• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.411-411
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• 2019

지형학적으로 다양한 형상을 가지고 있는 하천유역은 지역적 조건에 따라 뚜렷한 특징을 나타낸다. 이러한 조건은 하천유역의 발달 및 수문학적 특징에 영향을 미친다. 금회 연구는 여러 가지 유역의 특징 중 유역을 대표할 만한 특징을 이용하여 간단하고 유용한 하천 유역 분류 기법을 제시하였다. 하천유역의 여러 특징 중 지류교차각(Tributary Junction Angle)은 유역을 분석하기 위해 많이 사용되었으며 다른 특징들과 함께 유역 구분을 위해 분석되어 왔다. 하지만, 지류교차각만 이용하여 유역 분류를 제시하는 기법은 연구되지 않았다. 하천유역 분류 기법 제시를 위해 수지형 유역, 평행형 유역, 부채형 유역, 직사각형 유역, 격자형 유역 등 5가지의 형태를 중심으로 50개의 하천유역을 사용하였고, 지류교차각의 Beta Distribution 모델을 적용하여 매개변수 추정치 산정 후 유역 분류를 위한 분석을 실시하였다. 매개변수 추정치는 각 유역 형태 구분을 위해 적용되었고, 이후 Support Vector Machines를 이용하여 하천유역 형태를 분류하도록 하였다. 분석을 통한 결과는 일반적인 통계기법과 다른 유역형태 구분 기법을 이용하여 검증하였다. 제안된 기법은 수지형, 평행형, 부채형 유역 형태들에 대하여 정확하게 분류할 수 있으며, 얻어지는 결과는 중요한 수문학적 정보 제공에 사용 될 것으로 판단된다. 금회 연구를 통해 Beta 분포형의 매개변수 추정치는 하천유역 분류 적용에 유용하게 사용 될 수 있음을 확인하였고, 하나의 주요 유역 인자로 유역 구분이 가능함을 제시하였다. 향후 연구로는 하천유역 분류를 통해 수문학적인 동질 유역을 구분하여 수문모델의 수행능력을 향상 시킬 수 있는 수문모델 분석과 개발에 적용 될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.27-27
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• 2019

본 연구는 2019년 물관리기본법 시행과 함께 추진하는 유역물관리체제 수립과 운영에 대해 분석하고자 한다. 유역물관리는 기존의 행정체계 중심으로 추진된 물관리에서 드러난 비효율성을 극복하고 물순환에 기초하여 더욱 효율적이고 자연 친화적으로 운영하고자 하는 통합물관리의 기초이다. 유역물관리제도를 적절하게 수립하고 운영하기 위해서는 한국보다 앞서 유역물관리제도를 채택하고 운영해온 경험을 면밀하게 검토하고 장단점을 학습하여 한국 현실에 맞게 응용하는 지혜가 필요하다. 따라서 본 연구는 유역물관리제도를 성공적으로 수립하고 운영해 온 영국(잉글랜드 및 웨일스)과 프랑스 사례를 검토하여 시사점을 도출하고자 한다. 영국(잉글랜드 및 웨일스)은 1973년 유역관리청을 10개 대유역에 설치하여 유역물관리체제를 수립하고 운영하였지만 1970년대 및 1980년대 경제난을 겪으면서 관련 투자가 줄어들고 하천의 수질 악화가 지속하였으며 유역관리청과 지방정부와의 긴밀한 협조 부재로 관리의 어려움이 증가하였다. 결국, 1989년 10개의 유역관리청을 상하수도 서비스회사로 전환하고 물서비스감시청, 음용수감시국, 환경청 등의 규제기관을 수립하여 규제와 서비스를 분리한 독특한 유역물관리체제를 수립하였다. 영국의 유역물관리체제는 2000년 유럽연합물관리지침의 도입으로 10개 유역을 11개의 유역으로 재편하고 국가소통위원회, 유역소통위원회 14개, 유역파트너쉽 100개 등의 기구를 설치하여 유역거버넌스를 강화하였다. 프랑스는 1964년 새로운 물법 도입을 통해 전국을 6개 대유역으로 나누고 각 유역에 유역관리청과 유역위원회를 설치하여 본격적인 유역물관리제도를 수립하였다. 초기에는 유역관리 조직과 지방정부 간의 알력이 상당하여 수도요금에 자동부과되는 약 19%에 달하는 물세에 대한 거부감이 상당하였다. 그런데 이러한 물세가 유역관리청의 관리로 물관리 사업을 위한 펀드로 조성되고 물관리 사업 시행 시 대규모 자금을 조달할 수 있다는 실효성이 입증되면서 점차 유역관리제도가 정착할 수 있게 되었다. 프랑스는 2000년 유럽연합물관리지침의 도입으로 기존의 6개 대유역으로 관리하던 것을 13개 유역으로 재편성하였고 유역감독관 제도를 신설하여 중앙의 감독을 강화하였으며 유역관리청과 유역위원회는 더욱 강화된 거버넌스를 기반으로 효율적인 물관리를 시행하고 있다. 영국과 프랑스 사례는 한국의 유역물관리제도 수립과 운영을 위해 다음과 같은 시사점을 준다. 첫째, 2019년 시행을 앞둔 유역물관리위원회의 구성, 운영 및 역할 등에 대해서는 큰 범위에서 합의를 이뤄야 하겠지만 안정적인 운영과 사업 시행을 위해서는 긴 시간이 필요하다는 점이다. 따라서 인내심과 여유를 갖고 임하되 필요한 원칙은 면밀한 검토와 합의를 통해 세워야 할 것이다. 둘째, 거버넌스의 중요성이다. 영국 사례와 같이 이해당사자 간의 대화와 타협은 중앙정부가 주도하는 것이 아닌 유역, 지방, 도시 등에서의 이해당사자들이 함께 이룩해야 한다. 셋째, 유역관리조직을 위한 건전한 재정확보이다. 프랑스의 예와 같이 유역물관리 조직의 독립성은 재정적 독립이 근본이 되어야 하고 이것은 독립재정을 확보하여 중앙 혹은 기타 유역/지방 조직의 간섭을 피해야 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2004.05b
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• pp.1042-1046
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• 2004

