농업용저수지 수질예측모델 개발 및 적용

함종화 ( Jonghwa Haam ),김동환 ( Dong-hwan Kim ),김형중 ( Hyung-joong Kim ),홍대벽 ( Dae-byuk Hong ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

농업용저수지의 수질을 관리할 목적으로 많은 종류의 저수지 수질모델이 개발 및 이용되고 있으나, 대부분의 저수지 수질모델은 각각 서로 다른 특징을 갖고 있고, 입력변수가 다양하고 많기 때문에 전문적인 지식을 충분히 갖추고 있지 않는 일선 실무자들은 모델 구동에 많은 어려움을 겪고 있다. 이전 연구에서 경험이 적은 일선 실무자들도 저수지 수질관리 방안별 예상되는 개략적인 농도를 예측할 수 있는 간단한 수질모델ARSIM)을 개발하였다. 본 연구에서는 개발된 농업용저수지 수질모델의 적용성을 분석하고자 한다. 개발된 모델의 적용성을 분석하기위해 수질 농도가 낮은 용덕저수지와 수질 농도가 높은 만수저수지를 선정하여 월1회 비강우시 유입하천 유량 및 수질과 저수지 수질을 실측하였다. 용덕저수지와 만수저수지의 COD, TN, TP의 농도는 각각 4.9mg/L, 1.9mg/L, 0.029mg/L와 17.0mg/L, 1.9mg/L, 0.235mg/L인 것으로 나타났다. 실측한 유입하천 유량 및 수질을 이용해 모델 입력자료 생성 후 모델결과를 실측 저수지 수질과 비교한 결과 수질농도가 낮은 용덕저수지는 실측값과 모의값이 비슷하게 나타난 반면, 수질농도가 높은 만수저수지는 실측값과 모의값이 여름철에 큰 차이를 나타냈다. 이는 비점오염원의 영향이 적은 용덕저수지는 평상시 유입하천의 유량 및 수질만으로도 저수지의 수질이 잘 예측된 반면, 비점오염원의 영향이 큰 만수저수지는 강우시 저수지로 유입되는 유량 및 수질이 반영되지 않은 상태에서 모델의 입력자료가 생성되고 모델이 구동되었기 때문이라 생각된다. 강우 유출수의 영향을 고려하기 위해 저수지 유역에 유역모델을 적용한 후 유역모델의 결과를 개발된 저수지 수질모델의 입력자료로 이용하여 모델을 구동한 결과 만수저수지에서 전체적으로 실측값과 모의값이 잘 일치하였다. 개발된 저수지 수질모델을 동일하게 부족한 자료가 제공되는 조건하에서 대표적인 2차원 저수지 모델인 WASP, CE-QUAL-W2와 비교하였다. 3가지 모델 모두 저수지의 수표면적, 총유효저수량, 저수율변화 및 유역모델을 이용한 유입하천의 유량 및 수질자료만을 이용해 모델을 입력자료를 구성하였다. 하지만, 각 모델의 구획분할에 있어서 WASP은 수평방향으로 3개, CE-QUAL-W2는 수평방향 3개, 수직방향 4개 총 12개로 분할한 반면, 개발된 저수지모델은 저수지전체를 하나의 구획으로만 분할하여 모델을 구동하였다. 그 결과 농도가 낮은 용덕저수지의 경우 대부분 모델에서 실측값과 비슷하게 모의된 반면, 만수저수지는 개발된 모델이 다른 모델들과 비슷하거나 일부 더 잘 실측값과 일치하기도 하였다. 이는 새로 개발된 모델이 뛰어나기 때문이라기보다는 2차원 모델인 WASP 및 CE-QUAL-W2 모델이 필요로 하는 충분한 입력자료가 제공되지 못했기 때문이라 생각되며, WASP과 CE-QUAL-W2에 필요로 하는 충분한 자료가 제공될 경우 개발된 모델보다 훨씬 좋은 모의 결과를 나타낼 것으로 생각된다. 이상에서와 같이 농업용저수지의 수질예측에서 자료가 부족한 경우 복잡한 모델과 간단한 모델 사이의 결과가 크지 않은 것으로 나타났으며, 자료가 부족한 농업용저수지의 수질예측 시 간단한 저수지모델로도 원하는 정도의 충분한 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

