• 한국농공학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.113-122
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• 2015

This study aims to evaluate future stream flow by the operation of agricultural reservoir group at the upper stream of the Miho River. Four agricultural reservoirs with storage capacities greater than one million cubic meters within the watershed were selected, and the RCP 8.5 climate change scenario was applied to simulate reservoir water storage and stream flow assuming that there are no changes in greenhouse gas reduction. Reservoir operation scenarios were classified into four types depending on the supply of instream flow, and the water supply reliability of each reservoir in terms of water supply under different reservoir operation scenarios was analyzed. In addition, flow duration at the watershed outlet was evaluated. The results showed that the overall run-off ratio of the upper stream watershed of the Miho River will decrease in the future. The future water supply reliability of the reservoirs decreased even when they did not supply instream flow during their operation. It would also be difficult to supply instream flow during non-irrigation periods or throughout the year (January-December); however, operating the reservoir based on the operating rule curve should improve the water supply reliability. In particular, when instream flow was not supplied, high flow increased, and when it was supplied, abundant flow, ordinary flow, and low flow increased. Drought flow increased when instream flow was supplied throughout the year. Therefore, the operation of the agricultural reservoirs in accordance with the operating rule curve is expected to increase stream flow by controlling the water supply to cope with climate change.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.89-102
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• 2010

미래의 기후조건과 생활패턴의 불확실성으로 인해 미래용수수요 또한 불확실성을 가지며, 이는 충분한 용수공급을 목적으로 하는 댐 운영에 어려움을 초래한다. 따라서 가용 수자원을 최대한 활용하여 충분한 용수분배를 하는 동시에, 홍수와 가뭄에 대한 대비까지 가능한 댐의 운영은 매우 중요하다. 본 연구에서는 미래의 불확실한 용수수요량을 정확히 알지 못하는 상태에서 저수지의 운영을 통한 저류량을 1단계에서 결정하고, 2단계에서 용수수요에 따른 용수공급량과 하천유지유량을 결정하기 위한 최적화 모형을 2단계 추계학적 선형계획법을 이용하여 구축하고, 목표저류량과 실제 저류량의 차이, 용수공급과 하천유지유량의 부족량을 최소화하기 위한 저수지 운영 규칙을 최적화하였다. 또한 가뭄시 보다 현실적이고 효율적인 저수지 운영을 위해 댐저류량에 따라 댐 계획방류량을 일정비율 줄여주는 Hedging Rule을 사용하여 모형의 적절성과 적용성을 향상시켰다. 제안된 모형은 한강수계의 댐들 중 다목적댐인 충주, 횡성, 소양강 댐과 용수전용댐인 광동 댐, 그리고 발전용 댐이지만 비교적 큰 저류용량을 가진 화천 댐을 연계 운영 대상으로 하여, 미래 용수수요량 시나리오를 고려한 최적화를 실시하였다. 그 결과 모든 시나리오에서 생공용수, 농업용수, 하천유지용수 공급량을 대부분 만족시킬 수 있었고, 댐의 저류량 역시 갈수기 용수공급에 대비하여 홍수기인 6월 말에서 9월 중순에 저류량을 확보하면서도 홍수피해저감까지 고려하는 운영이 가능하였다. 이는 다목적 댐들의 연계운영을 위한 저수지 운영규칙결정에 매우 중요한 지표가 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제53권1호
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• pp.17-28
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• 2011

This study was performed to ascertain the possibility of securing inflows to reservoir with low ratio of watershed to paddy field areas by outside diversion weir. The case of Maengdong reservoir and Samryong diversion weir was selected. Most of inflows to Maengdong reservoir with watershed area of $7.06\;km^2$ and total storage capacity of $1,269{\times}10^4\;m^3$ are filled with intake water from outside Samryong diversion weir. Only using water storage data in Maengdong reservoir from 1991 to 2009, the range of water intake in Samryong diversion weir to Maengdong reservoir was optimized to 0.135~30 mm/d, from which water intake to Maengdong reservoir was $1,672.9{\times}10^4\;m^3$ (70.1 %) and downstream outflow to Weonnam reservoir was $714.4{\times}10^4\;m^3$ (29.9 %). The parameters of DAWAST model for reservoir inflow were determined to UMAX of 313.8 mm, LMAX 20.3 mm, FC 136.8 mm, CP 0.018, and CE 0.007. Inflows to Maengdong reservoir were $427.1{\times}10^4\;m^3$ (20.3 %) from inside watershed, and $1,672.9{\times}10^4\;m^3$ (79.7 %) from outside. Paddy irrigation water requirements were estimated to $1,549{\times}10^4\;m^3$ on annual average. Operation rule curve was drawn by using daily inflow and irrigation requirement data. By securing the amount of inflow to Maengdong reservoir to about 80 % from outside Samryong diversion weir, water supply capacity for irrigation of $1,549{\times}10^4\;m^3/yr$ was analyzed to be enough. Additional water supplies for instream flow were analyzed to $1,412\;m^3/d$ in normal reservoir operation, $36,000\;m^3/d$ in withdrawal limit operation by operation rule curve from October to March of non irrigation period.

