농업용수 사용지표 개발

이광야 ( Lee Kwang Ya ),임종완 ( Lim Jong Wan ),홍대벽 ( Hong Dae Byuk ) 한국농공학회 2002 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2002 No.-

The purpose of this study is to develope a indicator for agricultural water use. Agricultural water is challenged by the increase of water use in the sectors of urbanization and industry and social pressure to use water in sustainable and environmentally sound way. The development of agricultural environment indicators is divided into 13 sectors, among which agricultural water use indicators include amount and intensity of agricultural water use, efficiency of agricultural water use, shortage or surplus of water use, water stress, etc.. Agricultural water use indicators provide basic data for sustainable and environmentally sound agricultural development, and also help policy decision makers to solve water shortage problems through water policy and water management measures by making the most of the total available water resources.

하수처리장 농업용수 재이용 기술지원

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

세계적인 이상기후 현상으로 수자원의 다양화 요구가 증가하고 있다. 특히 국내의 경우 08년 7월 이후 계속되는 강수량 부족으로 생ㆍ공용수의 부족, 농업용저수지의 수위가 한계선 아래로 치닫는 등 가뭄의 영향으로 용수부족을 호소하고 있다. 이러한 상황 아래 환경부에서는 물 스트레스가 높은 국내 현실을 감안하여 대체수원 확보의 수단 중에 하수처리수의 재이용을 녹색성장 사업으로 선정하고 전략적으로 확대 추진하고 있다. 하수재이용율을 07년도 현재 9.9%에서 16년 19%로 현재의 두배이상 확대하기로 목표를 세우고 있다. 본 문은 프론티어 연구개발사업인 “하수처리수의 농업용수 재이용시스템 통합기술적용”과제에서 개발된 농업용수 재이용시스템 요소기술을 현장에 적용하는 기술지원 사례를 정리한 것이다. 전남 장성군, 경남 창원시 및 김해시의 하수처리수의 농업용수 재이용 타당성을 대체수자원 효과, 사계절 용수의 활용성을 중심으로 고찰한 결과 용수 확보가 가능한 것으로 분석되었다. 한해시 대체수자원으로 안정적인 농업용수 공급이 가능하며 수막재배 등에 필요한 사계절용수를 공급할 수 있어 농가의 경제적 안정에 도움을 줄 수 있다. 농업용수 재이용은 무엇보다도 안정성이 중요하며 이를 확보하기 위해서 첫째 재이용 대상의 하수처리장으로 산업폐수 처리수 등이 유입되지 않거나, 분리된 처리공정을 갖추고 있어야 하며, 둘째 하수처리장 방류수질은 하천수질등급 IV급수 수준이며, 셋째 재처리 방류수질은 염도 및 기타 작물 위해성 기준을 모두 만족하고 마지막으로 재처리 방류수질은 작물종류, 관개방식 등에 따른 보건위생기준을 만족해야 하며 여기에 덧붙여 농업용수 재이용 수질기준을 언제나 충족시키기 위한 재처리 시스템을 갖추어야 한다(4 Yes Plus 조건).

관개용수 이용체계 재정비에 의한 만경강 수질개선

이광야 ( Lee Kwang-ya ),최선화 ( Choi Sun-hwa ),이승헌 ( Lee Seung-heon ),엄명철 ( Eom Myung-chol ) 한국농공학회 2004 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2004 No.-