농업용저수지 오염퇴적물의 유형 특성

이진경 ( Jinkyung Lee ),도효석 ( Hyo Seok Do ),김재연 ( Jaeyeon Kim ),예한희 ( Hanhee Ye ),이태호 ( Taeho Lee ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

수질을 오염시키는 많은 물질은 입자상태의 물질에 흡착되어 수체의 바닥에 퇴적되었다가 수층의 환경변화나 퇴적물 내의 물리·화학적 변화에 따라 다시 수층으로 이동하기 때문에 오염물질의 유입을 중지한 후에도 수질 개선이 쉽게 나타나지 않는다. 오염퇴적물 관리는 오염퇴적물로 인해 발생할 수 있는 악영향을 예방 또는 최소화하기 위한 전반적 활동으로 오염퇴적물의 분포 및 특성을 정확히 파악하고, 수질 및 인간을 포함한 생물에 미치는 영향분석, 오염퇴적물에 대한 용출 제어나 퇴적물 내 오염물질 제거 등의 적합한 정화방법 및 기술개발을 통해 퇴적물에 대한 종합적이고 적절한 관리 필요하다. 농업용 저수지중 69.4 %가 설치된지 50년 이상이며, 51.7 %가 1945년 이전에 설치된 저수지로 전반적으로 국내 농업용 저수지가 상당히 노후화되어 있어 퇴적물의 오염도가 심각할 것으로 사료되며, 본 연구에서는 국내 농업용 저수지의 오염퇴적물의 적절한 관리를 위하여 퇴적물의 유형과 특성을 확인하였다. 본 연구에서 농업용 저수지를 오염원별로 퇴적물의 특성을 확인한 결과, 생활계 오염원의 경우 설치 경과년수가 1970년대 이전, 유효저수량이 1,000(천m³)이하인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 10.7 %(6.5 ~ 12.9 %)이며, 총질소 3,198.9 mg/kg(689.9 ~ 5,949.0 mg/kg), 총인 1,322.0 mg/kg(621.0 ~ 1,983.1 mg/kg)으로 나타났다. 또한 설치 경과년수가 1970년대 이전, 유효저수량이 1,000(천m³)이상인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 9.4 %(5.8 ~ 14.2 %)이며, 총질소 4,680.0 mg/kg(361.6 ~ 17,720 mg/kg), 총인 1,158.1 mg/kg(538.3 ~ 2,363.9 mg/kg)으로 나타났으며, 설치 경과년수가 1970년대 이후인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 10.1 %이며, 총질소 2,286.8 mg/kg, 총인 1,233.4 mg/kg으로 나타났다. 연구대상 저수지가 축산계 오염원의 경우, 설치 경과년수가 1970년대 이전, 유효저수량이 1,000(천m³)이하인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 11.2 %(9.4 ~ 12.6 %)이며, 총질소 3,725.7 mg/kg(1,832.8 ~ 7,978.6 mg/kg), 총인 1,530.5 mg/kg(878.3 ~ 2,119.6 mg/kg)으로 나타났다. 또한 경과년수가 1970년대 이전, 유효저수량이 1,000(천m³)이상인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 10.6 %(4.5 ~ 16.0 %)이며, 총질소 3,734.2 mg/kg(211.0 ~ 6,844.6 mg/kg), 총인 1,283.1 mg/kg(632.9 ~ 1,876.3 mg/kg)으로 나타났고, 설치 경과년수가 1970년대 이후인 저수지의 경우, 각 항목의 평균결과 강열감량이 9.4 %이며, 총질소 3,010.1 mg/kg, 총인 1,446.1 mg/kg으로 나타남을 확인할 수 있었다.

