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- 저자 : 심좌근 (검색결과 7 건)
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심좌근,이은성,우재열 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
최근 화석연료의 고갈로 인한 에너지 시장의 불확실성과 온실가스 감축의무의 본격화로 인하여 저탄소 녹색사업의 재생에너지 부분인 농업용저수지의 소수력발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 우리나라의 소규모 수력 개발은 산과계곡이 많은 지역적 특성을 이용하여 저수지나 소하천을 이용한 발전방식이 주종을 이루었다. 판매단가가 낮으며 수량의 계절적 편중에 따른 연중 지속적인 발전불가로 가동률이 20~40% 정도에 그치고 있어 낮은 경제성으로 인해 소수력개발이 원활하게 이루어 지지 않았다. 그러나 최근 전력구매가격의 지속적인 상승과 소수력은 지구 온난화의 주범인이산화탄소 배출량이 거의 없는 환경친화적이고 재생가능한 자원이라는 점에서 더욱 중요성이 크고 개발할 가치가 있는 것으로 평가되고 있다. 또한, 2012년부터 발전사업자들에게 전체 발전량의 일정 비율을 신·재생에너지 전력으로 공급하도록 의무화하는 신·재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard, RPS)가 도입되어 시행되고 있다. 현재 약 2.0%인 신·재생에너지 발전비율은 2022년까지 총발전량의 10%로 높여야 하므로 신·재생에너지 개발에 대한 관심이 더욱 더 높아지고 있다. 신·재생에너지 의무할당제 도입에 따른 신·재생에너지의 수요증가와 전력판매가격 변화로 인하여 소수력의 경제성 분석에 대한 중요성이 증가될 것으로 판단된다. 미래의 에너지원으로서의 수력발전사업에 향후 효과적인 추진을 위해서는 경제성 분석에 필수적인 저수지 발전량의 정확한 예측이 필요하다. 본 연구에서는 충청남북도에 위치한 유효저수량 300만m3 이상의 농업용저수지를 대상으로 저수지의 발전인자(관개면적, 유역면적, 유효저수량, 총낙차)가 소수력의 발전량에 미치는 영향을 파악하고, 발전인자로부터 소수력의 발전량을 예측할 수 있는 회귀식을 제시하였다. 또한, 편익·비용비(B/C)를 유역면적, 총낙차, 가동률 및 전력기준단가로 나타내는 회귀식을 도출하고, 이러한 인자의 변화가 편익·비용비에 미치는 영향을 파악하고 경제성 있는 저수지의 제원을 제시함으로써 타당성 조사단계에서 소수력 개발 우선순위를 결정하는 데에 의사결정 자료를 제공하고자 한다. 분석한 주요 결과는 다음과 같다. 1. 연발전량과 발전인자들과의 상관분석 결과, 연발전량은 관개면적, 유역면적, 유효저수량에 대하여 상관계수가 R≥0.92 이상으로 매우 높은 관련성이 있는 것으로 나타났으나, 총낙차와는 관련성이 낮게(|R|≤0.24) 나타났다. 2. 발전인자로 연발전량을 추정할 수 있는 다수의 중회귀식이 유도되었고, 이중 최적의 추정식은 유역면적 및 총낙차의 함수로 표현되었다. 한편, 간편식은 유역면적만으로 연발전량을 간편하게 산정할 수가 있는 장점을 가지고 있다. 3. 가동률 및 전력기준단가는 소수력 경제성 분석에서 가장 중요한 요소로서, 가동률이 15% 이하인 경우에는 유역면적 200㎢ 이하에서, 전력기준단가가 60원/kWh인 경우에는 유역면적 및 총낙차에 관계없이 항상 1.0 이하로 되어 소수력발전은 경제성이 없는 것으로 나타났다. 4. 편익·비용비 식에 대상 저수지의 제원을 참고하여 전력기준단가 113.89원/kWh, 가동률 25%와 45%를 적용한 경우, 편익·비용비가 1.0이 되는 총낙차와 유역면적의 관계는 총낙차 10m인 경우 가동률 25%에서 유역면적 110㎢, 가동률 45%에서 유역면적 78㎢, 총낙차 30m인 경우 가동률 25%에서 유역면적 52㎢, 가동률 45%에서 유역면적 22㎢로 나타났다. 일반적으로 가동률이 10% 증가하면 경제성 있는 유역면적은 약 15㎢ 감소하는 효과가 있는 것으로 나타났다.