본 연구는 국내 실무에서 사용되고 있는 유역응답시간 산정식의 적용성을 검토하기 위하여 기존의 8개의 도달시간 산정식과 6개의 지체시간 산정식을 유역면적이 $50\~500km^2$인 중규모유역에 적용하였으며, 실측수문 자료로부터 두가지 정의에 의해 산정한 도달시간과 지체시간을 비교, 검토하였다. 기존의 도달시간 산정식에 의한 도달시간은 실측 도달시간에 비해 모든 대상유역에서 과소한 값을 나타내었으며, 지체시간 산정식의 경우 Clark 공식과 SCS 공식은 모든 대상유역에서 과소한 값을 나타내었고 Snyder 공식, Linsley 공식, Eagleson 공식, Rao와 Delleur 공식은 대상유역에 따라 과다 또는 과소한 경향을 나타내었다. 따라서 실측수문자료에서 산정된 유역응답시간과 기존의 산정식에서 결정된 값들이 상이하게 나타나 중규모유역에서 기존의 유역응답 시간 산정식의 적용성이 떨어진다고 판단되었다. 대상유역에서 적합한 유역응답시간 공식을 유도하기 위하여 유역응답시간과 유역특성인자간의 회귀분석을 실시하였으며, 국내 중규모유역에서 적용할 수 있는 도달시간과 지체시간 산정식을 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.432-432
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• 2011

유역종합치수계획은 홍수유출을 조절시킬 수 있는 자연 또는 인공 시설물들을 유역 전반에 걸쳐 종합적으로 연계 운영하는 구조적 수단과 비구조적 수단을 동원함으로서 유역의 홍수피해 저감 능력을 극대화하고자 하는 계획이다. 하지만 유역종합치수계획의 비구조적 측면은 이상기후로 인한 극단적인 형태의 홍수, 제도적인 연계성 부족으로 관계기관, 유역주민, 법적 행정적 뒷받침 등의 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구는 국내 유역종합치수계획과 하천기본계획과의 연계성 문제, 유역의 홍수방어 대책, 유역 협의체의 구성 등에 대한 문제점 및 개선방안을 검토하였다. 이를 위해 미국의 유역종합치수제도와 일본의 유역종합치수대책 및 특정도시하천유역치수계획의 선진 외국의 유역종합관리 현황 및 최근의 변화 과정을 비교 분석하여 국내 유역종합치수계획에 대한 적용성 및 개선방안을 분석하였다. 아울러 유역종합치수계획에서 지자체간의 연계성을 위한 통합적인 유역협의회 구성 및 운영의 문제, 유역분담 홍수량 저감시설물의 설치를 위한 법적 제도적 장치의 문제, 전국적인 유역종합치수사업의 시행에 필요한 법적 제도적인 문제를 확인하였으며 이에 대한 개선방안을 도출하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.80-80
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• 2020

