섬진강 수계 수질-수생태계를 고려한 하천유지유량 평가 및 재산정

강성규(Kang, Seongkyu),최시중(Choi, Sijung),이동률(Lee, Dongryul) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.6

본 연구에서는 현재 고시, 운영되고 있는 섬진강 수계의 하천유지유량을 수량과 수질, 수생태계의 상태를 근거로 평가하여 그 적정성을 살펴보았다. 유량평가는 주요 댐 건설전 유량자료가 남아있으며, 섬진강 본류 최 하류에 위치하여 섬진강 유량관리의 핵심이 되는 구례군(송정리) 지점의 유량을 바탕으로 평가하였다. 수질과 수생태계 상황은 최근 20년간 측정된 자료를 바탕으로 확인하고 하천유지유량 달성정도는 다른 수계 주요 지점의 하천유지유량 달성도와 비교하였다. 평가자료를 기반으로 새롭게 산정이 필요한 세 개 하천과 11개 지점에 대해 하천유지유량을 재산정하였다. 현재 허가된 하천수 사용량을 기반으로 갈수기 하천유지유량 부족량 공급을 위한 필요수량을 예측해 물관리 업무에 참고가 가능하도록 제시하였다. In this study, the appropriateness of the current publicly announced and managed instream flow in the Seomjingang River watershed was evaluated based on the water quantity, water quality, and state of the aquatic ecosystem. The stream flow was evaluated based on the observed water flow rate at the Gurye-gun (Songjeong-ri) station that is the main point of the Seomjingang River flow management and located at the lowest downstream of the main stream of the Seomjingang River. Another important reason for choosing this station was that observational data from before the construction of the major dam to the present day were available. The water quality and aquatic ecosystem conditions were reviewed based on the data measured over the past 20 years, and the achievement ratio of instream flow was compared with that of stations in the other major river systems. Based on the evaluation result, the instream flow was re-estimated for the 11 important stations of the Seomjingang River and its two branches. Based on the currently permitted water use of the Seomjingang River, the amount of water required to supply for the instream flow deficit during dry seasons was predicted and presented as a reference for water management work.

경제성 및 다기준을 고려한 소규모 행정구역 수해복구사업의 우선순위 평가

강성규(Kang Seongkyu),최시중(Choi Sijung),김길호(Kim Gilho),이동률(Lee Dongryul) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.2

본 연구에서는 2014년 부산지역의 집중호우 시 읍ㆍ면ㆍ동 단위의 집중호우 피해 자료를 조사하고, 경제성 및 다양한 평가기준에 의해 사업의 우선순위를 결정하는 방법을 적용하였다. 경제성 분석을 위해 집중호우에 의한 피해액과 복구비용을 조사하였고, 인명피해 및 이재민에 의해 발생한 피해액은 다차원홍수피해산정법을 활용하여 결정하였다. 의사결정방법은 다속성의사결정방 법론 중 순서우위방식인 ELECTRE 및 PROMETHEE를 이용하였다. 이 방법론은 각종 재난복구사업의 우선순위를 결정하는데 사용할 수 있으며, 도시계획 수립 시 소 구역별 홍수방어를 위한 대안 선정 등에 유용하게 활용할 수 있다. In this study, we applied the method to determine the priority of the flood restoration project according to economic efficiency and various evaluation criteria. In order to analyze the economical efficiency, the damage cost and the recovery cost caused by heavy rainfall at each administrative district (Eup, Myeon and Dong) in 2014 at Busan were investigated. The cost caused by human damages were determined by using Multi-Dimensional Flood Damage Analysis. The Outranking method (ELECTRE and PROMETHEE), one of the Multi-Attribute Decision Making used for prioritizing restoration projects. This methodology can be used to determine priorities of various disaster recovery projects and can be useful for selection of flood protection countermeasures suitable for small district in urban planning.

