• 한국습지학회지
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• 제21권spc호
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• pp.16-27
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• 2019

자연적 기후변화와 댐 건설로 인한 인위적 수문환경의 변화로 인하여 하천의 유황(flow regime) 변화가 발생하며, 이러한 유황의 변화는 하천의 생태계뿐만 아니라 하천의 물리적 구조와 어류서식처 등에도 심각한 변화를 야기한다. 본 연구에서는 감천유역의 부항댐 건설로 인하여 나타난 수문특성변화와 동시에 하천의 생태건강성 및 수질, 하천단면 변화를 분석하였다. 감천의 유황 변화를 정량적으로 파악하기 위해 수문변화지표(Indicators of Hydrologic Alteration, IHA)에 의한 분석 결과, HA(Hydrologic Alteration)가 대부분 ±1 이상으로 댐 건설 후 하천생태계에 다양한 변화가 발생한 것으로 판단된다. 또한, 생태건강성등급 및 수질은 각 요소마다 상이한 반응이 나타났으며, 하천의 하상 및 단면의 경우에는, 댐 건설 후에 하상 단면의 저하가 뚜렷하게 나타났다. 본 연구의 성과는 하천의 유황 변화에 의한 하천생태계의 변화를 평가하기 위한 효율적인 방법으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.635-640
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• 2009

1960년대 이후 연강수량의 변동 폭이 커짐에 따라 유량조절을 통해 가뭄과 홍수를 방지하기 위한 댐이 건설되었다. 이러한 댐의 경우, 일정 저수량이 되면 수량을 조절하기 위해 수문을 개방하여 저수지 내 많은 양의 물을 방류하게 되는데 이 때 강 또는 강 주변의 주민 및 행락객들의 생명과 재산 등의 큰 피해가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 피해를 예방하고 알리기위해 울리는 경보방송은 방류소음이나 주변의 환경적인 요인에 영향을 받지 않고 사람들에게 명료하게 전달될 수 있어야 하지만 지금까지 별다른 연구없이 경험적으로 설치하다보니 경보방송이 효과적으로 전달되지 못하고 그 전달거리 또한 정확히 알수 없었다. 이러한 관점에서 본 연구는 다목적 댐 중의 하나인 대청댐의 방류소음과 경보방송의 거리별 측정 및 분석을 통하여 주파수별 특성과 음압레벨을 파악해보고 이를 토대로 Cadna-A라는 시뮬레이션 프로그램을 이용하여 추가 경보방송지의 적정위치를 예측해 보았다. 이러한 결과는 향후 경보방송의 설계 및 설치시 유용한 자료를 제공할 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권4호
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• pp.335-343
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• 2013

우리 정부는 법률로써 댐 주변지역 지원을 규정 1990년부터 지원사업을 추진하고 있다. 하지만 댐 주변지역 지역주민의 상대적 박탈감은 여전하며, 때로는 댐을 둘러싼 지역적 갈등이 법정 투쟁으로까지 확대되는 경우도 발생한다. 이와 같이 댐과 관련된 지역적 갈등이 끊이지 않는 것에는 다양한 이유가 존재하나, 댐주변지역지원사업이 만족할 만한 역할을 수행하지 못하고 있는 것 또한 주요한 이유 중 하나로 간주되고 있다. 이에 본 연구는 댐주변지역지원사업과 관련한 고객만족 영향요인 및 요인별 영향 정도를 규명하였다. 그 결과 '댐의 사회적 필요성', '지원절차의 합리성', '지원사업의 합목적성'등의 요인이 댐주변지역 고객만족에 유의적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 고객만족에 미치는 요인별 영향의 정도에 있어서는 '지원절차의 합리성' 요인이 가장 큰 것으로 나타났으며, 그 다음으로는 '지원사업의 합목적성', '댐의 사회적 필요성' 순으로 분석되었다. 그러나 댐주변지역지원사업을 지역주민이 직접적으로 수혜를 받았는가의 경험 유무는 고객만족과 통계적으로 유의미한 관련이 있다고는 말할 수 없는 것으로 나타났다. 또한 고객만족에 미치는 영향요인의 구성 항목과 고객만족과의 관계분석에 있어서는 '지역간 형평성'이 가장 큰 영향관계를 보였으며, 다음은 '프로젝트 선정', '주민의견 반영', '지역발전', '투명성' 순으로 나타났다. 하지만 '프로젝트 추진 단계의 적절성'의 통계적 유의성은 없는 것으로 분석되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권spc2호
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• pp.777-789
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• 2019

