영산강 배수갑문 및 연락수로 제수문 운영 기준 정립에 관한 고찰

박지성 ( Jisung Park ),김진환 ( Jinhwan Kim ),이재남 ( Jaenam Lee ),강석만 ( Seokman Kang ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

1982년 준공된 영산강하구둑은 설계 당시 영산강 하구호 구간이 대부분 미개수 상태였으나 현재 일부를 제외한 전 구간에 걸쳐 제방이 축조되어 제내지로 편입이 되고, 상류부 토사유입으로 인한 영산호 내용적 감소, 평균해면 상승, 기상요인의 여건 변화로 배수갑문 확장에 따른 효율적 물관리 필요성이 대두되었다. 경제사회의 급격한 발전과 주변 환경의 많은 변화가 있었고, 당초 계획 때 보다 확률강우량이 증대되고, 담수호가 축조된 지 장기간이 경과함에 따라 퇴적으로 인한 내용적 감소현상이 나타나는 등 수문조건이 변화하였다. 또한 4대강 살리기 사업의 일환으로 영산강 본류에 건설된 승촌보와 죽산보로 인해 보 건설 전의 영산강 하류의 유황 변경 및 영산강 구조개선사업에 따른 기존에 운영하던 영산호, 영암호 및 금호호의 새로운 배수갑문과 제수문 운영 방법을 제시해야하는 상황이 도래하였다. 따라서 수자원의 다양한 활용을 위해서는 최근 수문조건과 하천구조물의 신설 등을 고려한 전반적인 수문해석과 수리계산 재검토가 필요하며, 물수지 결과에 따라 수자원의 최대 활용방안을 강구함과 동시에 수위관리 등 이상적인 담수호 운영 방안에 대한 검토가 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 영산호, 영암호 및 금호호의 배수갑문과 제수문 운영 기준을 설정하기 위해 먼저 현장조사 및 현장 실무자들의 의견으로 배수갑문 인근 해역의 김양식장 및 기타 어업인의 안정적인 생산활동을 반영하여 배수갑문 개방 순서를 금호배수갑문, 영암배수갑문, 영산강하구둑 기설배수갑문, 산이배수갑문, 영산강하구둑 신설배수갑문 순으로 설정하였으며, 상류부에서 유입되는 유입량을 빈도별, 죽산보 방류량별 사례를 검토하여 관리수위를 기준으로 배수갑문 개방에 대한 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과 빈도별, 죽산보 방류량별 시뮬레이션에 따라 영산호, 영암호, 금호호의 수위변화를 산정하여 유입량에 따른 배수갑문 운영사례들을 제시하였다. 이러한 운영사례를 바탕으로 향후 영산강 통합물관리시스템 사업이 진행되어 계측기 설치 등을 통해 과학적인 운영기준이 정립되기 전까지 영산강 현장에서 유용하게 이용 될 것이다.

농업용수의 친환경적 절수기법 적용 연구

강석만 ( Seokman Kang ),문성근 ( Sungkeun Moon ),이재남 ( Jaenam Lee ),이승헌 ( Seung-heon Lee ),이용직 ( Yongjig Lee ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

기후변화에 따라 빈번하게 발생되는 극심한 가뭄은 안정적인 농업생산에 어려움을 초래하고, 수자원 부족현상은 농어촌지역의 수자원 환경에 부정적인 영향을 주고 있다. 이에 따라 농업용수의 이용효율 개선에 대한 요구가 증대됨에 따라 실제 논에 적용하여 농민들이 활용할 수 있는 실증 연구에 대한 요구 또한 증대되었다. 본 연구에서는 실제 농민이 경작하고 있는 논을 대상으로 한 현장시험을 실시하여, 농업용수의 친환경적 절수기법 적용하고 이에 대한 확대방안 제시를 위한 실증연구를 수행하고자 한다. 농업용수의 친환경적 절수기법 적용을 위한 시험지구 선정은 공사 관리저수지 중에서 수혜면적, 접근성 등을 고려하고 현장답사를 통해 화성시에 위치한 버들저수지로 선정하였다. 물 절약을 위한 시험포의 관개방법은 관행 및 간단관개 등 3가지를 적용하였고, 농작물 피해를 대비하기 위해 각 방법별 2필지를 대상으로 실증시험을 수행하였다. 실증시험을 위한 시험지구 운영을 위해 용수간선, 용수지거, 필지, 배수로 등에 초음파 수위계를 설치하였고 각 필지별로 취수 · 배수물꼬, 부자식 수위계, 위어, 감수심계, 침투량계를 설치하였다. 주기적인 농민과의 협의를 통해 실증화를 위한 문제점과 보완점 등을 도출하고 현장에 적용하였으며 영농일지를 작성하였다. 논 담수심, 감수심, 침투량 등의 자료는 현장에서 목측과 계측장비의 데이터 값을 대조 검토하여 정확도를 높이고 시험포장 인근에 AWS를 설치하였다. 또한 양방향 모니터링 자료 공유 연계 모듈 및 IoT기반 연계모듈 GUI를 구축하여 실측자료의 모니터링 효율을 제고할 예정이다. 친환경 생태기반 적용을 통한 환경변화 분석을 위해 시험지구 주변 토지, 하천형태 등 생물 서식환경 특성조사를 수행하고 어류상 및 양서 · 파충류상 조사 등 생물상 기초조사를 수행하였다. 생태둠벙, 논어도 등 생태기반의 설치지점을 선정하여 현장적용이 가능한 적정 제원을 설정하고 농민과의 협의를 통해 현장 설치 할 계획이다. 본 연구는 농촌수자원의 효율적인 이용을 도모하기 위하여 농업용수 절약기술 적용에 대한 실증화 연구로써, 친환경적 요소를 접목한 절수기법의 확대방안을 마련하기 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Can Perceptual Experience Be Both Representational and Relational?

