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이재남,신형진,신안국,오창조,임희성,노재경 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
최근 기상이변으로 호우의 규모가 커지고 발생빈도가 증가하면서 농촌지역에서 저수지 붕괴 위험은 가중되고 있다. 이에 과거 경험하지 못했던 호우에 대비하여 저수지의 홍수위험에 대한 사전 대비 및 대응 체계를 마련할 필요가 있다. 대부분 저수지는 농업용수 공급이 목적으로 홍수조절에 대한 대응능력은 없는 실정이다. 이로 인해 저수지는 홍수시 급격한 저수지의 수위 상승에 대비해 홍수기에는 제한 수위를 설정하여 저수지의 월류와 붕괴에 대비하고 있다. 특히 유역면적이 넓고 큰 저수량을 갖는 농업용 저수지는 홍수배제 시설인 레디얼 게이트를 갖추고 있어 홍수 대응은 상대적으로 유리하지만, 이는 일부 저수지에 불과하다. 앞으로 저수지의 안정성 강화는 극한 홍수 발생에 대응한 중요한 이슈로서 홍수시 저수지로 유입되는 홍수량 증가와 하류의 침수를 방지하기 위해 농업용 저수지의 홍수조절 기능에 대한 정량적 평가가 요구되고 있다. 본 연구에서는 홍수관리가 가능한 저수지의 실제 수문 조작에 따른 운영사례 분석을 통해 저수지의 홍수 대응능력을 분석하였다. 대상 저수지는 레이얼 게이트 형식의 수문이 설치된 탑정저수지로 수문 폭 9 m, 수문 높이 7.7 m, 수문 6개를 갖추고 있다. 저수지 관점의 홍수 대응능력 평가는 호우시 홍수량을 얼마나 감소시켜 하류로 방류하는가, 저수 공간을 얼마나 잘 활용하였는가, 얼마 만큼의 홍수량을 저수지에서 저류 및 방류하였는가를 분석하였다. 이에 대한 평가지표로 홍수조절률, 저수공간이용률, 방류율, 저류율 등을 선정하였으며, 2020년 7월 발생한 2개 호우 사상에 대해 저수지의 실제 수문조작을 반영한 운영실태를 평가하였다. 본 연구의 결과는 홍수재난 관리체계의 개선에 필요한 저수지 홍수 대응능력의 정량적 평가지표로 활용할 수 있다. 또한 앞으로 농업용 저수지 홍수조절 공간의 확보 필요성을 지원하기 위한 사업 근거를 제시하여 저수지 홍수조절 방식의 개선에도 기여할 것으로 기대한다.
드론 활용 3차원 DSM추출을 통한 저수지 수위 계측자료 품질관리 방안
신안국 ( Ankook Shin ),이재남 ( Jaenam Lee ),오창조 ( Changjo Oh ),이규상 ( Gyusang Lee ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
농업용 저수지의 수위 관리를 위해 1700여개소 이상의 계측기 설치가 이뤄졌다. 그러나 수위계측기의 오·결측이 지속적으로 나타나고 있으며, 계측값의 신뢰도 향상을 위한 노력이 필요하다. 일반적으로 계측기를 이중화하여 보완할 수 있으나, 예산 측면에서 비경제적인 측면이 있다. 본 연구에서는 대안으로 광범위한 공간을 촬영할 수 있는 드론을 활용하는 방안을 제시하고자 한다. 장비 하나로 여러지점의 저수지를 측정할 수 있다는 점에서 기기 설치 및 유지관리 예산이 크게 절감이 가능하다. 또한, 드론 운영자가 여러 군데를 확인할 수 있어서 인력의 절감도 가능하다. 드론을 활용하여 저수지의 제당과 여수토, 수표면을 촬용하고 3차원 DSM을 구축한 후 수위값을 추출하였다. 그리고 계측에 의해 측정된 수위값과 상호검증을 통해 수위 계측값의 적정성을 확인하였다. 수위 자료의 품질관리에 유용하게 활용 가능함을 확인했다. 농업분야 인력의 고령화와 인구 감소, 광범위한 농업생산기반시설의 관리의 어려움을 극복하고자 드론 등 원격탐사기술의 도입과 정확도 향상을 위한 노력이 필요한 시점이다. 특히 농업용수 관리 측면에서 이러한 기술의 도입은 향후 효율적인 관리를 가능하게 할 것으로 기대된다.
딥러닝 기법을 이용한 농업용저수지 CCTV 영상 기반의 수위계측 방법 개발
주동혁,이상현,최규훈,유승환,나라,김하영,오창조,윤광식 한국농공학회 2023 한국농공학회논문집 Vol.65 No.1
This study aimed to evaluate the performance of water level classification from CCTV images in agricultural facilities such as reservoirs. Recently, theCCTV system, widely used for facility monitor or disaster detection, can automatically detect and identify people and objects from the images bydeveloping new technologies such as a deep learning system. Accordingly, we applied the ResNet-50 deep learning system based on ConvolutionalNeural Network and analyzed the water level of the agricultural reservoir from CCTV images obtained from TOMS (Total Operation ManagementSystem) of the Korea Rural Community Corporation. As a result, the accuracy of water level detection was improved by excluding night and rainfallCCTV images and applying measures. For example, the error rate significantly decreased from 24.39 % to 1.43 % in the Bakseok reservoir. We believethat the utilization of CCTVs should be further improved when calculating the amount of water supply and establishing a supply plan according tothe integrated water management policy.