• 한국수자원학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.269-278
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• 1997

저수지 운영의 기초가 되는 운영률은 대부분 과거기록 유입량중 최대 혹은 최소의 극한치 자료를 이용하거나 평균치 자료를 이용하여 도출하기 때문에 실제 운영에서 발생할 수 있는 불확실성에 대처한 기대편익 산정이나 운영방안 수립에는 적절히 이용할 수 없다. 또한 지금까지 개발된 대부분의 운영률은 유입량을 포함하여 모든 운영변수를 이미 알고 있다는 확정론적 방법에 기초하고 있어 유입량의 불확실성을 반영하지 못하는 단점이 있다. 이를 개선할 수 있는 방법으로 추계학 분석기법에 의한 운영률을 개발할 수 있는데 이는 저수지 상태방정식의 구성요소인 유입량의 추계학적 특성을 시계열상에서 이산화된 천이확률로 처리하여 모형에 적용할 수 있다. 확정론적 방법에 의한 저수지 운영방안을 개선시키기 위하여 추계학적 방법에 의한 저수지 운영률을 개발하였다. 본 연구에서는 이와같은 방법론에 따른 양해 추계학적 동적계획기법을 이용하여 충주 저수지 시스템의 최적 운영 방안을 마련하였다. 개발된 운영률을 홍수기를 제외하고는 Lag-1 Markov 모형의 기본가정을 충실히 따르고 있어 저수지 운영률로의 이용이 가능하며, 운영단계의 유입량을 적절히 예측할 수 없는 현실에서 전단계의 유입량과 적용단계의 저류량만을 이용하는 저수지 운영률의 개발이 가능하다.

• 물과 미래
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• 제18권3호
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• pp.225-233
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• 1985

홍수시 한강수계 댐군의 Simmulation에 의한 연계 운영방안을 개발하기 위하여 충주댐 단일 운영 방안들을 비교 검토한다. 따라서, 본 논문에서는 저수지 및 하도 특성을 고려하여 수립된 제약조건과 빈도별 유입량 자료를 사용하여 Spillway rule curve에 의한 방안과 rigid ROM, 그리고 Linear Decision Rule에 의한 방안을 수립하였다. Simulation에 의하여 각 운영방안의 설계홍수에 대한 저류 및 방류특성을 비교하고, 여러 가지 빈도에 대한 조절율 및 이용율을 산출하였으며, 조절상수의 설계빈도에 따른 변화를 검토하였다. 이와 같은 비교검토 결과, 홍수크기에 따른 최적방안을 제안하고, 유입량의 예측에 따른 조절상수의 산정에 의하여 rigid ROM과 Linear Decision Rule에 의한 방안 적용의 효과를 개선할 수 있다.

• 물과 미래
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• 제19권4호
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• pp.339-346
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• 1986

소양강댐 및 충\ulcorner댐의 실시간 홍수조절 모형을 개발하기 위한 방법으로 Min-Max Dynamic Programming에 의한 최적화 기법을 사용하였다. 최적화 모형의 목적 함수로서는 각 댐의 최대 방류량을 최소화하도록 하였으며, 각 저수지 및 하도의 특성에 따른 제약 조건을 고려하였다. 개발된 단일 저수지 운영 모형에 의한 홍수조절 효과를 평가하는 척도로서 조절율과 이용율을 사용하였다. Technical ROM, Rigid ROM 및 Linear Decision rule과 같은 simulation 모형에 의한 조절 효과와 비교한 결과 모든 빈도에 대하여 DP에 의한 최적화 방법이 더 좋은 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제11권1호
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• pp.99-108
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• 1991