안성시 만수저수지의 수질 및 퇴적물 오염도 조사

강구 ( Ku Kang ),구본운 ( Bon-wun Gu ),박성직 ( Seong-jik Park ) 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

저수지 및 호소는 지표수의 이동 및 저장 역할을 하는 중요한 요소이며, 인간이 가장 많이 이용하는 물의 저장 공간 중 하나이다. 최근 급격한 산업발전과 경제 성장은 호소 및 저수지에 자연적, 인위적으로 오염물질을 유입시키고 있는데, 하천의 자정능력을 초과하여 유입되는 오염물질은 저수지 및 호소의 생태계를 파괴시키고 있다. 최근 정부에서는 호소 환경 개선을 목적으로 호소퇴적물 정화사업을 수행하고 있으며, 이를 위해서는 다양한 환경조건의 기초데이터 및 현황 파악이 선행되어야 한다. 경기도 안성시에 위치한 만수저수지는 1945년 설치된 저수지로 수혜면적은 140 ha, 저수량은 614 m³, 만수면적은 22.3 ha의 소규모 농업용 저수지이다. 만수저수지의 주변 토지는 목장부지로 이용되고 있고, 더불어 중소규모의 축사가 만수저수지 유입지천을 따라 입지하고 있어 강우시 축산분뇨 및 다양한 오염물질의 유입이 높을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 안성시 만수저수지의 수질 및 퇴적물의 오염도를 조사하여 담수 환경 개선을 위한 기초데이터를 제시하고 하였다. 조사시기는 강우 전 2015년 6월에 실시하였으며, 조사 지점은 수역의 특성을 대표할 수 있는 지점으로 지천과 접하고 있는 유입지점, 하천수가 정체하고 있으며, 저수지에서 가장 수심이 깊은 정체지점, 저수지수가 유출되는 유출지점으로 3개 지점을 선정하여 조사하였다. 만수저수지 수질은 1.695~2.383 mg/L(T-N), 0.200~0.290 mg/L(T-P), 3.40~4.82 mg/L(BOD), 23~77.5 mg/L(COD)를 나타내었다. 퇴적물의 경우 강열감량은 12.79~13.12%, COD_Mn 55,573~61,608 mg/kg, T-N 332.042~2,026.600 mg/kg, T-P는 983.315~1007.262 mg/kg으로 나타났고, 저수지의 정체지점 및 유출지점보다 유입지점에서 높은 농도의 오염도를 보였다. 본 연구의 조사 결과는 호소퇴적물 정화사업에 있어 만수저수지의 오염도 특성평가를 위한 기초자료로 활용가능할 것이다.

시군관리 저수지의 물관리 정보화를 위한 시스템 분석

김대식 ( Daesik Kim ),김진택 ( Jintaek Kim ),김정대 ( Jeongdae Kim ),구희동,임혜지 한국농공학회 2015 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2015 No.-