KRC표준시험유역 농업용수 공급량 산정을 위한 수로부 수위 계측자료 품질관리
신안국 ( Ankook Shin ),이재남 ( Jaenam Lee ),오창조 ( Changjo Oh ),이규상 ( Gyusang Lee ) 한국농공학회 2023 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2023 No.0
농업용수의 공급량 산정을 위해 저수지 용수로 시점부에 수위계측기를 설치하고 있다. 계측기의 수위를 통해 수위-유량 관계곡선식을 이용하여 공급량을 산정하고 있다. 공급량 산정의 정확도를 높이기 위해서는 계측 데이터의 품질관리가 중요한 역할을 한다. 금회 연구에서는 품질관리 유무에 따른 공급량의 차이를 보여주고 품질관리의 필요성을 제시하였다. KRC표준시험 유역인 충청북도 괴산군의 백마저수지를 대상으로 2022년 자동품질관리가 완료된 계측데이터를 활용하여 분석을 실시하였다. 수로부 수위계측 데이터는 오측과 결측 데이터에 대하여 품질관리 절차를 설정하여 수동 품질관리를 진행하였다. 자동품질관리된 데이터를 활용한 공급량은 3,587.7천㎥으로 나타났고 최종 수동품질관리 후의 공급량은 2,108.7천㎥으로 분석되었다. 같은 데이터임에도 품질관리 여부에 따라서 1,479.0천㎥이나 차이나는 것을 확인할 수 있었다. 공급량의 적정성 검증을 위해 저수지 수위 변화량에 따른 저수량 변화량을 상호비교하였으며, 품질관리 후의 공급량이 적정한 것을 확인하였다. 농업용저수지에서 생산되는 데이터는 기하급수적으로 늘어나는데 반해 데이터 관리에는 어려움이 있어서 자동품질관리에 의존하고 있으나, 최종적으로는 수동품질관리도 함께 진행되어야 더욱 정확도 높은 공급량 정보제공이 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.
관개용수로의 자동수위측정 자료를 활용한 농업용 저수지 공급량 산정 및 분석
방재홍 ( Bang Jehong ),최진용 ( Choi Jin-yong ),윤푸른 ( Yoon Pureun ),오창조 ( Oh Chang-jo ),맹승진 ( Maeng Seung-jin ),배승종 ( Bae Seung-jong ),장민원 ( Jang Min-won ),장태일 ( Jang Taeil ),박명수 ( Park Myeong Soo ) 한국농공학회 2021 한국농공학회논문집 Vol.63 No.1
KRC (Korea Rural Community Corporation) is in charge of about 3,400 agricultural reservoirs out of 17,240 agricultural reservoirs, and automatic water level gauges in reservoirs and canals were installed to collect reservoir and canal water level data from 2010. In this study, 10-minute water level data of 173 reservoir irrigation canals from 2016 to 2018 are collected, and discharge during irrigation season was calculated using rating curves. For estimation of water supply, irrigation water requirement was calculated with HOMWRS (Hydrological Operation Model for Water Resources System), and the summation of reservoir water storage decrease was calculated with daily reservoir storage data from RAWRIS (Rural Agricultural Water Resource Information System). From the results, the total yearly amount of irrigation water supply showed less than 10% difference than the irrigation water requirement. The regional analysis revealed that reservoirs in Jeollanam-do and Chungcheongnam-do supply greater irrigation water than average. On the contrary, reservoirs in Gyeongsangnam-do and Chungcheongbuk-do supply less than others. This study was conducted with a limited number of reservoirs compared to total agricultural reservoirs. Nevertheless, it can indicate irrigation water supply from agricultural reservoirs to provide information about agricultural water use for irrigation.
물-에너지-식량-탄소 넥서스를 이용한 통합물관리 모델 평가 연구 - 영산강 수계를 중심으로 -
나라 ( Na Ra ),박진현 ( Park Jin-hyeon ),주동혁 ( Joo Donghyuk ),김하영 ( Kim Hayoung ),유승환 ( Yoo Seung-hwan ),오창조 ( Oh Chang-jo ),이상현 ( Lee Sang-hyun ),오부영 ( Oh Bu-yeong ),허승오 ( Hur Seung-oh ) 한국농촌계획학회 2023 농촌계획 Vol.29 No.1
Active attention and effort are needed to develop an integrated water management system in response to climate change. In this study, it proposed models for cross-use of agricultural water and river maintenance water using sewage treatment water as an integrated water management system for the Yeongsan River. The impact of the integrated water management models was assessed by applying the concept of Nexus, which is being presented worldwide for sustainable resource management. The target year was set for 2030 and quantitatively analyzed water, energy, land use and carbon emissions and resource availability index by integrated water management models was calculated by applying maximum usable amount by resource. An integrated water management system evaluation model using the Nexus concept developed in this study can play a role that can be viewed in a variety of ways: security and environmental impact assessment of other resources. The results of this research will be used as a foundation for the field of in the establishment of a policy decision support system to evaluate various security policies, as we analyzed changes in other factors according to changes in individual components, taking into account the associations between water, energy, food, and carbon resources. In future studies, additional sub-models need to be built that can be applied flexibly to changes in the future timing of the inter-resource relationship components. 1)