최근 국내·외에서 빅 데이터에 관한 관심이 높아지고 있으며 수자원 분야에서도 빅데이터 활용의 중요성이 강조되어 왔다. 물관리를 위해서는 기본적으로 물관련 기초데이터가 충분해야 하며, 최근 선진국에서 효과적인 통합물관리를 위해서 빅데이터를 활용한 유역관리 방안이 시도되고 있는 실정이다. 일본의 경우 물환경 데이터와 사회과학 데이터를 활용한 유역특성 파악한다. 다양한 방법의 유역특성을 분석하여 유역관리계획을 마련한다. 국내에서의 물환경 관리계획은 부하량을 기반으로한 수립으로 데이터의 다양상이 부족한 부분이 있다. 하천은 각기 다른 특성을 가지고 있다. 낙동강 유역은 22개의 중권역으로 이루어져 있으며 각 중권역은 다양한 문제점과 특성을 가지고 있다. 따라서 유역의 특성에 따른 유역관리방안이 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 데이터 분석을 활용하여 유역의 종합적 분석을 통해 유역을 진단하고자 한다. 또한 물관련 지표들을 활용하여 유역을 평가하고 시각화 그래프를 통해 유역의 기초자료들의 특성을 나타내고 결과를 통해 데이터 분석을 기반으로 한 유역특성을 분석하여 맞춤형 유역관리방안을 모색하고자 한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2020.06a
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• pp.102-102
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• 2020

자연 유역은 오랜 시간에 걸쳐 효율적인 하천망을 형성해왔다. 이와 유사하게 도시 유역의 배수관망은 강우 시 유역 내 강우를 빠르게 배수하는 것을 목적으로 발전해 왔다. 본 연구에서는 깁스모형을 이용하여 오랜 시간에 걸쳐 형성된 자연 유역의 하천망과 빠른 배수를 목적으로 인위적으로 형성된 도시 유역의 배수관망 간의 특성을 분석하여 비교하였다. 깁스모형은 추계학적 네트워크 모형으로, β 값을 기준으로 총 8 단계로 구분하여 네트워크 특성을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 미국 중서부의 70 개의 자연 유역과 국내 도시 유역인 서울특별시의 총 239개의 유역에 깁스모형을 적용하였다. 깁스모형을 이용하여 자연 유역의 하천망과 도시 유역의 배수관망 간의 네트워크 특성을 비교 분석하였다. 본 연구의 결과로 자연 유역과 도시 유역의 네트워크 특징을 확인하고, 재해로부터 안전하고 지속가능한 도시 배수관망 설계 및 도시 방재 관련 사업 수립에 도움을 줄 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.38-38
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• 2019

우리나라에서는 2007년 "하천법"에 수문조사에 관한 사항이 규정되면서 다양한 수문조사시설의 확충을 통해 수문자료가 정기적으로 생산되고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 점을 고려하여 그간의 단계별 IHP 대표시험유역의 운영 목적과 사례, 정책과 기술수요 변화 등을 검토하고, 시험유역의 운영 목적과 개념을 정립하여 우리나라를 대표할 수 있는 시험유역 과 운영 방안을 제안하였다. 다목적 통합적 개념의 시험유역으로 홍천강 유역을 선정하였으며, 특수 목적의 연구성과 확보를 위해 기관 시험유역인 고산-봉동(만경강), 용담 시험유역을 IHP 시험유역으로 선정하였다. IHP 시험유역으로 선정된 홍천강 유역은 자연친화적인 수문해석이 가능하기 때문에 물순환, 홍수/가뭄, 수자원조사 기술 개발 등의 다양한 연구성과가 도출될 수 있을 것으로 판단된다. 또한 기관 시험유역의 운영을 통해 특수 목적을 가지는 연구성과도 확보될 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 대표시험유역 운영 업무, 수문자료 생산기관과의 협력체계 구축, 기관 시험유역 운영기관과의 네트워크 구축, 자료 집대성을 위한 DB 구축 및 정보화, IHP 시험유역 운영기관의 역할 등을 IHP 대표시험유역 운영전략에 포함하여 제안하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.320-320
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• 2016