한국농어촌공사가 사용하고 있는 물관리 관련 정보시스템은 RIMS, RAWRIS 등 다양하게 운영되고 있으며, 한국농어촌공사 외부 시스템들도 수자원공사의 WAMIS 등과 같이 다양한 부처에서 각각의 시스템들로 운영되고 있다. 시군관리 소규모 저수지는 전체적으로 수자원의 비율은 12% 정도에 이르지만, 14,200개에 이르는 전국적인 분포와 대부분 소유역의 주요 위치에 입지하고 있으므로 장기적으로 농업용 수자원의 관리와 수자원의 추가 확보 측면에서 매우 중요하다. 물관리 측면에서 한국농어촌공사와 시군관리 저수지를 통합한 정보화가 절실하다. 본 연구에서는 첫째, 시군관리 저수지를 포함한 물관리통합정보시스템을 구성하기 위하여 체계적인 분석을 실시하였으며, 둘째, 시군관리 저수지의 정보화를 위한 개선방안을 제시하였다. 첫째, 물관리통합정보시스템의 구성 체계를 설계하고 개념과 해결과제를 6단계의 모듈로 체계화하여 제시하였다. 물관리통합정보시스템 6단계 모듈은 ① 지능형통합정보시스템 구성요소설계, ② 기존 시스템 활용 내용 도출, ③ 신규개발 요소 설계, ④ 지능형 시군저수지 정보시스템 설계, ⑤ 시군 위험저수지 지정 및 정보화 방안, ⑥ 기존시스템 연결 자료/정보공유 체계 및 제도 마련 등이다. 둘째, 시군관리 저수지의 정보화를 위한 개선방안도 저수지 현장에서 중앙 정보시스템에 이르는 6단계의 오브젝트로 구분하여 현재실태를 현장조사를 통하여 분석하고 개선사항을 체계적으로 제시하였다. 시군관리 저수지 정보화 6단계 오브젝트는 ① 저수지(유역, 시설, 수위내용적곡선, 몽리구역), ② 저수지 현장관리조직, ③ 지자체 행정조직, ④ 중앙조직, ⑤ 정보전달네트워크, ⑥ 통합정보시스템 등이다. 시군관리저수지는 시설관리와 물관리측면에서 매우 중요하지만 예산문제로 지자체에서 최소한의 예산으로 관리하고 있는데, 충분한 예산확보를 통하여 시설관리 및 이치수 측면의 물관리를 통합한 정보시스템과 전문기관에서 관리할 수 있는 조직이 마련되어야 한다.

저수지 상ㆍ하류 생태통로 실태조사 및 구축방안마련

최은희 ( Eunhee Choi ),이승헌 ( Seung Heon Lee ),주기재 ( Gea-jae Joo ),정광석 ( Kwang-seuk Jeong ) 한국농공학회 2011 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2011 No.-

저수지의 둑을 높이는 과정 및 준공 이후에 걸쳐 파생되는 다양한 물리적 교란 상황은 현재 저수지 수체 내부 및 주변에 서식하는 생물상 분포에 영향을 미칠 수 있다. 그러나 국내에는 18,000여개의 농업용 저수지가 산재하여 있고, 담수 부존량의 상당부분을 농업용 저수지가 담당하고 있음에도 불구하고 (수표면적 기준), 농업용 저수지를 서식처로 활용하는 생물상에 대한 연구는 미진한 실정이다. 특히, 저수지 증고사업 시행 시 생물서식처에 대한 배려가 포함되지 않을 경우, 서식처의 단절을 야기할 수 있으며, 이는 서식처 파편화 (fragmentation)를 초래하여 생물자원 개체군의 감소로 이어질 수 있다. 따라서 농업용 저수지 둑높이기 사업 실시 중 저수지 내, 그리고 저수지 주변에서 서식처 단절로부터 생물상을 보호할 수 있는 생태계 네트워크 구축이 필요하다. 본 연구에서는 「농업용저수지 둑높이기 사업」추진 단계에서 생물분류군 분포를 보호할 수 있는 생태계 네트워크 구축 방안을 모색하고, 저수지의 현재 상황과 비교하여 서식처 보전 방향성을 제시하고자 한다. 저수지 생태통로 실태는 문헌 검토를 통해 수행되었다. 국내 문헌은 대부분이 영향평가보고서이며, 대체로 저수지의 유형, 수질, 저류량에 관한 내용이 주를 이루고 있었다. 국외문헌에서는 생물종과 서식처를 별개로 보지 않고 하나의 묶음으로 보고, 생태계 내에 존재하는 요소(entity), 연계성 혹은 상호관계(process), 환경(environment or landscape)을 수준에 따라 다양한 각도로 접근하여야 하고, 서식처의 보존을 통한 생물상 관리의 경우 인위적인 활동이 발생할 수 있는 곳으로부터 주요 서식처까지 완충구역(buffer)을 설정하고, core habitat을 집중적으로 관리하는 방안이 강조되고 있다. 저수지 수질의 경우는 대체로 양호한 수질을 보이는 저수지가 많이 있으나, 수계별 위치별 편차가 심하였다. 포유류 및 조류에 의해서 생물분류군 등급화가 크게 영향을 받지만, 저수지내 혹은 주변에 서식하는 어류 및 양서ㆍ파충류는 현장조사 결과 보호종이 거의 확인되지 않은 상태였다. 문헌조사 결과를 바탕으로 수질상태가 양호하고 생물분류군의 전체종수와 보호종수가 비교적 많이 분포하는 저수지를 목록화하여 수질/생물분류군 복합관리 우선순위 설정(안)을 마련하였다. 이들 저수지는 우선적으로 생물상과 수질의 보전 방안이 강구되어야 하며, 그 외 저수지 역시 보다 정밀한 생물상 조사가 실시될 경우 심도있는 보전 수준이 제시될 수 있을 것으로 판단된다. 생태네트워크 구축(안)은 서식처의 단절성 회복 필요성, 제당 신축시 고려사항 및 저수지 공사 중 고려사항을 내용으로 마련되었다.