Kang, Seokman(강석만) 중앙대학교 중앙철학연구소 2020 철학탐구 Vol.58 No.-

지각 경험을 둘러싼 형이상학적 문제에 대해 거의 정설로 받아들여지 던 재현주의 이론은 최근 관계주의를 표방하는 다수의 철학자에 의해 도전받았다. 하지만 이러한 도전에 대해 수잔나 씨글(Susanna Siegel)과 같은 몇몇 재현주의자들은 재현주의와 관계주의를 구성하는 기본 원리들이 사실 상호 양립 가능하다는 논변을 펼친다. 나는 이 양립론이 틀렸다고 주장한다. 이를 증명하기 위해 씨글의 재현주의 및 양립론을 뒷받침하는 핵심 전제들이 왜 관계주의를 구성하는 기본 원리들과 양립 불가능한지 보이고, 관계주의가 지각 경험이론으로서 가지는 한계를 극복하기 위한 보완점 또한 제안한다. The representationalist thesis that perceptual experience has content has been recently criticized by a group of philosophers who take perceptual experience to be fundamentally relational. Interestingly enough, some representationalist responses to this criticism are not denying relationalism but trying to reconcile its main theses with their notion of experiential content. In this paper, however, I argue that this compatibilist attempt to reconcile the two views cannot succeed. It will be shown that even the minimal commitments to the notion of experiential content proposed by a compatibilist like Susanna Siegel are still in tension with the core relationalist theses. Then the two views are in fact competing views within a debate of the metaphysical structure of perceptual experience.

주산단지 용수공급을 위한 적정용수 확보방안 연구

강석만 ( Seokman Kang ),신형진 ( Hyungjin Shin ),김해도 ( Haedo Kim ),이재남 ( Jaenam Lee ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

최근 농업용수 이용패턴의 가장 큰 변화를 가져온 계기는 기후변화에 따른 작부체계 등의 외부변화와 경제발전 등 국가의 현대화와 식량 수요변화에 따른 사회와 농정의 패러타임의 변화 등에 있다. 농업용수 개발에 의한 관개개선 사업은 농업생산 증대 효과가 큰 핵심적인 농업생산기반 정비사업으로 관개개선사업은 그 동안 쌀 자급 기반 확충 차원에서 주로 논 위주로 추진되어 왔으나 경제성장과 소득증대에 따른 농산물 소비 구조의 변화로 쌀 이외의 작물재배 면적이 늘어나고 있다. 최근 한·중 FTA 추진 과정에서 밭 농업의 중요성이 부각되고 밭관개 개선을 포함하는 밭 기반정비 확대 추진이 강조되고 있다. 고품질 농산물의 수요가 증가함에 농업인의 물관리에 대한 관심 또한 높아져 밭 관개용수에 대한 요구가 늘어나고 있는 실정이다. 따라서 안정적인 용수 공급을 위해 밭 관개시설의 용수공급을 위한 적정용수 확보 방안 연구가 필요하다. 밭농업의 경우는 과거부터 대부분 지하수를 이용하는 구조로 지금까지 이어져 오고 있다. 이러한 농업용수의 사용유형은 과거 오랜 기간 동안 하천변을 중심으로 부락이 형성되면서 시작되었고 1950년대 이후부터 1980년대까지 농업생산물의 증산을 주목적으로 대대적인 농업용수개발을 통해 대규모 농업생산기반시설이 농촌 곳곳에 들어서면서 지금의 농업용수 사용유형이 고착화 되었다. 본 연구는 정부차원의 고품질 밭작물 생산을 위하여 주산지 중심의 밭지대 특성을 고려한 적정용수의 확보를 위해 대단위 밭농업단지 및 시설농업지구에 관개용수 확보 및 공급 시스템 개발을 고려한 용수확보 방안을 연구하고자 한다.