본 연구에서는 농업용수 이용도가 큰 만경강을 대상으로 관개용수 공급체계 재정비를 통하여 하천유지수량을 증대하고 수질을 개선하는 효과를 평가하였다. 현재 만경강 유역의 관개는 하천 상류부인 어우보(고산)에서 용수를 취수하여 대간선을 따라 농경지에 용수가 공급되고 있다. 큰 비용의 부담 없이 취수지점을 하류부로 이동하는 간단한 방법을 적용하는 만경강의 관개용수 공급체계 재정비의 내용은 취수지점을 어우보에서 하천의 중상류 지점인 전주천 합류후로 변경하는 것으로서 전주천 유출량을 경천, 대야저수지의 방류수(용담댐 발전방류량 포함)와 희석하여 농업용수로 활용하게 된다. 이 경우 전주천의 유입부하가 만경강으로 직접 유입되는 것을 억제하고 만경강 상류의 깨끗한 하천수를 활용하므로서 만경강의 수질을 개선 할 수 있다. 만경강의 농업용수 공급체계 재정비를 통하여 전주천에서 발생하는 오염부하를 줄일 수 있는데, 질소의 경우 본래 부하량의 14.9%~13.0%정도 감소가 가능하며, 인 경우 8.0%~6.9%정도 부하량을 감소할 수 있다. 평가된 수치는 용담댐 발전 방류량의 영향은 고려하지 않은 것으로 2002년 이후 발생하는 용담댐의 수량 증대 효과를 포함한다면 수질 개선 효과는 더욱 증대 될 것이다. 결국 이러한 오염부하량의 감소는 향후 조성될 새만금호의 수질에도 긍정적인 영향을 미칠 것으로 추정된다. 관개용수 공급체계를 재정비 방안을 실제 적용할 경우 나타날 문제점도 많을 것으로 예상된다. 먼저 어우보의 양호한 수질을 공급받던 수혜구역 농업인이 상대적으로 수질이 나쁜 전주천 용수를 공급받는데 있어 저항을 예상할 수 있다. 이를 위해서는 실제 전주천에서 취수된 용수가 농업용수로 이용하기에 적절한지에 대한 검토가 선행되어야 하겠다. 최근 전주천 수질은 우리나라 주요 취수하천에서 공급되는 수질이내에 있으며, 학술적으로도 수도 재배가 가능한 한계 농도 범주에 포함된다. 또한 2006년까지 하수처리장에 고도처리시설이 도입될 경우 이에 대한 문제는 해소 될 것으로 판단된다. The objective of the research is to improve water quality through reorganization agricultural water supply system at the Mankyeong river, which is mixed urban and rural watershed. If intake point where is located to the E-uo weir for agricultural water is moved to downstream, that is joined with Jeon-ju stream, the pollutant loads which is coming from Jeon-ju stream is reduced.

고품질 청정용수 공급을 위한 FDA 시스템 개발

이광야 ( Lee Kwang Ya ),김해도 ( Kim Hae Do ),최경숙 ( Choi Kyung Sook ),남효석 ( Nam Hyo Seok ),홍민 ( Hong Min ),손종화 ( Son Jong Hwa ) 한국농공학회 2008 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2008 No.-

This study was undertaken to develop water purification system for supplying clean agricultural water, especially for providing high quality of greenhouse cultivation water. The FDA (Filter-Disinfection-Adsorption) system was developed for this purpose. Four water quality categories, SS, BOD, turbidity, E. coli were selected as a basis of development and examination of FDA system. From the field examination, it was found that FDA system was good enough to meet target values of each water quality category after purification process. Apart from the water quality issues, this study also investigated the problems of FDA system in a position of user. A few defects for using FDA system were detected from the user monitoring, such as sustaining proper water temperature, suitable tank capacity, water leaking and pressure problems, etc. Further study will be proceeded to improve and upgrade FDA system in the second research period for supplying high quality of clean irrigation water as well as providing convenience water to farmers.

새만금 예정수역의 수질특성 조사

이광야 ( Lee Kwang Ya ),엄명철 ( Eom Myung Chul ),조재원 ( Cho Jae Won ),정해진 ( Jeong Hae Jin ) 한국농공학회 2003 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2003 No.-

This study carried out to analyze the characteristics of water concentration for Saemangeum reclaiming area during two seasons. Total nitrogen appeared by thing which all mean values are the biggest at two survey at ST.4 that is near with Mangyoung river. At the same time, change by range of tide was seen. Therefore, is thought that ST.4 suffers impact of river and sea water at the same time. But is thought that water of Mangyoung river exerts bigger effect than seawater because ST.4 appears that concentration is high clearly with different Sampling point. Therefore, is thought that pollution occurs better than different sampling point if ST.4's flowing deters.