도시화에 의한 도시수문사상의 급격한 변화는 도시지역의 주요한 내배수 처리시설인 유수지의 새로운 운영조작기준을 요구하고 있다. 따라서 본 연구는 한강 홍수 특성을 고려한 서울시 지역의 내배수처리기법을 개발하기 위한 것으로서 설계강우양상의 변화에 따른 기존 유수지의 침수여부를 분석하고 한강의 계획홍수위에 대한 유수지의 수문안전도를 검토하였으며, 이를 통하여 유수지 운영조작기준을 새롭게 제시하였다. 순간강우강도법과 Huff의 4분위법에 의하여 설계강우양상이 결정되었으며, 유수지의 유입수문곡선은 ILLUDAS모형과 RRL법을 적용하여 얻어졌다. 기존의 유수지 배수펌프 운영조작기준은 유수지의 저류량과 펌프유출량이 선형적인 관계를 갖도록 되어 있으나 본 연구 결과 유입량의 증감여부에 따라 유수지의 저류량과 유입량을 조합한 Gauss함수형태의 배수펌프 운영조작기준이 유수지의 침수방지에 효과적인 것으로 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권6호
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• pp.443-452
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• 2021

혼합정수 계획의 최적화 기법으로 유도한 '용수 감량 공급 기준'은 용수를 미리 감량 공급함으로써 가뭄 기간에 상대적으로 많은 물을 확보하여 저수지를 운영하는 기준이다. 우리나라의 다목적 저수지 운영에 적용하고 있는 현행 기준은 모의 운영 기법으로 유도된 '용수공급 조정기준'이다. 2003-2018년 기간의 저수지 유입량을 입력 자료로 하여, 합천 다목적댐 저수지의 모의 운영에 두 방법을 적용한 결과, 두 방법 모두 2015년부터 2018년까지 지속된 가뭄에 장기간 물 공급 부족이 발생하였다. 특히 2017년 하반기에 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 기간이 지속해서 나타났다. 용수공급 조정기준은 '정상 용수공급 환원 기준 저수량'을 둠으로써, 2017년 7월에 용수공급 불가 상태에 이른 다음, 저수량이 정상 용수공급 환원 기준 저수량 보다 커지는 2018년 1월까지 용수공급을 중단하는 결과를 낳았다. 저수지에 물이 유입되어 저수량이 증가하는 상태에도 불구하고 물 공급을 중단하는 결과는 실행 상 개선이 필요하다. 현행 용수공급 조정기준과 용수 감량 공급 기준 모두 가뭄 단계별 용수의 감축 공급 개념을 과학적 수치로 나타낸 저수지 운영 기준으로서 유용하고 현실적이다. 그렇지만 위와 같이 몇 개월간 물을 전혀 공급하지 못하거나 간헐적으로 공급하는 저수지 모의 운영 결과를 개선하기 위하여, 현재 적용 중인 가뭄 단계별 물의 공급 축소량을 증가시킬 필요가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.1389-1400
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• 2013

본 연구에서는 농업용 둑높임저수지의 다중용수공급능력(관개 및 하천유지용수) 평가에 따른 이수운영기준곡선을 개발하였다. 20개 둑높이기 사업지구를 대상으로 특성분석에 따른 4개(웅양, 궁촌, 용암, 운암)의 대표 저수지를 선정하고, 이수운영모형을 이용한 물수지분석을 통해 하천유지용수 공급 가능량을 산정하였다. 이수운영기준은 관개기와 비관개기에 대해 방류제한수위(사업전 만수위)에서 상시만수위까지의 저수위구간을 하천유지용수공급 가능 수위로 설정하고 신뢰도, 회복도 및 취약도 지수를 이용하여 각 둑높임저수지 특성별 물공급 능력을 평가하였다. 이수운영기준 적용에 따른 둑높임저수지의 이수운영기준곡선은 과거 이수운영모의결과로부터 일별 저수위를 백분위(Percentile Rank)로 표현하였다. 각 분위별 저수위 구간을 3개의 완충구간(Buffer)으로 나누어 갈수년(5~25%), 평수년(25~75%) 및 풍수년(75~95%)에 해당하는 저수지 운영이 가능하도록 하였다.

• 경영과학
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• 제29권1호
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• pp.1-14
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• 2012

The goal of the multi-reservoir operation planning is to provide an optimal release plan that maximize the reservoir storage and hydropower generation while minimizing the spillages. However, the reservoir operation is difficult due to the uncertainty associated with inflows. In order to consider the uncertain inflows in the reservoir operating problem, we present a Stochastic Dynamic Programming (SDP) model based on the markov decision process (MDP). The objective of the model is to maximize the expected value of the system performance that is the weighted sum of all expected objective values. With the SDP model, multi-reservoir operating rule can be derived, and it also generates the steady state probabilities of reservoir storage and inflow as output. We applied the model to the Geum-river basin in Korea and could generate a multi-reservoir monthly operating plan that can consider the uncertainty of inflow.