다기준 의사결정방법을 이용한 홍수방어 대안 선정

강성규(Kang, Seongkyu),최시중(Choi, Sijung),이동률(Lee, Dongryul) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.1

본 연구의 목적은 도시계획이나 하천사업에 있어서 홍수방어 대안의 우선순위를 결정하는 기법을 선정하는 것이다. 도시계획이나 하천사업에는 다양한 대안과 평가기준을 통해 방향이 결정되므로 이를 반영할 수 있는 의사결정기법이 필요하다. 따라서 의사결정의 방법론과 특징을 조사, 분석하였으며 다기준 의사결정방법 중 PROMETHEE, ELECTRE 방법 및 엔트로피 척도를 이용하는 방법을 적용하였다. 동일한 조건에서 순서우위 방법인 PROMETHEE와 ELECTRE는 매우 유사한 결과를 제시하였으나, 엔트로피 척도에 의한 방법은 평가기준과 대안간의 비례, 반비례 관계를 반영하지 못하는 점으로 인해 직접 적용을 위한 개선이 필요한 것으로 나타났다. The purpose of this study is to select techniques for prioritizing flood defense alternatives in urban planning and river projects. Urban planning and river projects should be determined through various alternatives and evaluation criteria, so appropriate decision making methodology will be needed. Therefore, decision making methodologies and its characteristics were investigated. With a result, PROMETHEE, ELECTRE and Entropy measure among Multi-Criteria Decision Making method were applied. The outranking method(PROMETHEE and ELECTRE) presented similar result however Entropy measure need to improvement because of conflict priority with outranking method which is originated from ignorance of proportion relationship.

갈수기 하천수 관리를 위한 물 스트레스 지표의 응용 및 수자원 개발지표의 평가

강성규(Seongkyu Kang),최시중(Sijung Choi),김길호(Gilho Kim),최천규(Cheonkyu Choi) 한국방재학회 2022 한국방재학회논문집 Vol.22 No.6

UN의 물 스트레스 지표는 환경유량을 제외한 가용 수량에 대한 취수율을 나타내는 것으로 한 국가의 대략적인 물관리 상황을 알 수 있도록 만들어졌다. 이 지표를 실제 물문제가 발생할 수 있는 갈수기에 활용할 수 있도록 갈수량, 환경유량 및 하천수 사용량으로 항목을 조정하여 다양한 공간적 범위의 유역에 적용하였다. 여기에는 우리나라 하천수 사용허가제도 및 하천유지유량 제도를 반영하고 있어 실무적인 활용이 가능하다. 또한, 갈수기 하천수는 저수지보다 수원으로 사용하기에 더 취약하므로 이를 판별하기 위한 수자원개발 지표를 새롭게 도입하였다. 이 수자원개발 지표를 물 스트레스 지표와 함께 검토한 결과 영산강수계는 갈수기 물부족을 겪을 가능성이 가장 큰 것으로 나타났다. 이 두가지 지표는 비교적 적은 종류의 자료를 활용하여 갈수시 취약지역을 손쉽게 판별할 수 있는 장점이 있다. The water stress indicator represents the water withdrawal rate with respect to the available water excluding the environmental flow and is designed to provide an overview of a country's water management. To use this indicator in various regions during the dry season when water problems may arise, items are modified and applied with a low flow, an environmental flow, and stream water use. This method conforms to Korea's water use permit and instream flow system thus, it can be used practically. In addition, since stream water during the dry season is more vulnerable to use than water from reservoirs, a water resource development indicator is introduced. Based on this water resource development indicator and the water stress indicator, the Yeongsangang River area is the most susceptible to water shortage during the dry season. These two indicators are effective because only a few data types are needed to identify areas that are vulnerable during the dry season.

