• 제목/요약/키워드: Water use efficiency indicator

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우리나라에 적합한 OECD 농업용수 사용지표의 설정 (Application of OECD Agricultural Water Use Indicator in Korea)

  • 허승오;정강호;하상건;송관철;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • 농업환경지표가 OECD 회원국간의 농업환경 비교와 이를 통한 농업환경 개선과 농업정책 수립에 대한 권고의 수단으로만 작용을 하지만 이것이 향후 통상 무역과 연계될 것은 추측 가능한 사실이다. OECD 농업환경지표를 우리나라에 그대로 적용했을 때 얻어진 지표 값이 우리나라의 농업환경을 사실대로 반영하지 못한다면 우리가 받을 피해는 미래에도 작용할 것이므로 이에 대한 새로운 제안을 통해 우리나라에 적합한 지표를 설정해야 한다. OECD에 의해 제안된 농업용수 사용 강도 지표는 논이나 밭에서 이용되거나 배수 유출되는 물의 특성을 모두 반영한 방법이 아니므로 몬순 기후지대에 속하는 한국에 적당하지 않다. 특히, 여름철 집중호우시기에 년 강우량의 2/3가 내리는 강우 특성은 이를 담수해 저장하는 능력을 가진 농경지의 수자원 보유능과 기타의 농업적 특성을 고려한 계산방법으로 농업용수를 산정해야 한다. 논의 경우 강우가 내리거나 관개가 되었을 때 담수나 침투를 통해 물을 지하로 배수해 지하수를 형성하거나 지표의 배수로나 하천을 통해 강이나 저수지로 상당량의 물을 흘려보내 다시 이용할 수 있도록 해준다. 즉, 농업용수로 계산되어 있는 물의 상당량은 다른 농경지나 생활용수 또는 공업용수나 하천 유지용수로 다시 이용된다. 따라서, 물 사용강도에 이용되는 농업용수는 농경지에서 소모되지 않고 지하수로 흘러 들어가거나 하천으로 유입되는 배출수를 고려하여 계산하는 것이 합리적이다. 이렇게 계산하면 22.9%(2001년)로 OECD 계산방법으로 얻어진 47%보다 24.1%가 낮아진다. 합리적인 농업용수 스트레스 지표를 산출하기 위해서는 각 나라마다 다른 나라와 강을 공유하고 있는지의 여부와 농업을 위한 주 취수원이 무엇인지를 살펴보아 그 나라에 적합한 스트레스 지표를 산출하도록 유도하는 것이 바람직할 것이다. 그러나, 실제 물에 대한 스트레스는 강우량, 수계별 수자원 부존량, 사용가능량, 농업용수 총공급수량, 환경 유지용수를 위한 기준 갈수량 확보 가능성, 농업용수 관리현황 및 저수율 분석, 수계별 농업용수 사용 가능량 및 기상 등이 복잡하게 작용할 것이므로 이 모든 인자들을 포함한 지표를 만들기는 쉬운 일이 아니다. 따라서, 우리나라는 OECD의 스트레스 지표와는 달리 환경 위해성 판단이 필요 없고, 계산이 복잡하지 않으며 우리의 환경에 적합하도록 주 취수원인 농업용 저수지의 저수율로 농업용수 스트레스 지표를 산정 했다. 농업용수 사용 기술적 효율지표는 작물의 재배 생리특성 및 이용특성과 지역마다 차이가 나는 기후의 특성을 반영하지 않은 계산의 결과이다. 그러므로 이러한 특성들을 반영하는 기술적 물 이용효율 지표를 만들기 위해서는 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율로 WUTE를 결정하는 것이 합리적이다. 지역별, 작물별 특성을 포함해야 하는 농업용수 사용 경제적 효율 지표는 소비된 물을 분모로 삼아 계산에 이용하는 대신에 농업용수 사용 기술적 효율에서 제안한 각 지역 또는 나라마다 작물별로 기준이 되는 물 소요량을 산정한 후 그 소요량에 대한 공급된 양의 비율을 계산식의 분모에 적용하고, 벼의 경우는 생산물의 가격 대신에 지하수가 되는 양과 하천수가 되는 양에 대한 경제적 평가에 더해 논에 많은 양의 물이 관개됨으로서 발생하는 수변 생태계에 의한 환경유지 기능과 온도와 습도가 높은 한국의 기후 특성에서 전체 에너지 밸런스를 유지하는데 기여하는 관개수의 가치에 대한 평가와 더불어 생산물의 가격을 포함하는 것이 합리적일 것이다.

