• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.841-845
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• 2012

최근 중국과 인도는 공유하천인 야루짱부(중국명: 아로장포(雅魯藏布), 인도명:Brahmaputra)강 유역 내 수력발전용 댐 건설을 놓고 갈등 중이다. 발단은 중국이 2010년 9월에 정식으로 착공한 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站))의 건설이다. 총길이 3,848km, 유역면적 71만여 $km^2$인 야루짱부강은 중국과 인도, 방글라데시, 부탄 4개국이 공유하고 있다. 야루짱부강의 발원지는 히말라야 산맥 북쪽 기슭의 지에마양쫑 빙하(걸마앙종(杰馬央宗) 빙천(冰川))이고 중국내 길이가 2,057km에 달한다. 강은 중국의 씨짱(서장(西藏))지역, 인도의 아루나찰 프라데시(Arunachal Pradesh)주와 아쌈(Assam)주를 경유하여 부탄, 방글라데시로 흐른다. 야루짱부강은 티베트로 잘 알려진 시짱자치구에서 발원하여 중국과 인도의 영토 분쟁지역인 아루나찰 프라데시주를 관통함으로 인해 지정학적으로 중요한 의미를 갖고 있다. 짱무수력발전댐은 시짱 지역 최대 수력개발댐으로, 인도와 방글라데시는 중국의 댐 건설로 인해 자국의 수자원의 감소와 생태계 파괴가 발생할 것을 우려하고 있다. 그러나 최근 중국과 인도의 관방은 이 같은 우려를 부인하며 인도의 아루나찰 연방당국 또한 5개 주요 지류에 1,750MW 규모의 수력발전댐을 건설할 계획을 발표하였다. 이와 같이 수력발전댐 건설과 수자원확보를 놓고 중국과 인도가 팽팽하게 경쟁하게 된 데는 중국과 인도 간의 역내 힘겨루기와 자국 내 정치적 이해, 영토분쟁지역의 존재 등이 원인으로 작용하고 있다. 본 연구는 중국의 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站)) 건설원인을 중국정부가 가진 시짱지역관리 및 개발의 필요성에서 찾고 짱무수력발전댐(장목수전참(藏木水電站)) 건설에 드러난 중국의 표면적, 내재적 의도의 분석을 통해 중국의 공유하천 접근 방식의 특징과 원인을 규명하였다. 발원지에 위치한 중국이 수자원확보경쟁에서 유리한 입장을 점하고 있는 가운데 중국에 비해 상대적으로 정치적, 경제적 열세에 놓인 하류국가들은 공유하천의 동등하게 이용할 권리를 쟁취하기 위해 필요한 협상력을 갖고 있지 못하다. 따라서 하류국가들은 중국의 의도를 파악하여 이를 토대로 적절한 대안을 마련해야 할 필요성이 있다. 중국의 공유하천접근방식의 원인과 특징에 대한 분석은 남북통일 후 중국과 하천을 공유하게 될 우리나라에 시사하는 바가 클 것이라 생각된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2012.05a
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• pp.822-822
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• 2012

본 연구는 상류의 개발행위와 더불어 현재 수질관리의 기준이 되는 오염총량관리제를 대상으로 '규모의 경제'의 논리를 따른다는 가정 하에, 지자체간에 협조를 통해 비용을 절감하여 서로 혜택을 볼 수 있도록 상 하류 지자체와 중앙정부 등 관련 당사자들 간의 비용배분 방안을 도출하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해서 광주광역시에 위치한 평동산업단지와 영본B, 영본C를 대상으로 광주, 전남, 중앙정부를 이해당사자로 하여 협조적 상황 하에서 대상 비용배분 문제를 정의하였고, 협조적 게임이론에 근거한 SCRB법 및 샤플리법을 적용하여 비용배분 결과를 제시하였다. 우선 광주와 전남이 각각 삭감해야 할 오염량을 산정하고, 해당 삭감량 만큼 처리하기 위한 하수처리시설의 규모를 설정하였다. 또한 하수처리시설의 건설비와 하수관거 공사비, 유지관리비를 산정하였으며, 하수처리시설의 내용연수인 20년간의 총비용을 2010년 현재가치 기준으로 산정하였다. 상 하류 지자체가 공동으로 대처할 경우 20년간 총비용은 416,311.8 백만원, 개별로 대처할 경우 464,439.6 백만원이며, 공동 대처가 42,359.3 백만원이 절감되므로 양 지자체 모두 협조적 게임에 응할 기본배경은 성립되었다. SCRB법에 의한 지자체별 비용배분율을 산정 결과, 광주 74.24%, 전남 25.76%로 산정되었으며, 2001～2010년 하수도 세입현황을 기준으로 중앙정부의 지원 비율은 10년간 최소 23.98%, 평균 29.22%, 최대 34.17%로, 각각의 비율별로 중앙정부, 광주, 전남의 비용분담액을 도출하였다. 본 논문에서는 개략적으로 비용을 산정하였으나 오염총량관리 사업은 막대한 예산을 필요로 하기 때문에 실제로 두 지자체가 협조하여 비용배분을 하게 된다면 하수처리시설의 수질개선효과, 하수처리시설 위치선정, 사업비용 등을 세밀하게 분석해야 할 것이다. 본 논문은 오염총량관리제에서 제시하는 목표수질을 대상으로 하였으나, 지자체의 정책에 따라 친수활동 증대와 생태 자연환경 개선 등과 같은 수질개선에 따른 간접적인 효과를 고려하여 오염 총량관리제의 목표수질보다 더 나은 수질을 원할 수도 있을 것이다. 협조적 게임의 상황을 복잡하게 하여 해결 가능성이 낮아질 수 있으나, 수질개선에 의한 다양한 효과를 편익으로 산정할 수 있다면 이를 협조적 게임에 적용하여 전반적인 수질개선에 대한 지자체의 적극적 활동을 유도할 수도 있을 것이다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.43 no.8
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• pp.681-694
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• 2010