갈수기 수질과 수생태계를 고려한 하천수 관리 및 제도 개선에 관한 연구

강성규(Seongkyu Kang),허준욱(Junwook Hur),이기성(Kisung Lee),최시중(Sijung Choi) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.6

갈수기 하천수 관리는 사람의 하천수 사용을 위한 유량과 하천환경 측면에서 하천에 남아 흘러야 하는 양에 대한 관리를 그 대상으로 한다. 하천수의 배분에 관한 사항으로 총 가용수량은 기준갈수량이, 하천유지유량이 하천환경을 감안한 유량으로 정해져 있으나 물이 부족한 시기에는 사람과 하천환경 사이에 물의 점용에 대한 경쟁이 발생한다. 본 연구에서는 하천환경을 위한 최소유량 설정에 대한 실증기반의 분석을 수질 및 수생태계 측면에서 수행하였고, 설문을 통해 하천수 확보 및 이용에 대한 이해관계자들의 인식을 조사하였다. 본 연구의 결과는 하천유지유량 산정에 대한 기술적 보완 방법 및 갈수기 하천수 관리를 위한 제도 개선 방안에 활용할 수 있다. Stream flow management during the dry season involves balancing human water needs with the environmental requirements of the river. The allocation of stream water flow is determined by considering 10-year frequency low flow as the total available water amount, with instream flow adopted to consider the flow requirements of the river environment. However, conflicts arise over water rights between human users and the river environment during water scarcity. This study conducted an empirical-based analysis of minimum flow for river environments, focusing on water quality and aquatic ecosystems. Additionally, the perceptions of stakeholders of securing and using stream flow were investigated through a questionnaire. The outcomes of this study can contribute to enhancing technical methods for calculating instream flow and improving systems for managing river water during dry seasons.

기후변화에 따른 논벼 작부체계 변화가 미래 용수공급에 미치는 영향 분석

최시중(Choi Sijung),강성규(Kang Seongkyu),이동률(Lee Dongryul),최진용(Choi Jinyong),이성학(Lee Sunghack) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

기후변화로 인해 물 수요와 공급에 많은 변화가 예상되고 있다. 국내에서도 관련 연구가 많이 수행되었으며 특히 농업용수 부분에 많은 변화를 가져올 것으로 제시하고 있다. 기후변화에 따른 온도상승으로 논벼의 재배가능시간이 길어질 것이며 논용수 이용패턴도 변할 것으로 판단된다. 이로 인해 농업용수 수요량, 이용방법 및 관리 방법이 변해야 하나 관련 정보를 제공하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 논벼 작부체계 변화가 미래 용수공급에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 대상유역을 낙동강권역으로 선정하였으며 기후변화 시나리오에 따른 장래 수요량과 공급량을 산정하고 물 수급 전망을 수행함으로써 장래 발생할 수 있는 물 부족량 및 이수안전도를 평가하였다. 평가결과를 통해 논벼 작부체계 변화에 의한 용수공급의 안정성 변화를 제시하였다. Many changes are expected in water supply and demand under climate change. Research related to climate change is actively underway, and it is suggested that it brings many changes especially in the area of agricultural water. The temperature rise due to climate change will lead to longer cropping seasion and the use pattern of rice paddy will change. Demand, usage and management methods of agricultural water must be changed but one related information is not actually provided. In this study, we analyzed the impact of change of rice paddy cropping system under climate change on future water supply. The test bed was selected as Nakdong River basin, and future demand and supply based on the climate change scenario were estimated. Future water shortage and water supply reliability was estimated through water supply and demand forecast. Evaluation results presented changes in the stability of water supply due to changes in rice cropping system.

하천유지유량 변동에 따른 용수공급 안정성 평가

최시중(Choi, Sijung),강성규(Kang, Seongkyu),이동률(Lee, Dongryul) 한국방재학회 2021 한국방재학회논문집 Vol.21 No.6

