠퇴하고 상권이 죽어 생활경제면에 어려움이 있다고 하였다. 향후 '4대강 살리기' 정책과 '신공항 입지' 선정에 따른 땅값 상승과 경제 재생 등에 대하여 마을 주민들의 관심이 높았고 복지회관이 생겨 다양한 복지프로그램과 서비스를 받고 싶다고 하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.229-229
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• 2012

물관리는 밀레니엄개발목표(Millennium Development Goals)의 달성과정에서 가장 강조되는 주제 중의 하나이다. 물관리의 최종목표는 물관리 그 자체가 아니라 자연적으로는 유한한 수자원의 지속가능성을 유지하고 사회적으로는 계층간의 형평성을 실현하는 것이다. 그러나 개발도상국들은 한정된 국가재정으로 기반시설의 투자가 부족하고 기후변화에 따른 자연재해의 빈발로 인하여 인간다운 삶의 질을 보장받기 어려운 상황에 직면하여 있다. 이러한 인식 아래, 미국, EU, 일본 등의 선진국은 물론 이웃 중국도 개발도상국을 대상으로 물 관련 사업의 공적개발원조(ODA) 프로그램을 활발하게 추진하고 있다. 최근 우리나라의 대 개도국 협력사업은 한국국제협력단(KOICA)이 수행하는 ODA 사업을 중심으로 큰 폭으로 늘어나고 있다. 우리나라의 물 분야 지원사업도 식수개발, 댐건설, 관개시설 개발, 수질오염처리, 재해방지 예 경보 시스템 및 홍수조절사업 등으로 다방면에 걸쳐 활발하게 진행되어 왔다. 그러나 우리나라의 물 분야 ODA 사업은 정책 및 제도에 대한 컨설팅이나 교육훈련 등 소프트웨어 기반의 원조개발협력은 상대적으로 미진하고 물리적 인프라 위주의 지원사업이 대부분을 차지하고 있다. 최근에는 전문가 파견 및 연수생 초청 등의 인적협력의 사례가 증가하고 있으나 아직까지는 사업내용의 대부분이 건물, 시설물 및 기자재 등의 구조적인 지원 형태로 이루어지고 있다. 이러한 형태는 일찍이 대개도국 물 분야 사업을 추진한 미국이나 일본 등의 선진국들이 원조협력사업의 일관성과 지속성을 평가하기 위하여 제도적이고 정책적인 지원을 확대하는 것과는 거리가 있다. 1992년 KOICA가 네팔 모디강 수력발전소 실시설계 지원으로 시작된 우리나라의 물 분야 사업도 이제 20년에 이르고 있다. 물 분야 지원사업도 새로운 방향전환이 필요한 시점이다. 본 연구에서는 우리나라의 물 분야 ODA 지원사업의 현황과 문제점을 파악하고 향후 나아가야 할 정책방향을 제시한다. 이를 위하여 먼저 아시아의 스리랑카와 아프리카의 에티오피아의 2개 국가를 사례지역으로 선정하고 물관리의 현황과 문제점을 파악한다. 그리고 사례지역에 대한 우리나라의 물 분야 ODA 지원사업의 현황과 당면과제를 분석한다. 마지막으로 선진국과 우리나라의 물분야 지원사업의 추진방향을 비교분석하여 우리나라 물 분야 ODA 지원사업이 지향할 방향성을 제시한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.522-522
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• 2016

우리나라의 488개 유인도 중 강수량 부족 혹은 지하수의 수질문제 등으로 상습적 식수난을 겪고 있는 도서지역은 237개에 이르고 있다. 이들 도서지역은 생활용수를 우물, 간이상수도, 운반급수 등에 의존하고 있지만 이중 47%의 도서는 간이급수시설이 전무한 실정이다. 2015년에는 인천시 옹진군의 소청도, 대청도에 장기간 지속된 가뭄으로 식수원이 고갈되어 3일에 1시간으로 급수를 제한하였고 이로 인해 식수난 문제 외 관광산업의 소득저하 등의 문제가 발생되어 원활한 물공급문제가 해결되지 않으면 도서지역의 위기는 심각할 것으로 우려된다. 도서지역의 기본권인 먹는 물 문제를 해결하기 위해 정부 및 지자체에서는 소규모 유인도서에 해수담수화시설을 설치하여 유지관리 및 운영을 위한 인력을 배치하고 수동으로 조작하거나 단순 자동운전에 의해 운영 및 관리되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 해수담수화시설의 안정적이고 효율적인 운영을 위해 지능적 수운영 알고리즘을 개발하였다. 제어시스템, 감시시스템, 계측시스템 등의 ICT 기술과 연계하여 수요를 정확히 예측하고, 실시간 전력비용과 저류량, 사용량 등을 통합적으로 고려하였으며 적시정량을 생산하여 저장 및 공급하며, 목표수질과 수량을 원활하고 안정적으로 공급할 수 있도록 제어 및 감시를 통한 지능적 수운영을 목적으로 연구하였다. 데이터의 수집과 전송, 분석, 제어, 감시 활동이 유기적으로 결합되어 용수의 생산과 분배, 공급활동을 자동화함으로 운영상의 리스크를 줄여주며, 필요시 통합운영센터에서의 의사결정을 지원할 수 있도록 개발하였다. 향후, 해수담수화시설뿐이 아닌 일반 상수도 수운영에 있어서의 취수, 도수, 정수, 배수지관리, 송수, 관망관리까지 자동화된 시스템을 개발하여 지능적 운영관리가 가능하도록 알고리즘 모델 및 프로그램을 제시하고자 한다.