본 연구에서는 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)을 이용하여 한강유역 ($34,148km^2$)내 다목적 댐(소양강댐, 횡성댐, 충주댐)의 하천유지유량 추가 방류 모의를 통한 유역의 수질 및 수생태계 건강성 변화를 평가하였다. 추가 방류기간은 수생태계 건강성 조사가 수행되는 봄(4-6월), 가을(8-10월)로 산정하였으며, 방류량은 댐의 기존 방류량에 비례하며 총 방류량이 댐별 고시된 하천유지유량을 초과하지 않도록 산정하였다. 하천 유지유량 방류에 따른 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3-N$, T-P, $PO_4-P$) 농도는 봄철에 감소하지만 가을철에는 오히려 증가하는 것으로 모의되었다. 변화한 수질농도 데이터를 기존에 구축한 Random Forest 알고리즘에 적용하여 수생태계 건강성을 평가하였을 때, 유역의 하류에서 모든 수생태계 건강성 지수(FAI, TDI, BMI) 등급이 개선되는 것으로 분석되었다. 가을보다 봄에 하천유지유량 방류에 따른 수생태계 개선의 효과가 큰 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권8호
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• pp.485-496
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• 2023

최근 우리나라는 댐 운영에 있어서 다양한 가뭄 대책을 활용하여 가뭄 시 물 부족의 위험 리스크를 줄이기 위해 노력하고 있다. 이를 중심으로 다양한 연구들이 수행되었지만 가뭄 대책의 효과를 경제적인 측면에서 살펴본 연구는 현재 전무한 실정이다. 본 연구에서는 ARIMA와 Copula 기반의 장기간 모의 유입량 생성 모형과 댐별 가뭄 대책을 반영한 댐 운영 모형을 활용하여 전국의 다목적댐을 대상으로 가뭄 대책 시행에 따른 경제적 효과를 평가하였다. 경제적 편익 산정 결과 연계 운영·대체 공급과 비상공급대책의 단위 유량 당 기대 편익이 각각 1,176원과 1,139원으로 가장 높 으며, 비상 용량 활용과 용수공급조정의 편익은 956원과 875원으로 추정된다. 추가로 미래에 가뭄이 심화된다는 가정을 기반으로 가뭄 대책의 경제적 편익의 변화에 대하여 살펴본 결과 유입량 감소로 인한 가뭄 리스크의 변화는 모든 가뭄 대책의 경제적 편익을 높이는 효과를 보였다. 용수공급조정의 경제적 효과는 기존 대비 2.6% 상승하였으나, 연계 운영·대체 공급의 경제적 효과는 기존 대비 11.7% 상승하였다. 이는 가뭄의 위험도가 증가할수록 연계 운영과 대체 공급과 같은 댐 네트워크 기반의 대책이 주요한 것으로 판단된다. 본 연구는 향후 가뭄 대책의 선정과 활용에 있어서 기본자료로 활용될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제39권7호
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• pp.627-636
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• 2006

본 논문에서는 금강수계 오염총량관리 기본계획에서 제시된 오염부하량 자료를 기반으로 공시된 목표수질을 달성하기 위한 적정방류량을 산정하였다. 오염총량관리의 1단계로 BOD를 대상으로 총량관리가 이루어질 계획이며 향후 질소 및 인 계열로 확대될 전망이다. 총량구역별 및 행정구역별로 산정된 BOD와 TN, TP 부하량을 GIS를 활용하여 10개의 지류수계에 대하여 재분배하였고 지류수계에 해당되지 않는 구역에 대해서는 15개의 소구간으로 처리하여 반영하였다. Qual2E를 사용하여 수질모의를 실시한 결과 2010년에 대하여 산정된 장래수질에 대하여 기준부하량의 경우 약 30 CMS의 유량이 본류구간에 대하여 제시된 수질기준을 만족하기에 적절한 것으로 모의되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.40-48
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• 2008

The Waimea Basin is located on the northern tip of the South Island of New Zealand. It is a highly productive area with intense water use with multi-stakeholder interest in water. Irrigation from the underground aquifers here makes up the largest portion of used water; however the same aquifers are also the key urban and industrial sources of water. The Waimea/Wairoa Rivers are the main sources of recharge to the underlying aquifers and also feed the costal springs that highly valued by the community and iwi. Due to the location of the main rivers and springs close to the urban centre the water resource system here has high community and aesthetic values. Recent enhanced hydrological modelling work has shown the water resources in this area to be over allocated by 22% for a 1:10 year drought security for maintaining a minimalistic flow of 250 l/s in the lower Waimea River. The current irrigated land area is about 3700 hectares with an additional potential for irrigation of 1500 hectares. Further pressures are also coming on-line with significant population growth in the region. Recent droughts have resulted in significant water use cutbacks and the threat of seawater intrusion in the coastal margins. The Waimea Water Augmentation Committee (WWAC) initiated a three year stage 1 feasibility study in 2004/2005 into the viability of water storage in the upper parts of the catchment for enhancing water availability and its security of supply for consumptive, environmental, community and aesthetic benefits downstream. The project also sought to future proof water supply needs for the Waimea Plains and the surrounding areas for a 50 - 100 year planning horizon. The broad range stage 1 investigation programme has identified the Upper Lee Catchment as being suitable for a storage structure to provide the needs identified and also a possibility for some small scale hydro electricity generation as well. The stage 2 detailed feasibility investigations that are underway now (2007/2008), and to be completed in two years is to provide all details for progressing with the next stage of obtaining necessary permits for construction and commissioning a suitable dam.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.358-358
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• 2023