섬진강 하류에 위치한 다압취수장이 2005년 이전되었고 취수량이 증가하면서 섬진강 하류의 유량 변화에 큰 영향을 주고 있다. 다압취수장 이전 후 섬진강 하류의 재첩 생산량이 줄어들어 하류 어민들의 피해와 영향 조사 및 대책마련 요구가 제기되고 있는 실정이다. 섬진강 하류 재첩 생산량 증가를 위한 하천유지유량의 증가는 섬진강 수계의 안정적 용수공급에 어려움을 가져올 수 있어 이에 대한 사전 검토가 필요하다. 본 연구에서는 섬진강 하류 구례군(송정리) 지점의 하천유지유량 고시값과 함께 여러 하천유지유량을 설정한 후 물수지 분석을 통해 공급 안정성을 평가하였다. 또한 하천유지유량에 따른 섬진강 수계의 수자원시스템 공급안정성 및 하천유지유량 공급을 위한 대안을 제시하고자 하였다. 재첩 생산량 증가를 위해 하천유지유량을 크게 설정한다면 하천유지유량 공급의 어려움과 함께 인간의 활동에 필요한 용수공급에도 문제가 발생할 수 있어 이에 대한 다양한 분석을 통해 관련 정보를 제공할 필요가 있다고 판단된다. The Daap intake plant located downstream of the Seomjin River was relocated in 2005, and the amount of intake increased. Accordingly, it significantly influenced the change in the flow rate downstream of the Seomjin River. After relocating the Daap intake plant, the production of Corbicula in the downstream of the Seomjin River decreased; there is a demand for investigation into the damage to the downstream fishermen and preparation of countermeasures. An increase in instream flow to increase the production of Corbicula downstream of the Seomjin River may cause difficulties in the stable water supply of the Seomjin River basin; therefore, a preliminary review is necessary. In this study, the supply stability was evaluated through water budget analysis after setting several instream flow at the downstream of the Seomjin River in Gurye-gun (Songjeong-ri). In addition, the supply stability of the water resource system in the Seomjin River according to the instream flow rate was evaluated. It was intended to suggest an alternative to the supply of instream flow. If the instream flow is set large to increase the production of Corbicula, it may cause difficulties in supplying instream flow and problems in supplying water necessary for human activities; therefore, related information must be provided through various analyses.

섬진강 유역의 물 이용 특성 분석을 통한 수요관리(유수율 제고) 정량화 연구

최시중(Sijung Choi),강성규(Seongkyu Kang),노희성(HuiSeong Noh),최천규(CheonKyu Choi) 한국방재학회 2023 한국방재학회논문집 Vol.23 No.6

국내에서 가장 대표적으로 제시되고 있는 수자원 확보 방안으로는 수요관리가 있으며 물을 절약하고 효율적으로 이용하고자 큰 노력을 기울이고 있다. 하지만 수요관리를 통해 어느 정도의 물을 확보할 수 있으며 이를 어떻게 활용할지에 대한 분석 및 계획은 미비한 상황이다. 본 연구에서는 수요관리의 효과를 정량적으로 분석하기 위해 섬진강 유역에 대해 현실적인 물 수급 네트워크를 조사하여 구축한 후 물수지 분석을 수행하였다. 물수지 분석을 통해 수원으로부터 취수한 물이 수요처에서 어느 정도 사용되는지를 분석하여 지역별 물이용 효율을 산정하여 제시하였다. 또한 수요관리 방안 중 하나인 유수율 제고를 통해 확보할 수 있는 수자원량을 산정하였으며 이를 활용할 수 있는 지역을 선정하였고 추가로 여러 인자들을 고려하여 수요관리(유수율 제고)에 대한 효과가 가장 높은 지역을 선정하여 제시하였다. 이를 통해 향후 수요관리 관련 사업 추진을 위한 다양한 관련 정보를 제공하고자 하였다. Demand management is crucial for securing water resources in Korea, with ongoing efforts to enhance water efficiency. However, there is a lack of sufficient analysis and planning regarding the amount of water that can be obtained through demand management. This study quantitatively analyzes the impact of demand management by investigating and constructing a realistic water supply and demand network for the Seomjin River basin. Subsequently, a water budget analysis was conducted. Water use efficiency in various regions was assessed through a water budget analysis. This involved comparing water withdrawal from the source with the actual consumer usage. Additionally, potential gains in water resources through enhanced revenue water ratios—a demand management measure—were calculated, and suitable areas for utilization were identified. In addition, by examining various factors, the analysis identified and presented the area with the highest impact on demand management (improving revenue water ratio). The results aim to furnish relevant information for future demand management-related projects.