농업용저수지 생태계서비스 평가지표 선정을 위한 설문조사

최선화 ( Sunhwa Choi ),노경환 ( Kyunghwan Noh ),최강원 ( Kangwon Choi ) 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

생태계서비스란 생태계의 기능을 통해 인간이 직접, 간접적으로 얻는 모든 혜택과 편익을 말하며, 생태계서비스 가치란 생태계서비스 유, 무형의 혜택을 경제적 개념을 도입하여 화폐단위로 환산한 값을 말한다. 생태계서비스는 1981년 Ehrlich의 논문에서 처음 사용된 이후, Costanza et al.(1997), MA(2005), TEEB(2010), IPBES(2012) 등 UN 주도하에 점진적으로 확대, 발전되어 왔다. 국내에서도 MA(2005), TEEB(2010) 이후 생태계서비스에 대한 관심이 증가되었으며, 국립생태원을 중심으로 국가적 생태계서비스 기반 구축마련 등 다양한 연구가 진행되었다. 농업용저수지는 농업용수 공급을 목적으로 조성된 인공 호소이며, 전국적으로 약 17,500개소가 분포하고 있다. 농업용저수지는 농업용수 공급 이외에도 하천유지용수 공급, 물 저류 기능을 통해 수량조절, 가뭄 및 홍수 등 재난조절 등 매우 중요한 역할을 하고 있다. 또한, 최근에는 농업용저수지가 낚시 및 수상 레저, 경관제공, 수상태양광 운영 등 활용측면에서 매우 다양하게 확대되어 가고 있다. 본 연구에서는 농업용저수지로부터 발생되는 생태계서비스를 평가하기 위하여 서비스 종류를 공급서비스, 조절서비스, 문화서비스, 지지서비스의 4개 유형으로 분류하여 유형별 대표적인 평가지표를 선정하기 위하여 설문조사를 실시하였다. 설문조사는 전국의 109개 저수지를 대상으로 하여 저수지를 관리하는 한국농어촌공사 지역지사(60개소)의 업무담당자를 대상으로 설문을 실시하였다. 설문 응답자는 총 44개 지사의 44명으로, 총 81개소의 저수지를 대상으로 응답하였다. 공급서비스에서는 벼작물(95.1%) 및 밭작물(79.0%)을 통한 식량생산과 농업용수 공급(100%) 및 환경유지용수 공급(82.7%) 항목에서 가장 높게 나타났고, 조절서비스에서는 가뭄, 홍수 조절을 통한 재해조절과 일정 수위 유지를 통한 수량조절에서 70~90%로 높게 나타났다. 문화서비스에서는 휴양/레져의 휴식적 기능(친수기능)과 경관제공을 통한 생태관광에서 약 50~60%로 나타났고, 지지서비스에서는 조류분포에 의한 일차생산과 어류 등 수생 생물 및 수변식생 서식처 제공에서 90% 이상 높게 나타났다. 이상의 결과로부터 농업용저수지는 하천과 달리 농업용수 공급을 통한 식량생산 서비스가 가장 중요하며, 물을 저류시킴으로서 국토의 수량조절, 재해조절에도 큰 역할을 하고 있는 것으로 평가되었다. 또한, 어류 등 수생 생물과 수변식생 서식처 제공 측면에서도 매우 중요한 서비스를 제공하고 있는 것으로 평가되었다. 농업용저수지의 지속 가능한 이용 및 활용방안 증진을 위해서는 저수지의 서비스 가치를 제대로 평가하고, 서비스 유형별로 분류 및 등급화를 통한 체계적인 관리가 요구된다.