본 연구에서는 그동안 수자원분야 강우유출 해석분야에 활용되었던 대표적인 머신러닝&딥러닝(ML&DL) 모델을 활용하여 모델의 하이퍼파라미터 튜닝뿐만 아니라 모델의 특성을 고려한 기상 및 수문데이터의 조합과 전처리(lag-time, 이동평균 등)를 통하여 데이터 특성과 ML&DL모델의 조합시나리오에 따른 일 유입량 예측성능을 비교 검토하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 소양강댐 유역을 대상으로 1974년에서 2021년까지 축적된 기상 및 수문데이터를 활용하여 1) 강우, 2) 유입량, 3) 기상자료를 주요 영향변수(독립변수)로 고려하고, 이에 a) 지체시간(lag-time), b) 이동평균, c) 유입량의 성분분리조건을 적용하여 총 36가지 시나리오 조합을 ML&DL의 입력자료로 활용하였다. ML&DL 모델은 1) Linear Regression(LR), 2) Lasso, 3) Ridge, 4) SVR(Support Vector Regression), 5) Random Forest(RF), 6) LGBM(Light Gradient Boosting Model), 7) XGBoost의 7가지 ML방법과 8) LSTM(Long Short-Term Memory models), 9) TCN(Temporal Convolutional Network), 10) LSTM-TCN의 3가지 DL 방법, 총 10가지 ML&DL모델을 비교 검토하여 일유입량 예측을 위한 가장 적합한 데이터 조합 특성과 ML&DL모델을 성능평가와 함께 제시하였다. 학습된 모형의 유입량 예측 결과를 비교·분석한 결과, 소양강댐 유역에서는 딥러닝 중에서는 TCN모형이 가장 우수한 성능을 보였고(TCN>TCN-LSTM>LSTM), 트리기반 머신러닝중에서는 Random Forest와 LGBM이 우수한 성능을 보였으며(RF, LGBM>XGB), SVR도 LGBM수준의 우수한 성능을 나타내었다. LR, Lasso, Ridge 세가지 Regression모형은 상대적으로 낮은 성능을 보였다. 또한 소양강댐 댐유입량 예측에 대하여 강우, 유입량, 기상계열을 36가지로 조합한 결과, 입력자료에 lag-time이 적용된 강우계열의 조합 분석에서 세가지 Regression모델을 제외한 모든 모형에서 NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency) 0.8이상(최대 0.867)의 성능을 보였으며, lag-time이 적용된 강우와 유입량계열을 조합했을 경우 NSE 0.85이상(최대 0.901)의 더 우수한 성능을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.313-321
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• 2005

항만 및 저수지에서 점착성 퇴적물의 침식 및 제거는 극도로 큰 에너지를 동반한 기계적인 배출방법으로 단지 가능할 수 있다. 소위 분사방법은 높은 전단력에도 불구하고 점착성 퇴적물을 움직이게 하는데 실효를 거두지 못하고 있다. 그러므로 본 연구는 다목적댐, 항만 그리고 호수 등에서 퇴적된 점착성 미립자들을 저감시키기 위해 기포 투입으로 침전된 미립자($Al_{2}O_3$)의 부유현상을 실험하는데 목적을 두고 있다. 실험을 통해 중요한 매개변수는 투입된 기포의 양과 침전된 퇴적물의 응고시간인 것을 알 수 있었다. 기포 투입없이 높은 pH값에서 빨리 침전되는 미립자 퇴적물(alumina)은 기포의 증가로 입자의 부유현상이 일어난다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.257-268
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• 1997

홍수시 최적의 방류량을 목표로 하는 댐 운영자의 경우 방류량을 결정하는데 있어 댐의 안전과 저수지의 운영효율을 고려한 이해할 만한 근거를 제시할 필요가 있다. 본 연구에서는 예측된 홍수수문곡선을 댐 규정에 명시된 무피해방류량을 기준으로 분할하여 무피해방류량으로 조절되는 부분과 홍수조절용량을 이용하여 조절되는 부분으로 구분하였다. 홍수조절용량을 이용하는 경우 예측홍수를 판단하는 기준을 마련하여 저수지 운영의 안전과 효율을 고려한 홍수조절계획을 수립하는 방안 ("저수지 홍수변환법")을 강구하였다. 본 연구에서는 연구범위를 단일 댐의 홍수시 저수지 운영 방안으로 제한하여 대청 다목적 댐을 적용하고 그 결과를 분석하였다.