Phenomenal Externalism and Perceptual Appearances

Kang, Seokman(강석만) 중앙대학교 중앙철학연구소 2020 철학탐구 Vol.59 No.-

지각 경험의 현상적 특질에 대한 이론으로서 현상적 외재론은 많은 현대 지각 철학자들에 의해 지지받고 있다. 현상적 외재론이란 지각 경험의 현상적 특질이 경험자의 내재적 상태 이외에 외부 세계의 물체나 성질들에 의해서도 구성적으로 결정될 수 있다는 이론이다. 하지만 어떠한 종류의 물리적 성질들이 지각 경험의 현상적 특질을 구성적으로 결정하는지에 대해서는 아직 외재론자들 사이에서도 의견 일치를 보지 못하고 있다. 본 논문에서는 지각 경험의 현상적 특질의 질적 구성요소를 외양 성질이라 명명하고 ‘검소 이론’과 ‘사치 이론’이라는 두 가지 종류의 외양 성질 이론을 비판적으로 고찰한다. 나는 이 두 가지 외양 성질 이론들이 다양한 현상적 특질을 설득력 있게 설명하려는 그 목적에 비추어 봤을 때 각기 다른 이유로 한계를 가진다고 논변한 후 그러한 문제를 극복할 수 있는 이론적 토대를 제안하고자 한다. Phenomenal externalism has it that the phenomenal character of perceptual experience can be constitutively determined by things external to the perceiving subject. Although many contemporary philosophers of perception endorse such view, there is no consensus on the nature of the mind-independent properties that purport to determine the way things perceptually appear to the subject. In this paper, I will critically examine two views of appearance properties: (1) the parsimonious view and (2) the extravagant view. These views are intended to capture how things perceptually appear to the subject with their novel accounts of appearance properties, but both of them face some serious problems. At the end, I propose an extravagant view that is immune to these problems.

지능형 농촌용수 정보서비스 시스템 구축 방안 연구

문성근 ( Sungkeun Moon ),강석만 ( Seokman Kang ),김대식 ( Daesik Kim ),김선주 ( Sunjoo Kim ),김현호 ( Hyunho Kim ),최현성 ( Hyunsung Choi ) 한국농공학회 2017 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2017 No.-

최근 농촌용수의 효율적인 개발, 이용 및 보전·관리를 위해서 적정단위의 유역 구분에 의한 용수구역을 분할하고 용수구역별 기초자료를 데이터베이스로 구축하여 유역단위로 관리할 수 있는 GIS를 활용한 농촌용수 정보서비스 시스템 개발에 대한 요구사항이 증가되고 있다. 그러나 현재 농촌용수의 정보화 수준은 낮은 수준이므로, 보다 종합적이고 체계적으로 농촌용수 정보를 통합하기 위해 시·군관리 수리시설을 포함한 마스터플랜 수립이 필요하며 농촌용수의 실시간 계측관리와 의사결정지원시스템을 반영한 지능형 농촌용수 정보서비스 구축의 필요성이 높아지고 있다. 본 연구에서는 관리체계가 한국농어촌공사와 시·군으로 이원화되어 있고 전국에 산재되어 있는 농업용 저수지의 현장자료와 다양한 정보를 하나의 체계에서 통합하고 한국농어촌공사, 국토교통부 등 다양한 기관에서 사용되고 있는 자료와 정보들을 하나의 시스템에 연계하였다. 통합되고 연계된 빅데이터의 관리와 가뭄과 홍수를 분석할 수 있는 응용프로그램을 개발하여 실제로 구현이 가능한 지능형 통합 물관리 정보시스템과 의사결정지원 시스템을 개발하고 시범운영 하였다. 전문가와 일반인에 대하여 평가해본 결과, 실무에 활용할 수 있는 시스템 개발의 가능성과 효율성을 확인하였다. 또한, 농촌용수 정보화 마스터플랜을 수립하고 검증하였다. 향후 농촌용수와 시설물 관리에 대해 전국에 산재되어 있는 수위, 유량 등 실시간 자동 계측시스템과 원격 관리, 가뭄·홍수대비 등 농촌수자원 정보의 통합 관리와 이·치수, 재난 등의 분석·평가 그리고 예측이 가능한 ICT 기반의 종합적인 물관리 지원시스템 구축을 통해 과학적이고 효율적인 물관리 등의 기술적 효과와 농업용수 손실을 절감할 수 있는 비구조적 대책 및 가뭄과 홍수 대응능력 향상으로 수반되는 다양한 경제적 효과가 기대된다.