다양한 미래 시나리오에 따른 금강유역 용수공급능력 변화 분석

최시중(Choi, Sijung),이동률(Lee, Dongryul),강성규(Kang, Seongkyu) 한국방재학회 2019 한국방재학회논문집 Vol.19 No.5

본 연구에서는 미래 용수공급능력에 영향을 줄 수 있는 다양한 미래 시나리오를 구성하고 이에 대한 분석을 통해 미래 용수공급의 불확실성을 정량화하고자 하였다. 대상유역으로 금강유역을 선정하였으며 미래 수요변화 시나리오, 기후변화 시나리오 및 강우-유출 모형에 따른 미래 용수공급능력을 물 수급 전망을 통해 물 부족량의 변화로 평가하여 제시하였다. 금강유역에 대한 미래 51개 시나리오 경로를 구성하고 각 시나리오 경로별 물 수급 전망을 통해 물 부족량을 산정한 결과 수요변화 시나리오, 기후변화 시나리오, 강우-유출 모형 순으로 미래 용수공급의 불확실성이 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시된 결과를 통해 미래 용수공급에는 상당한 불확실성이 내포되어 있다는 것을 확인할 수 있었으며, 향후 수자원계획 수립 시 현재의 기술로 예측가능한 다양한 상황을 사전에 분석함으로써 미래에 대한 불확실성을 고려해야 할 것으로 판단된다. The purpose of this study was to construct and analyze various future scenarios that can quantify the uncertainty of a future water supply capacity. Geum River Basin was selected as the target watershed and its future water supply capacity, as based on future demand change scenarios, climate change scenarios, and rainfall-runoff models, was evaluated by water supply and demand prospects for potential water supply changes and shortages. Water shortages were estimated by forecasting water supply and demand for 51 scenarios in the Geum River basin. As a result, the uncertainty of the basin s future water supply is high, with the demand change scenario showing the highest uncertainty, the climate change scenario showing the second-highest uncertainty, and the rainfall-runoff model showing the lowest uncertainty. The results presented in this study confirm that there is considerable uncertainty in the basin s future water supply. Therefore, future water resources uncertainty planning must analyze various situations that can be predicted by current technology.

미래 시나리오 구축을 통한 낙동강유역 수자원시설물 및 용수공급 네트워크의 기후변화 영향 평가

최시중(Choi Sijung),이동률(Lee Dongryul),강성규(Kang Seongkyu) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.2

최근 국내에는 심한 가뭄으로 인해 안정적인 물 공급이 곤란한 경우가 많이 발생하고 있다. 이와 같은 물 공급의 어려움은 기후변화로 인해 더욱더 심화될 것으로 전망되고 있다. 안정적인 용수공급을 위해 건설된 수자원시설물들은 설계 및 계획 당시의 여러 상황 등을 고려하여 운영방식과 공급량이 설정되었으나 향후 기후변화 등 다양한 조건의 변화로 인해 수자원시설물 및 용수공급 네트워크의 재평가가 절실하다. 하지만 기후변화가 용수공급에 미치는 영향을 정량적으로 평가한 연구는 많지 않아 관련 정보를 제공하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 낙동강권역을 대상으로 유역에 위치한 수자원시설물의 용수공급능력 및 용수공급 네트워크의 취약성이 기후변화에 의해 받는 영향을 평가하였다. 장래 발생할 수 있는 다양한 조건을 시나리오로 설정하고 이에 대한 물 수급 전망을 통해 이를 정량적으로 제시하고자 하였다. Recently, there are many cases where it is difficult to supply stable water due to severe drought in Korea. The difficulty of supplying water is expected to become more serious under climate change. The operation rules and supply amount of water resources facilities constructed to provide stable water supply have been set up in consideration of various situations at the time of designing and planning. Re-evaluation of water supply facilities and water supply network is urgent due to future changes in various conditions such as climate change. However, there are not many studies quantitatively evaluating the impact of climate change on water supply, so there is a limit to providing related information. In this study, we evaluated the impact of climate change on the water supply capacity of the water resource facilities and the vulnerability of the water supply network located in the Nakdong River basin. We set various scenarios that may occur in the future and tried to quantitatively present them through the water supply and demand forecast for scenarios.