본 연구에서는 자연환경, 수생태환경과 관련된 모니터링자료 및 수문/수질 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모델링 자료를 이용하여 유역건전성을 평가하기 위한 지수를 개발하고, 한강유역($34,148km^2$)을 대상으로 표준유역단위 유역건전성 평가를 수행하였다. 본 연구에서는 미국 EPA(Environmental Protection Agency)의 유역건전성 분석 사례를 개선하여 우리나라에 유역 특성에 맞는 통합 유역건전성 평가지수를 개발하였다. 본 연구에서 분석하고자 하는 유역건전성은 유역이 본래 가지고 있는 자연적인 건전성을 평가하고자 하는 것으로, 평가를 위한 지표로 자연토지피복, 하천환경, 수문, 수질, 서식지, 수생태 관련 요소를 각각 선정하였다. 자연토지피복 및 하천, 서식지 유역건전성 평가를 위해서 DEM, 토지이용도, 하천도, 저수지, 습지자료를 이용하였고, 수생태 유역건전성 평가를 위해서는 6년간(2008년~2013년) 모니터링 된 TDI, BMI, FAI 자료로 이용하였다. 수문/수질 유역건전성 평가를 위해서는 SWAT 모형의 장기모의 결과를 활용하였으며, 30년간(1985년-2014년) 모의된 강수량, 총유출, 지표유출, 침투, 토양수분, 중간유출, 침루, 지하수 충진, 기저유출, Sediment, T-N, T-P 결과를 이용하였다. 각 평가지표로부터 표준유역별 sub-index를 도출하였으며, 6가지 sub-index를 이용하여 통합 유역건전성 지수를 산정하였다. 산정된 지수는 0부터 1까지의 값으로 나타나며, 1에 가까울수록 유역건전성이 좋은 유역을 의미한다. 연구결과 한강유역의 통합 유역건전성은 상류에서 하류로 갈수록 건전성이 안 좋아지는 것으로 분석되었으며, 특정 표준유역에 대하여 자연환경, 수문, 수질, 수생태환경 각각의 유역건전성을 평가할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.323-323
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• 2023

유역의 증발산량 자료는 물순환 과정을 규명하는 매우 중요한 자료 중의 하나이며, 물순환 성분별 명확한 산정 결과는 수자원 개발과 물환경 보전에 중요한 정보를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 임진강 유역(유역출구(한강합류점) 기준, 유역면적 8,138.9km²)을 대상으로 5개년(2018~2022) 기상관측자료를 이용하여 증발산량을 산정하였으며, 그 외의 수문관측자료를 통해 물수지 분석도 수행하였다. 증발산량 산정은 세계식량기구(FAO)에서 제시한 Penman-Monteith equation을 적용하여 일별증발산량을 산정하였으며, 작물의 종류에 따른 계수는 잔디의 경우를 채택하였다. 본 방정식을 통해 산정된 증발산량(ET_o)은 기준작물에 수분의 공급에 제한이 없는 상황에서 산정된 기준 증발산량(reference evapotranspiration)을 의미하며, 기준 증발산량을 실제 증발산량으로 변환하기 위해서는 작물계수를 고려해야 한다. 작물계수는 식생의 높이, 알베도, 식생의 저항, 토양으로부터의 증발 등의 영향을 받게 되나, 더욱더 명확하게는 식물에서의 증산을 설명하는 기본 작물계수와 토양에서의 증발을 설명하는 토양계수의 합을 통해 계수를 산정하게 된다. 임진강 유역에 공간적으로 분포된 작물계수를 정확히 산정하기에는 한계가 있으므로 잔디의 경우로 한정하여 산정된 기준 증발량은 833.0mm(5개년 평균값)이다. 각 물순환 성분별로 생성된 임진강 유역의 5개년 평균값인 유역평균강우량은 1,412.9mm이며, 하천유출량은 804.9mm(유역평균강우량 대비 57.0%), 실제 증발산량은 442.3mm(유역평균강우량 대비 31.3%, 기준 증발산량 대비 약 53.0%), 유역저류량은 165.7mm(유역평균강우량 대비 11.7%)이다. 유역평균강우량은 8개 관측소(양덕, 원산, 신계, 개성, 평강, 철원, 동두천, 파주) 강우량의 유역평균값이며, 하천유출량은 유역출구의 상류 관측소인 비룡대교 관측소(유역면적 6,784.0km²) 유출량의 유역면적비 적용값이다. 실제 증발산량은 기준 증발산량 산정값에 해당 유역내 존재하는 설마천 유역의 기준 증발산량과 실제 증발산량 비율(약 53.0%)을 적용한 값이며, 유역저류량은 전제적인 물수지 분석을 통해 얻어진 추정값이다. 이와 같이 산정된 물순환 성분별 자료는 유역의 물순환 과정 규명을 위한 기초자료로 매우 유용하게 활용될 수 있으며, 유역 물관리를 위한 의사결정 과정에 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2021.06a
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• pp.438-438
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• 2021