In this study, methodology to determine optimal location of washlands based on economic analysis is presented. Install costs of washlands are calculated by construction cost and land compensatory cost and benefits of washlands are calculated from flood damage reduction and befit from using washland as wetland. Indirect approach for runoff-flood damage relationship is suggested and benefit-cost analysis is used for economic analysis. Economic analysis is added to existing models that used only flood reduction effect to determine optimal location of washlands. Suggested methodology is applied to 13 potential washlands in Anseong River basin to examine its applicability. Applied result of new methodology is compared with that of existing model. As the application results, it is possible to determine the optimal combinations of washlands can provide more economic benefit compared to existing studies. It is determined that considering economic analysis can be better option for decision making problem searching for optimal location of washlands.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.1
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• pp.1-10
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• 2018

Recently, localized heavy rainfall has led to increasing flood damage in urban areas such as Gangnam, Seoul ('12), Busan ('13), Ulsan ('16) Incheon and Busan ('17) etc. Urban flooding occurs relatively rapidly compared to flood damage in river basin, and property damage including damage to houses, cars and shopping centers is more serious than facility damage to structures such as levees and small bridges. In Korea, heavy rain warnings are currently announced using the criteria set by KMA (Korea Meteorological Administration). However, these criteria do not reflect regional characteristics and are not suitable to urban flood. So in this study, estimated the flooding limit rainfall amount based on the damage records for Seoul and Ulsan. And for regions that can not estimate the flooding limit rainfall since there is no damage records, we estimated the flooding limit rainfall using a Neuro-Fuzzy model with runoff characteristics. Based on the estimated flooding limit rainfall, the urban flood warning criteria was set. and applied to the actual flood event. As a result of comparing the estimated flooding limit rainfall with the actual flooding limit rainfall, the error of 1.8~20.4% occurred. And evacuation time was analyzed from a minimum of 28 minutes to a maximum of 70 minutes. Therefore, it can be used as a warning criteria in the urban flood.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.50 no.11
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• pp.769-779
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• 2017

As the occurrence of drought is recently on the rise, the reliable drought forecasting is required for developing the drought mitigation and proactive management of water resources. This study developed a probabilistic hydrological drought forecasting method using the Bayesian Networks and drought propagation relationship to estimate future drought with the forecast uncertainty, named as the Propagated Bayesian Networks Drought Forecasting (PBNDF) model. The proposed PBNDF model was composed with 4 nodes of past, current, multi-model ensemble (MME) forecasted information and the drought propagation relationship. Using Palmer Hydrological Drought Index (PHDI), the PBNDF model was applied to forecast the hydrological drought condition at 10 gauging stations in Nakdong River basin. The receiver operating characteristics (ROC) curve analysis was applied to measure the forecast skill of the forecast mean values. The root mean squared error (RMSE) and skill score (SS) were employed to compare the forecast performance with previously developed forecast models (persistence forecast, Bayesian network drought forecast). We found that the forecast skill of PBNDF model showed better performance with low RMSE and high SS of 0.1~0.15. The overall results mean the PBNDF model had good potential in probabilistic drought forecasting.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.39 no.3 s.164
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• pp.261-274
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• 2006

This study performs a daily long-term runoff analysis for 30 years to forecast medium- and long-term probabilistic reservoir inflows on the Soyang River basin. Snowmelt is computed by Anderson's temperature index snowmelt model and potenetial evaporation is estimated by Penman-combination method to produce input data for a rainfall-runoff model. A semi-distributed TOPMODEL which is composed of hydrologic rainfall-runoff process on the headwater-catchment scale based on the original TOPMODEL and a hydraulic flow routing model to route the catchment outflows using by kinematic wave scheme is used in this study It can be observed that the time variations of the computed snowmelt and potential evaporation are well agreed with indirect observed data such as maximum snow depth and small pan evaporation. Model parameters are calibrated with low-flow(1979), medium-flow(1999), and high-flow(1990) rainfall-runoff events. In the model evaluation, relative volumetric error and correlation coefficient between observed and computed flows are computed to 5.64% and 0.91, respectively. Also, the relative volumetric errors decrease to 17% and 4% during March and April with or without the snowmelt model. It is concluded that the semi-distributed TOPMODEL has well performance and the snowmelt effects for the long-term runoff computation are important on the study area.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.32 no.6
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• pp.617-625
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• 1999