농업용수 사용지표 개발 (Development of agricultural water use indicator)

  • 이광야;임종완;홍대벽
    • 한국농공학회:학술대회논문집
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    • 한국농공학회 2002년도 학술발표회 발표논문집
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    • pp.33-36
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    • 2002
  • The purpose of this study is to develope a indicator for agricultural water use. Agricultural water is challenged by the increase of water use in the sectors of urbanization and industry and social pressure to use water in sustainable and environmentally sound way. The development of agricultural environment indicators is divided into 13 sectors, among which agricultural water use indicators include amount and intensity of agricultural water use, efficiency of agricultural water use, shortage or surplus of water use, water stress, etc.. Agricultural water use indicators provide basic data for sustainable and environmentally sound agricultural development, and also help policy decision makers to solve water shortage problems through water policy and water management measures by making the most of the total available water resources.

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벼에 대한 지역별 물 생산성 및 잠재 물 소비량 평가 (Assessment of Water Productivity & Potential Water Consumption of Rice by Each Province)

  • 허승오;최순군;엽소진;홍성창;최동호
    • 농촌계획
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    • 제25권4호
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    • pp.27-33
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    • 2019
  • Agricultural water for crops are faced with the need to improve the use efficiency due to the impact of climate change. Water productivity (WP) is known as a good indicator for assessing resources efficiency. This study was conducted to assess WP of rice and potential water consumption (PWC) as new indicator for water use efficiency assessment. The average of WP was 0.7 kg/㎥, and Jeonbuk had the highest WP as 0.83 kg/㎥. Kangwon and Kyungbuk had the lowest WP as 0.59 kg/㎥. PWC showed the same trend because of rice consumption per capita, but Total PWC considering population living in each province showed the different trend with PWC. Every year, the changing patterns of WP was increasing little by little, and the patterns of PWC was decreasing greatly than WP. These results mean that WP has been slowly improved through breed development and irrigation techniques, and PWC was affected by reduced rice consumption and WP increasing. PWC could also be useful as an indicator to compare the water use efficiency between provinces or nations.

APEX 모형을 이용한 밭작물(콩, 배추) 물발자국 영향 평가 (Assessment & Estimation of Water Footprint on Soybean and Chinese Cabbage by APEX Model)

  • 허승오;최순군;홍성창
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.159-165
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    • 2019
  • BACKGROUND: The water footprint (WF) is an indicator of freshwater use that appears not only at direct water use of a consumer or producer, but also at the indirect water use. As an indicator of 'water use', the water footprint includes the green, blue, and grey WF, and differs from the classical measure of 'water withdrawal' because of green and grey WF. This study was conducted to assess and estimate the water footprint of the soybean and Chinese cabbage. METHODS AND RESULTS: APEX model with weather data, soil and water quality data from NAS (National Institute of Agricultural Sciences), and farming data from RDA (Rural Development Administration) was operated for analyzing the WF of the crops. As the result of comparing the yield estimated from APEX with the yield extracted from statistic data of each county, the coefficients of determination were 0.83 for soybean and 0.97 for Chinese cabbage and p-value was statistically significant. The WFs of the soybean and Chinese cabbage at production procedure were 1,985 L/Kg and 58 L/Kg, respectively. This difference may have originated from the cultivation duration. The WF ratios of soybean were 91.1% for green WF and 8.9% for grey WF, but the WF ratios of Chinese cabbage were 41.5% for green WF and 58.5% for grey WF. CONCLUSION: These results mean that the efficiency of water use for soybean is better than that for Chinese cabbage. The results could also be useful as an information to assess environmental impact of water use and agricultural farming on soybean and Chinese cabbage.

On the use of alternative water use efficiency parameters in dryland ecosystems: a review