농업용수 수요량 산정 시스템 개발

이광야 ( Lee Kwang Ya ),김선주 ( Kim Sun Joo ),김현영 ( Kim Hyun Young ),서영제 ( Sub Young Jea ) 한국농공학회 2000 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2000 No.-

To estimate Agricultural water demand, many factors such as weather, type of crop, soil, cultivation method, crop coefficient and cultivation area, etc. must be considered. But it is not easy to estimate water demand in consideration of these many factors, which are variable according to a period and regional environment. So, this study provides estimation system for agricultural water demand(ESAD) in order to estimate water demand easily and accurately, calculates the present and future agricultural water demand and arranges all factors needed for water demand estimation. This study calibrates the application of estimation system for agricultural water demand with the data observed in the other Studies and analyzes agricultural water demand nationwide.

제주 판포하수처리장 농업용수 재이용시스템 설치

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ),이용직 ( Yong-jig Lee ) 한국농공학회 2009 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2009 No.-

제주도에서는 지하수보존을 위해 하수처리수의 재이용기술 적용이나 해수담수화 기술 등 대체수자원 개발 방안을 시급히 마련하고 있다. 특히, 제주도 농업용수 종합계획수립(제주도, 2004)에는 하수처리수를 농업용수로 이용하기 위한 계획을 수립할 정도로 농업용수의 유일한 수원공인 지하수 사용량을 줄이기 위한 노력을 진행중에 있다. 하수처리수의 농업용수 재이용사업은 사용된 물은 재사용하므로써 물과 에너지를 절약할 수 있고, 유역으로 배출되는 오염원을 억제하는 효과가 있다. 하지만, 하수처리수를 농업용목적으로 재이용하기 위해서는 농업용수 재이용수질기준에 우선 적합해야하고 작물재배실험 및 수질, 토양, 생태환경 영향뿐만 아니라 공중보건위생 위험도 등 종합적이고 체계적인 연구결과를 바탕으로 적용해야한다. 본 현장에 적용된 기술은 프론티어 연구개발사업(www.water21.re.kr)인 “하수처리수의 농업용수 재이용시스템 통합기술적용”과제에서 개발된 농업용수 재이용시스템 요소기술로서 이미 2007년에 하수처리수를 수원공으로 하는 양수장에 적용되어 현재 가동중에 있다. 설치대상지인 서부(판포)하수처리장은 제주도 한경면 판포리에 위치하여 2008년도부터 본격적으로 가동중에 있다. 재이용 공급대상 농경지는 처리장의 주변 농경지로 249ha를 대상으로 하고 있으며 사업시행을 위해 타당성 분석, 기본계획 및 실시설계를 시행하였고 금년 12월까지 시설의 설치 및 시험가동 완료를 목표로 하고 있다. 본 연구에서는 ‘제주 서부하수처리장 농업용수 재이용사업(이하 판포재이용사업)‘에 적용된 현장적용기술의 분석을 통해 하수처리수의 농업용수 재이용기술이 실제현장에 더 많이 보급할 수 있도록 여건을 조성하고자 한다.

분리막을 적용한 농업용 목적의 하수재이용 시스템 개발

이광야 ( Kwang-ya Lee ),김해도 ( Hae-do Kim ),조진훈 ( Jin-hoon Jo ),한국헌 ( Kuk-heon Han ),강수만 ( Su-man Kang ) 한국농공학회 2012 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2012 No.-