저수지 특성 그룹화에 따른 미계측 저수지 저수량 예측

Da Ye Kim,Seung Jin Maeng,Seung Wook Lee,Eun Bi Hong,Hyeon Cheol Yoon,Ju Ha Hwang,Won Beom Kim 위기관리 이론과 실천 2021 Crisisonomy Vol.17 No.5

우리나라의 저수지는 지자체와 한국농어촌공사의 관리로 이루어지고 있다. 지자체에서 관리하는농업용 저수지의 97% 정도가 미계측 저수지로 저수지에서 공급되는 용수량을 간접적인 방법에 의해 추정하고 있는 실정이다. 미계측 저수지의 신뢰성 있고 정확한 용수공급량 산정이 필요하다. 본연구에서는 미계측 저수지의 저수량 예측을 위해 관측자료가 있는 저수지 200개를 선정하였다. 저수지별 TANK 모형의 매개변수 신뢰성을 평가하기 위해 NSE와 ROV 분석 결과 좋음 이상으로 판정된101개 저수지를 선별하였다. 101개 저수지의 물리적 특성과 TANK 모형의 매개변수 추정 결과를대상으로 그룹화를 실시하였다. 101개 저수지는 총 6개의 그룹으로 결정되었고 그룹별 대표 값을제시하였다. 그룹별 TANK 모형의 매개변수를 적용하여 계측된 저수지를 미계측 저수지라 가정한후 관측유입량과 모의유입량을 비교·분석하였다. The reservoir in Korea is managed by the local government and Korea Rural Community Corporation. About 97% of agricultural reservoirs managed by local governments are ungauged reservoirs, and the water supply amount from the reservoirs is estimated by an indirect method. Reliable and accurate water supply amount a calculation of ungauged reservoirs is required. In this study, 200 reservoirs with observation data were selected for the prediction of the water supply amount in the ungauged reservoir. To evaluate the reliability of the parameters of the TANK model for each reservoir, 101 reservoirs that were judged as good or more than among the NSE and ROV analysis results were selected. The physical properties of 101 reservoirs and the parameter estimation results of the TANK model were grouped. The 101 reservoirs were estimated into a total of 6 groups, and representative values were presented for each group. After applying the parameters of the TANK model for each group, the gauged reservoir was assumed to be an ungauged reservoir, and then the observed and simulated inflows were compared and analyzed.