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고정, 임의시간 강우량 선택에 따른 농경지 배수 영향 분석
황동주,김병규,심좌근,Hwang, Dong Joo,Kim, Byoung Gyu,Shim, Jwa Keun 한국관개배수위원회 2012 한국관개배수논문집 Vol.19 No.1
Recently, it has been increased disaster of crops and agricultural facilities with climate change such as regional storm, typhoon. However agricultural facilities have unsafe design criteria of improving drainage corresponding to this change. This study has analyzed the impact that inundation area and magnitude of drainage-facility is decided based on fixed- and unfixed-duration precipitation by applying revised design criteria of drainage for climate change. The result was shown that 1-day and 2-days rainfall for 20-years return period has increased about 11.4%, 4.4% respectively by changing fixed- to unfixed duration. And the increase rate of design flood was 15.0%. The result was also shown that Inundation area was enlarged by 6.6% as well as increased inundation duration under same basic condition in designed rainfall between fixed- and unfixed-duration. According to the analysis, it is necessary for pump capacity in unfixed-duration to be increased by 70% for same effect with fixed-duration. Therefore, when computing method of probability precipitation is changed from fixed one to unfixed-duration by applying revised design criteria, there seems to be improving effect in drainage design. Because 1440-minutes rainfall for 20-years return period with unfixed-duration is more effective than 1-day rainfall for 30-years return period with fixed-duration. By applying unfixed-duration rainfall, capacity of drainage facilities need to be expanded to achieve the same effects (Inundation depth & duration) with fixed-duration rainfall. Further study is required for considering each condition of climate, topography and drainage by applying revised design criteria.
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최은혁 ( Eunhyuk Choi ),이현구 ( Hyungu Lee ),심좌근 ( Jwageun Sim ),지홍기 ( Hongkee Jee ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
수자원계획 평가를 위한 의사결정과정에서 유역 내외의 이해관계자 및 의사결정자들의 상충되는 의견들이 수자원의 개발 및 유지관리 계획에 부합하는지의 여부를 판단해야 한다. 이를 위해서는 유역의 수자원 이용과 관리에 영향을 미치는 수문, 수질뿐만 아니라 사회, 경제 및 환경적인 요인들을 고려한 평가지수 및 평가절차가 필요하다. 또한, 의사결정자의 의사결정과정에서 여러 기준 및 속성의 상대적 중요도인 가중치를 정확히 계산하는 것은 만족할 만한 의사결정 결과 또는 최적의 의사결정 결과를 얻기 위해 필수적인 것이므로, 이에 대한 적절한 방법을 제공하는 것은 무엇보다 중요하다. 특히, 의사결정자의 입장에서 여러 가지 대안 중 어떤 것이 자신의 문제해결에 가장 적절한 것인지 알 수 없다면 상당한 혼란이 초래될 수 있으므로 이를 해소할 수 있는 적절한 방법을 마련하는 것은 실질적으로 큰 의의가 있을 것이다. 본 연구에서는 객관적이고 합리적인 분석을 위해 경제적, 물리적, 그리고 환경적 측면에서 저수지 추가저수량 확보시의 고려사항을 평가항목으로 선정하였으며 평가자의 일관성 확보를 위해 평가항목은 7±2개의 범위에서 최소한의 항목을 선정하였다. 또한, 분석을 위한 응답결과의 신뢰도향상을 위해 대상 저수지의 지형적·환경적·사회적·경제적 특성에 대한 사전지식이 풍부한 수자원 설계 및 관리경력 10년 이상의 전문가그룹을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 뿐만 아니라 수자원 계획수립의 다기준 의사결정문제에 대해서 평가요인에 대한 상대적 중요도인 가중치 결정을 현실적이고 합리적인 내용을 반영할 수 있도록 하기 위하여 평점모형, AHP, FAHP, PROMETHEE 및 PROMETHEE-AHP 혼합모형을 적용하여 각 분석기법별 비교·검토를 통해 기존 의사결정기법의 단점을 개선하고자 하였으며, 농업용 저수지 수자원 계획수립을 위해 안정성, 경제성, 환경성, 사회성 등을 고려한 평가지표를 제시하고 선정된 평가기준에 따라 체계적이고 합리적인 가중치산정 과정을 통해 보다 객관적인 의사결정과정을 제시하고자 한다.