우리나라의 물의 이용에 있어 주된 문제는 총괄적인 수량의 부족과 더불어 담수자원만을 사용함으로써, 수계의 생태적 스트레스와 지역적으로 물의 편중이 심하다는 것이다. 최근 5~6월에 충남 전역, 경기 및 전북 일부에 국지적으로 발생한 극심한 가뭄으로, 이 지역 농작물 파종(모내기 등), 생육, 수확(마늘, 양파, 감자 등)에 큰 피해가 나타났다. 이러한 물 부족으로 인해 발생될 수 있는 사회·경제적 손실과 혼란을 막기 위해서는 현재 사용 중인 가용 수자원외에 새로운 수자원 개발이 절실히 요구되고 있어, 기존의 수자원에 대한 의존도를 줄이고 지속가능한 농업용수확보기술 개발이 시급하다. 현재 국내에서 UF/NF 분리막을 이용한 하수처리장 방류수 및 수요자 맞춤형 재이용 공정은 연구개발이 미비한 실정이다. 하수처리수의 농업용수 재이용과 관련한 종합적인 연구를 통해 농업 환경피해를 최소화하고 안전성 확보를 위한 방안의 수립이 절실히 필요하다. 따라서 본 연구에서는 양호한 수질의 유출수를 연중 공급받을 수 있는 UF/NF 분리막 기반의 고도처리를 이용한 하수재이용 시스템을 개발 하고자 한다. 기존 MF 분리막을 대체하기 위하여 고내구성·고기능성의 UF/NF 분리막 소재, 모듈을 개발하고자 하며, 분리막의 수명을 연장하고 유지관리비를 절감하기 위해, 에너지 절약형 재이용수 공정기술을 개발하고자 한다. 개발될 시스템은, 유입조, ECR 반응조, AOPs, 나노버블을 이용한 막세정 시스템, UF/NF 시스템으로 공정이 설계되며, 농업용수로써 안정적인 용수를 확보할 수 있는 시스템을 구축하고 있다. 본 연구개발을 통한 최종목표는 하수처리장의 방류수 고도처리를 통해 농촌지역 뿐만 아니라 도시지역에 필요한 고품질 맞춤형 재이용수로 공급하고, 국내·외 하수 재이용시장으로 진출하는데 있다.

농업용수 수리권 현황 고찰

이광야 ( Lee Kwang Ya ),김해도 ( Kim Hae Do ) 한국농공학회 2006 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2006 No.-

As an increasing water demand not only around cities but also around rural areas, this study is aimed at many kinds of issues that happened on the water right of agricultural water. The subject may be viewed in different ways. First of all, there are many controversial issues which are sure to be settled : A confusion of technical terms as "Agricultural Water Right", "Rural Water Right" and "Local Water Right", A confliction between "Customary Right" and "Permission Right", A confliction related to a cost of water, A transportation of water from basin to the other and a confliction between upstream place and down stream place, A diversity of demand in rural area, A amount of water right, etc.

농업용수 수요량 산정 시스템 개발

이광야 ( Lee Kwang Ya ),김선주 ( Kim Sun Joo ) 한국농공학회 2001 韓國農工學會誌 : 전원과 자원 Vol.43 No.1

To estimate agricultural water demand, many factors such as weather, crops, soil, cultivation method, crop coefficient and cultivation area, etc. must be considered. But it is not easy to estimate water demand in consideration of these factors, which are variable according to growth stage and regional environment. This study provides estimation system for agricultural water demand(ESAD) in order to estimate water demand easily and accurately, and arranges all factors needed for water demand estimation. This study identifies the application of estimation system for agricultural water demand with the data observed in the other studies, and analyzes nationwide agricultural water demand. The results are as follows. 1) The practice of different rice cultivation in the paddy field resulted in different water demands. Water depth and infiltration ratio in paddy are the most important factors to estimate water demand. The water depths in paddy simulated by ESAD is very similar to the observed ones. 2) Water demand of upland crops varies with the crops, soil, etc.. Effective rainfall estimated by daily routing of soil moisture varies according to the crops, soil, and effective soil zone(root depth). As crop root become grown, effective rainfall and an amount of irrigation water has been increased. 3) The current unit water demand of upland crops applied as 500mm or 550mm to estimate water demand does not reflect the differences caused by the crops, regional surrounding, weather condition, etc. Results from ESAD for the estimation of water demand of upland crops show that ESAD can simulate the actual field conditions reasonably because it simulates the actual irrigation practices with the daily routing of soil moisture.