05 포스터 발표 : 수질 환경 분야PW-09 ; 개발한 농업용저수지 수질예측모델(ARSIM)을 이용한 이동저수지 수질예측

최선화 ( Sun Hwa Choi ),김동환 ( Dong Hwan Kim ),함종화 ( Jong Hwa Ham ),유선아 ( Sun A Yoo ),김해도 ( Hae Do Kim ),이태호 ( Tae Ho Lee ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

한국농어촌공사에서는 농업용저수지의 효율적인 수질관리 및 간단한 수질예측이 가능하도록 2010년 농업용저수지 수질예측모델인 ARSIM(Agricultural Reservoir water quality Simulation Model)을 개발하였다. ARSIM은 기존에 개발된 복잡한 2차원, 3차원 모델과 다르게 수체를 하나의 단순완전혼합 형태로 보고 수질을 모의한다. 이는 농업용저수지 유형별 수질예측모델 적용방안 연구(2010)에서 저수지의 조사지점과 수심에 따른 수질 차이를 비교한 결과 큰 차이를 보이지 않았기 때문에 완전혼합 형태의 모델 적용이 가능하다고 판단하였다. 실제로 대부분의 농업용저수지는 대형호수에 비해 체류시간이 짧고, 수심이 얕아 수직 혼합이 쉽게 일어나는 편이다. ARISM의 장점으로는 저수지제원과 유역오염원, 토지이용 등의 자료를 간단한 인터페이스에서 입력이 가능하여 복잡한 과정을 거쳐 모델의 input data를 만들 필요가 없으며, 모델 내 자동보정기능을 추가하여 모델을 검보정하는데 필요한 노력과 시간을 대폭 감소하였다. 또한 유입하천 수질의 변화, 유역 오염원 변화 등 다양한 시나리오 기능을 추가하여 모델 구축 후 간단한 수치변경으로 수질의 예측이 가능하다. 본 연구에서는 경기도 용인시에 위치한 농업용 이동저수지를 대상으로 수질 모니터링을 실시하였으며, 수질모델을 구축하여 유역 내 오염원 증가 등 여러 가지 시나리오를 적용하여 그에 따른 수질 변화를 모의하였다. 이동저수지의 수질조사는 2010년부터 2011년까지 2년간 실시하였으며, 저수지와 세 개의 주요유입하천의 수질을 월 1회 조사하였다. ARSIM은 유역모델과 저수지모델이 통합한 형태이므로 한국농어촌공사에서 매년 조사하는 측정망 저수지 오염원 자료와 실측한 수질자료를 이용하여 모델을 구축한 후 검보정하였다. 모델의 구축 후 시나리오 분석으로는 유입하천의 TP 농도를 감소하는 경우와 유역 내 일정규모의 폐수배출시설이 들어설 경우를 설정하여 각각의 저수지 수질변화를 분석하였다.

농업용저수지의 수문학적 안정성 평가

장중석 ( Jungseok Jang ),이건국 ( Kunkook Lee ) 한국농공학회 2010 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2010 No.-