Global warming has begun since the industrial revolution and it is getting worse recently. Even though the increase of greenhouse gases such as $CO_2$ is thought to be the main cause for global warming, its impact on global climate has not been revealed clearly in rather quantitative manners. However, researches using General Circulation Models(GCMs) has shown the accumulation of greenhouse gases increases the global mean temperature, which in turn impacts on the global water circulation pattern. This changes in global water circulation pattern result in abnormal and more frequent meteorological events such as severe floods and droughts, generally more severe than the normal ones, which are now common around the world and is referred as a indirect proof of global warming. Korean peninsula also cannot be an exception and have had several extremes recently. The main objective of this research is to analyze the impact of global warming on the change of flood and drought frequency. Based on the assumption that now is a point in a continuously changing climate due to global warming, we analyzed the observed daily rainfall data to find out how the increase of annual rainfall amount affects the distribution of daily rainfall. Obviously, the more the annual rainfall depth, the more frequency of much daily rainfall, and vice versa. However, the analysis of the 17 points data of Keum river basin in Korea shows that especially the number of days of under 10mm or over 50mm daily rainfall depth is highly correlated with the amount of annual rainfall depth, not the number of dry days with their correlation coefficients quite high around 0.8 to 0.9.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.44 no.12
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• pp.1015-1029
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• 2011

Conventional MCDA techniques have been used in the field of water resources in the past. A GIS can offer an effective spatial data-handling tool that can enhance water resources modeling through interfaces with sophisticated models. However, GIS systems have a limited capability as far as the analysis of the value structure is concerned. The MCDA techniques provide the tools for aggregating the geographical data and the decision maker's preferences into a one-dimensional value for analyzing alternative decisions. In other words, the MCDA allows multiple criteria to be used in deciding upon the best alternatives. The combination of GIS and MCDA capabilities is of critical importance in spatial multi-criteria analysis. The advantage of having spatial data is that it allows the consideration of the unique characteristics at every point. The purpose of this study is to identify, review, and evaluate the performance of a number of conventional MCDA techniques for integration with GIS. Even though there are a number of techniques which have been applied in many fields, this study will only consider the techniques that have been applied in floodplain decision-making problems. Two different methods for multi-criteria evaluation were selected to be integrated with GIS. These two algorithms are Compromise Programming (CP), Spatial Compromise Programming (SCP). The target region for a demonstration application of the methodology was the Suyoung River Basin in Korea.

• 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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• 2017.05a
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• pp.469-469
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• 2017

기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있다. 최근 20여 년간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달하고 있는 실정이다. 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있다. 2010년 현재 약 일평균 15 CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23 CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망된다. 이러한 용수공급 문제 해결을 위해 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 모색하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 해당유역의 용수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비구조적인 대책의 일환으로써 다양한 댐 및 보, 소수력 발전, 취수장 등 유역 내 수리 시설물의 운영 최적화를 위한 지능형 물관리 시스템 적용 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 센서 및 사물 인터넷(Internet of Things, IoT), 네트워크 기술을 바탕으로 시설물 및 운영자, 유관기관 간의 양방향 통신을 통해 유기적인 상호연계 체계를 제공 할 수 있다. 또한 유역의 수문상황과 시설물의 운영현황, 용수공급 및 수요 현황을 실시간으로 확인함으로써 수요에 따른 즉각적인 용수공급량의 조절이 가능하다. 또한, 빅데이터 분석 및 기계학습(Machine Learning)을 통해 개별 물관리 시설물에 대한 최적 운영룰을 업데이트할 수 있으며, 유역의 수문상황과 용수 수요 현황을 고려하여 최적의 용수공급 우선순위를 선정할 수 있다. 지능형 물관리 시스템 개발의 목적은 찌상쿠이 유역의 수문현황을 실시간으로 모니터링하고, 하천시설물의 운영을 분석하여 최적의 용수공급 및 배분을 통해 유역의 수자원 활용 효율성을 향상시키는 데 있다. 이를 위해 수문자료의 수집체계를 구축하고 기관간 정보공유체계를 수립함으로써 분석을 위한 기반 인프라를 구성하며, 이를 기반으로 유역 유출을 비롯한 저수지 운영, 물수지 분석을 수행하고, 분석 및 예측결과, 과거 운영 자료를 토대로 새로운 물관리 시설 운영룰 및 시설물 간 연계운영 방안, 용수공급 우선순위 의사결정 등을 지원하고자 한다. 본 연구의 지능형 물관리 시스템은 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용할 수 있을 것으로 기대된다.