  • Kang, Wenping;Kang, Sinkyu
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제43권2호
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    • pp.246-253
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    • 2019
  • Background: Water use efficiency (WUE) is an indicator of the trade-off between carbon uptake and water loss to the atmosphere at the plant or ecosystem level. Understanding temporal dynamics and the response of WUE to climatic variability is an essential part of land degradation assessments in water-limited dryland regions. Alternative definitions of and/or alternative methodologies used to measure WUE, however, have hampered intercomparisons among previous studies of different biomes and regions. The present study aims to clarify semantic differences among WUE parameters applied in previous studies and summarize these parameters in terms of their definition and methodology. Additionally, the consistency of the responses of alternative WUE parameters to interannual changes in moisture levels in Northeast Asia dryland regions (NADRs) was tested. Results: The literature review identified more than five different WUE parameters defined at leaf and ecosystem levels and indicates that major conclusions regarding the WUE response to climatic variability were partly inconsistent depending on the parameters used. Our demonstration of WUE in NADR again confirmed regional inconsistencies and further showed that inconsistencies were more distinct in hyper- and semi-arid climates than in arid climates, which might reflect the different relative roles of physical and biological processes in the coupled carbon-water process. Conclusions: The responses of alternative WUE parameters to drying and wetting may be different in different regions, and regionally different response seems to be related to aridity, which determines vegetation coverage.

오존에 노출된 버즘나무의 광합성 특성과 민감성 지표 (Photosynthetic Characteristics and a Sensitive Indicator for $O_3$-exposed Platanus orientalis)

  • 이재천;오창영;한심희;김판기
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.220-226
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    • 2005
  • 오존 노출이 버즘나무의 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2년생 버즘나무 유묘에 하루에 8시간씩 100 ppb의 오존을 처리하였다. 오존 처리를 진행하는 동안, 3주마다 버즘나무의 엽내 엽록소 함량과 광합성 특성을 측정하였다. 오존에 의한 잎의 가시적 피해는 나타나지 않았으며, 또한 엽내 엽록소 함량은 대조구와 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 광합성량, 기공전도도, 수분이용효율은 오존 처리 6주 후에 대조구보다 감소하였다. 한편 탄소고정효율과 광화학 효율은 오존 처리 3주와 6주 후에서 감소한 것으로 나타났다. 위의 결과를 토대로 볼 때, 탄소고정효율은 오존 스트레스에 가장 민감한 파라미터로 나타났으며, 이것은 오존 민감성을 평가하기 위한 매우 적당한 지표로 생각되었다.

유비쿼터스기반 디지털 수도미터 옥외검침시스템 개발 (Walk-by Meter Reading System of Digital Water Meter Based on Ubiquitous)

  • 신강욱;홍성택;이영우
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.688-693
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    • 2009
  • In terms of water meter reading, the majority of 16 million houses use mechanical water meter in korea. So, a member of the utility's staff needs to access periodically the water meter and the value of the metered volume. However, due to the use of mechanical water meter, many issues have been appeared as cost, time, errors, accessibility, and readability. To settle these issues, we developed the walk-by meter reading system of digital water meter and outside indicator based on ubiquitous. And we could get the characteristics and the economical efficiency for water meter reading system. Thus, this study shows that the system can be widely used to the block system and the meter reading system for stable water supply.

미규제 수질인자를 이용한 정수공정의 효율성 평가 (Evaluation of Treatment Efficiency using non-Control Indicator in Drinking Water Treatment Process)

  • 이재영;강미아
    • 지질공학
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    • 제16권2호
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    • pp.153-159
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    • 2006
  • 수질오염이 심각해지면서 수자원의 이용을 어렵게 하며 수자원의 관리를 위해 사용되는 시간적 기술적 경제적 부하도 증대시키고 있다. 그러므로 본 논문에서는 간단하고 신속하게 수질을 파악 할 수 있는 미규제 수질인자($E_{260}$과 입자수)를 도입하여 정수공정의 효율성을 평가하고자 하였다. 탁도저감을 목적으로 주입하는 알루미늄에 의해 용존성 알루미늄의 잔존량이 증가하는 경향이 있으므로 탁도 모니터링만으로는 안전한 수질을 기대하기가 어려움을 명확히 알 수 있었으며, 잔존알루미늄의 농도를 모니터링 하는 대신 간단 신속하게 분석할 수 있는 $E_{260}$인자를 이용할 수 있음을 밝혔다. 또한 탁도 뿐만 아니라 용존성 비소화합물의 모니터링에도 $E_{260}$은 효율적으로 사용되었다. 수처리공정의 효율을 개선하기 위해 수처리제의 교환을 고려할 때에도 탁도 자료만으로는 질적인 개선정도를 평가하기 어려웠으나, 수중의 입자를 계수함으로써 재선정도의 평가가 용이해져 적절한 수처리제의 선택을 가능하게 하므로 수질개선과 경제적 절약을 모두 달성하게 하였다. 따라서 효율적인 정수처리 뿐만 아니라 수자원의 관리 측면에서도 이들 인자는 매우 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