2002년 태풍 루사의 내습시 강원도 장현저수지, 동막저수지의 붕괴를 계기로 농업용저수지의 설계기준이 상향조정되고, 저수지 관리의 중요성이 사회적 이슈로 대두됨에 따라 정부에서는 주요 저수지에 대한 설계홍수량을 재검토하여, 수문학적 안정성을 평가하는 사업을 2004년부터 연차적으로 수행하였으며, 2009년까지 179개소에 대한 조사·분석을 완료하였다. 농업용저수지는 준공년도가 오래되어 현재 설계자료가 남아 있지 않은 경우가 많으나, 한국농어촌공사에서 관리하고 있는 저수지별 설계홍수량 자료를 바탕으로 2004년부터 2009년까지 주요 농업용저수지에 대한 설계홍수량을 재검토 한 결과, 과거 설계홍수량 대비 16%가 증가한 것으로 나타났다. 지역별로는 경남과 충남이 37%로 가장 많이 증가한 것으로 나타났으며, 서울·경기 등 수도권지역은 오히려 4% 감소한 것으로 나타났다. 재검토한 홍수량을 바탕으로 200년빈도 홍수유입시 저수지 추적을 통하여 저수지의 최고 상승수위와 여유고등 수문학적 안정성을 검토한 결과 179개소의 저수지중 49개소만이 안정한 것으로 평가되었으며, 12개소는 200년빈도 홍수유입시 현재의 계획홍수위를 초과하는 것으로 분석되었고, 64개소는 홍수위에 대한 여유고가 부족한 것으로 나타났다. 분석대상 179개소중 54개소는 200년빈도 홍수유입시 현재의 계획홍수위를 초과할 뿐 아니라, 제정표고에 대한 여유고도 부족하여 수문학적 안정성을 확보하기 위한 개보수 등 보강개발이 시급한 것으로 판단된다. 지역적으로 구분할 경우에는 강원, 경기지역에 위치한 저수지의 경우는 약 41% 정도가 수문학적으로 안정적으로 평가되어 높은 비율을 나타냈으며, 전북, 전남에 위치한 저수지의 경우는 각각 17%, 14%로 수문학적으로 안정적인 비율이 낮게 나타났다. 최근에는 지구온난화, 엘니뇨 등 기상이변으로 인하여 우리나라의 강우패턴이 많이 달라지고 있다. 최근 우리나라 강우의 패턴은 강우일수는 감소하고, 총강우량은 증가하고 있어, 치수측면에서 불리한 방향으로 변화되고 있으며, 특히 짧은 강우지속시간에 높은 강우강도를 가지는 강우사상이 증가되고 있어, 준공년도가 오래되고, 홍수도달시간이 짧은 농업용저수지의 안정성에 큰 위협이 되고 있다. 이러한 강우의 경향은 대규모 댐 보다는 농업용저수지와 같은 소규모 시설의 안정성에 더 큰 영향을 미치기 때문에 지속적인 관리와 수문학적 안정성 확보를 통하여 선제적으로 재해를 예방할 수 있는 대책이 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

농업용저수지가 농촌유역 물순환에 미치는 영향 평가

김석현 ( Seokhyeon Kim ),강문성 ( Moonseong Kang ),황순호 ( Soonho Hwang ),김계웅 한국농공학회 2020 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2020 No.-

최근 기후변화, 불투수면 증가, 과도한 지하수 이용 등으로 유역 환경이 변화하고 있으며, 이에따른 부작용으로 하천의 건천화, 지표유출량 증가, 증발산량 감소 등 물순환 구조가 왜곡되고 있다. 따라서 지속가능하고 건전화된 물순환을 위해서는 해당 유역의 물순환계를 정확히 파악하고 이를 고려하여 객관적으로 정량화할 수 있어야한다 우리나라 농업유역은 시가지, 산림지, 농경지 및 수리시설물로 이루어져있다. 우리나라 농업유역은 물꼬를 이용해 논에 담수상태를 유지하는 영농활동이 이루어져 논 및 저수지의 물관리 방식에 따라 크게 변화한다. 이에 저수지가 유역 물순환에 미치는 영향을 정량적으로 평가할 필요가있다. 본 연구에서는 농업용저수지가 유역 물순환에 미치는 영향을 평가하기위해 이동저수지를 포함하고있는 진위교유역을 대상지역으로 선정하였다. 유역 물순환 모의를 위해 HSPF와 MASA을 연계하였으며, HSPF로 유역의 유출량을 모의하였고 MASA의 저수지 및 농업용수 공급모듈을 활용하여 모델을 구축하였다. 저수지 상류는 진위A1지점 유출량자료를 통해 보검정을 시행하였으며, 저수지 하류는 진위교유량관측소 유출량 자료를 통해 보검정을 시행하였다. 농업용저수지의 영향평가를 위해 구축된 모델에서 저수지 기작을 제외한 시나리오를 모의하여 결과를 비교하였다. 물순환평가는 농업유역물순환율, 물순환회복율, Budyko곡선을 이용하였다. 평가결과 농업용저수지가 있을 때 더 높게 평가되었으며, 이는 저수지증발량 및 관개지구 증발산량 증가로인한 물순환 개선으로 사료된다.