우리나라의 수질오염총량관리제도는 수계 내 모든 유역을 관리대상으로 동일 기준유량 조건에 동일한 대상물질로 관리하고 있지만, 본류는 지류의 영향을 받고 있으며 지류는 사람이 거주하는 지역 인근에 있어 본류 수질에 직접적인 영향을 미치고 있다. 이는 지류의 시급한 개선이 필요한 오염물질의 실질적인 관리가 어려워 이를 개선하기 위해 오염도가 높은 지류의 총량관리를 위한 지류총량제도의 추가 도입이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 지류총량제 시행에 따른 효과를 예측하기 위해 팔당수계 유역을 소유역 단위로 분할하고 HSPF 모형을 적용하여 팔당수계 소유역 지류에서의 수질 변화 양상이 본류에 미치는 영향을 분석하였다. 연구대상지역은 팔당수계 중권역 유역(남한강 하류 유역, 경안천 유역, 북한강 하류 유역)으로 구분하고 유역 유출 및 수질 모델링은 지류하천을 포함하는 57개 소유역을 대상으로 수행하였다. 입력자료는 공간자료(표고, 경사, 토지이용, 토양도 등)와 기상자료(춘천, 양평, 이천, 수원관측소)는 2008년~2018년의 강수량, 최고기온, 최저기온, 평균풍속, 평균습도 등의 시단위 자료를 사용하였다. 모의결과, BOD는 남한강 하류유역의 주요 지천 유역인 복하천, 양화천, 청미천 및 흑천 유역에서 0.54~0.56mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났으며, 경안천 유역은 경안천 유역의 중·하류 유역에서 2.63~4.22mg/L의 범위로 높게 나타났고, 북한강 유역은 조종천 하류 및 북한강 상류 유역에서 1.36~3.31mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났다. T-P는 남한강 하류 유역은 주요 지천 유역인 복하천, 양화천, 청미천 유역에서 0.07~0.19mg/L의 범위로 주변 유역보다 높게 나타났고, 남한강 하류 유역의 중간 지점 유역인 한강(E1, E2, E4, E6)에서 높게 나타났다. 경안천 유역은 중·하류 유역의 좌안측 유역인 경안(A4, A3, B2, B1, F9)에서 0.1~0.14mg/L의 범위로 높게 나타났으며, 북한강 유역은 전체 유역에서 0.06mg/L 이하로 남한강 하류 및 경안천 유역보다 전반적으로 낮게 나타났다. 이와 같이 지류총량관리에 HSPF 모형의 적용은 가능하였으나 HSPF 모형을 이용한 소유역 단위의 유량 및 수질 예측을 위해서는 기존의 유량 및 수질 관측망을 소유역 단위로 좀 더 정밀하게 계획하는 것이 필요하다고 판단된다.