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저수지 특성에 따른 EAP 붕괴홍수량과의 상관관계 분석
이종화 ( Jong Hwa Lee ),조성갑 ( Seoung Gap Jo ),황동주 ( Dong Ju Hwang ),이현구 ( Hyun Gu Lee ),심좌근 ( Jwa Geun Sim ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-
최근 기상이변에 따른 대규모 호우 및 지진피해가 빈번히 발생하고 이로 인해 많은 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 강우의 형태 또한 수공구조물의 설계빈도를 무색하게 만들 정도로 단기간의 집중호우 양상을 띠고 있어 댐 붕괴와 같은 비상상황에 대한 실질적 대처방안이 요구되고 있으며 이와 더불어 댐과 저수지와 같은 수공구조물에 대한 안정성을 종합적으로 검토할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 저수지의 가상붕괴로부터 유출량을 산정하여 저수지 특성에 따른 붕괴홍수량과의 상관관계를 분석, 추후 저수지 주변 및 하류지역의 안정성 평가를 위한 EAP수립의 신뢰도 향상에 기여하고자 한다. 본 연구에서는 비상대처계획(Emergency Action Plan ; EAP)이 수립된 한국농어촌공사 관할 173개소의 저수지를 대상으로 하였으며, 총저수량이 100만㎥ 이상의 필댐을 선정하였다. 붕괴의 형태는 월류에 의한 붕괴를 모의하였고 이를 수행하기 위해 만수위 조건에서 PMF가 유입되는 상황을 채택하였으며 DAMBRK모형을 적용하였다. 붕괴부 형성시간은 대상저수지가 필댐인 점을 고려하여 0.1시간부터 0.5시간까지로 구성하고 붕괴부 평균폭은 댐 높이를 기준으로 가정하여 각각의 경우에 대한 붕괴모의를 실시하였으며, 붕괴부 측면경사는 기존의 여러 연구에서 적용한 바 있는 1:1로 가정하였다. 그 결과 첨두붕괴홍수량은 붕괴부 폭의 크기에 비례하고, 붕괴부 형성시간에 반비례하는 것으로 나타났다. 이를 바탕으로 제체높이, 총저수량, 제체높이×총저수량, 유역면적, 만수면적 PMF 등과 같은 저수지 특성별 붕괴에 따른 붕괴홍수량을 산정하여 이들 관계곡선의 상관관계를 회귀방정식으로 유도하였으며 그 결과를 비교·검토하기 위해 2002년 태풍 “루사” 내습 시 강릉 남대천 유역의 장현 및 동막저수지의 실제 붕괴사례를 적용해 보았다. 금회 연구 대상저수지는 총저수량 100만㎥ 이상의 저수지를 대상으로 분석하여 총저수량 100만㎥ 이하의 소규모 저수지에 대해서는 그 범위가 다소 벗어날 것이라 사료되지만, 저수지특성에 따른 붕괴홍수량의 상관관계 분석을 통해 저수지의 적정 붕괴홍수량에 대한 판단의 척도로 사용할 수 있으며, 이에 따른 홍수범람피해 예측과 최상의 EAP를 수립하는 데 도움이 될 것으로 판단된다.
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