UV 불활성화 효과에 의거한 E.coli, RNA 및 DNA 박테리오파지의 대체 지표 미생물로서의 적용성 검토 (Applicability Investigation of E.coli, RNA and DNA Bacteriophages for Possible Indicator Microorganisms Based on the Inactivation Effectiveness by UV)

  • 김일호;와히드 마피아;타나카 히로아키
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권11호
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    • pp.1063-1068
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    • 2010
  • 본 연구는 유효한 분변오염의 지표 미생물로서 제안되고 있는 E.coli와, 병원성 바이러스에 대한 지표 미생물로 추천되는 $Q{\ss}$ 파지의 UV 및 UV/$H_2O_2$에 대한 내성을 비교하였다. 이 결과에 의거, 병원성 바이러스 관리를 위한 E.coli 규제의 유효성을 고찰하였다. 또한, 병원성 바이러스에 대한 대체 지표 미생물로써, $Q{\ss}$ 파지, T4 및 lambda 파지의 실제 하수 2차 처리 수중에서의 UV 불활성화를 비교하였다. 실험결과, $Q{\ss}$ 파지와 E.coli는 UV에 대해 거의 동등한 내성을 보였으나, UV/$H_2O_2$ 공정에 대해서는 E.coli보다 $Q{\ss}$ 파지가 더 높은 내성을 보였다. 이로부터, $Q{\ss}$ 파지가 모든 병원성 바이러스의 UV 또는 UV/$H_2O_2$에 대한 내성을 대표한다고 할 수는 없을지라도, 지표 미생물로써 E.coli의 불활성화 효과에만 의존하는 것은, 소독공정에 따라서는 바이러스류에 대해 충분한 소독효과를 얻지 못할 수도 있음을 알 수 있었다. 한편, T4 및 lambda 등 DNA 파지와 불활성화를 비교하였을 경우, $Q{\ss}$ 파지가 UV에 대해 더 낮은 내성을 보였다. 따라서, 불활성화에 대한 지표 바이러스로써 $Q{\ss}$ 파지의 이용은 낮은 UV 조사량의 도입에 의해 결과적으로 불충분한 소독효과를 초래할 수도 있을 것 같다. 이 결과는, 병원성 바이러스류에 대해 보다 충분한 불활성화를 달성하기 위해서는 RNA 파지인 $Q{\ss}$보다 T4 및 lambda 등 DNA 파지가 지표 바이러스로써 보다 유효할 수 있음을 보여준다.

수자원의 지속가능성 평가 지수 개발과 구성 요소의 중요도 평가 (Development of Assessment Index for Water Resources Sustainability and Weights Evaluation of It's Components)

  • 강민구;이광만
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.59-68
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    • 2006
  • 지속가능한 수자원 이용과 관리를 위해서는 유역 내에서 진행되고 있는 수자원과 관련된 활동들이 지속가능한 개발의 개념에 부합하는지 여부를 판단해야 한다. 이를 위해서는 유역의 수자원 이용과 관리에 영향을 미치는 수문, 수질, 사회, 경제 및 환경 요인을 고려한 평가지수가 필요하다. 본 연구에서는 수자원의 지속가능성을 평가할 수 있는 지표들을 선정하고 이들을 통합한 수자원 지속가능성 지수(Water Resources Sustainability Index, WRSI)를 개발하였다. WRSI를 구성하는 구성요소의 중요도(Weight)는 계층적 분석기법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 사용하여 결정하였다 수자원의 지속가능성을 세부적으로 평가하기 위하여 WRSI를 경제적 효율성, 사회적 공평성, 환경적 보전성, 유지관리능력 등 4개 세부기준으로 구분하였다. 세부지수의 구성 지표는 유역조사, 사회 및 경제 통계, 여론조사 및 관련된 선행 연구결과를 분석하고 적합성을 평가한 후 선정하였다. WRSI 구성요소들의 중요도는 127명의 전문가들을 대상으로 설문조사를 실시하여 결정하였다. 세부지수와 구성 지표의 중요도 분석결과는 수자원의 지속 가능한 이용을 위해서 수자원 이용의 효율성과 공평성 증대, 하천 수질을 향상시켜 친수 기능의 복원이 중요하다는 것을 나타냈다. 또한, 수자원 분야에 지속적으로 적정 재원의 투입이 필요하며, 수자원 정책 결정에 대한 주민들의 참여가 필요하다는 것을 나타냈다.