농업용수 비상급수를 위한 담수화시스템 실증화 연구

김해도 ( Haedo Kim ),강석만 ( Seokman Kang ),박종환 ( Jonghwan Park ),이용직 ( Yongjig Lee ) 한국농공학회 2016 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2016 No.-

최근 물 부족이 발생하고 가뭄이 장기화되어 농작물 피해가 빈번히 발생함에 따라 기후변화에 대응한 농업용수의 안정적인 공급 대책에 대한 요구가 증가하고 있다. 2015년도에 발생한 농업적 가뭄의 특성은 산악지형이 잘 발달되어 있는 계곡형 저수지가 위치한 지역보다는 산지로부터의 유입수가 적어 인접한 하천 또는 배수로에서 양수기로 저수지에 물을 공급해야 하는 양수저류형 저수지가 위치한 지역에서 가뭄의 피해가 컸다는 점이다. 대표적인 지역이 충남 등 서남해안 지역과 강화도 같은 도서지역이다. 물론 과거부터 지금까지의 농업기반시설에 대한 투자로 평야부, 도서지역에 장대수로 혹은 양수저수지 등 대규모 기반시설을 설치하여 용수 수요에 잘 대처 하여왔다. 하지만 문제는 작년과 같이 물리적으로 강우가 적게 내린 년도가 몇 년에 걸쳐 발생한다면 지금의 기반시설로서는 용수수요에 대처할 수 있는 방법이 없다는 점이다. 특히 하천과 바다가 접해 있는 하구역에는 농경지가 매우 발달되어 있는데 강우부족으로 바다로 유출되는 수량 자체가 모자라게 되면 지하수위도 저하되어 지하관정이 염해로 사용 못하게 된다. 특히 도서 및 간척지 염분농도는 내륙에 비해 비교적 높은 편이며, 작물생육 및 수확량에 영향을 미치는데 콩 및 당근, 상추, 양파와 같은 채소류는 염해에 취약한 작물로서 전기전도도가 700us/cm을 초과하면 작물생육에 피해가 발생할 수 있다. 이에 대해 농업용수 분야에서도 도서지역 및 해안간척지를 대상으로 담수화기술의 적용을 지속적으로 고려하고 있다. 본 연구에서는 가뭄지속시 비상급수용도로 활용하기 위한 담수화기술을 확보하기 위해 농업용수에 적합한 기존 담수화설비 공정을 분석하고, 100㎥/일 규모의 파일럿 담수화설비를 제작, 운영하여 발생하는 문제점을 보완하였다. 담수화설비는 경제성과 원수의 위치를 고려하여 해수가 아닌 기수(EC 10,000us/cm 이하)수준의 염분 농도가 함유되어 있는 지하수를 대상으로 하였고, 가뭄 상황시 용수공급방법을 고려하여 이동이 가능하도록 담수화 설비에 필요한 전기를 생산하는 발전시설도 구비하였다. 현장적용은 김해시에 위치한 밭지역(시설재배)을 대상으로 운영중이며 운영과정에서 발생한 문제점을 지속적으로 수정, 보완 중에 있다. 본 연구는 농촌수자원의 효율적인 이용을 도모하고 담수자원이 절대적으로 부족시 사용가능한 대체수자원의 확보 측면에서 의의가 있다.

ICT/IoT 기반 자율학습 기술의 농업용수 물관리 적용방안 분석

김해도 ( Haedo Kim ),이재주 ( Jaeju Lee ),강석만 ( Seokman Kang ),장규상 ( Kyusang Jang ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

가뭄은 이미 국가적 차원의 극복과제로 농업용수 부족은 자연재해 차원을 넘어 사회적인 갈등요인이고, 가뭄시 용수 배분은 환경, 경제를 뛰어넘는 생존의 문제로 발전하고 있는데 가뭄의 근본적인 해소방법으로 물 절약기술이 우선적으로 필요한 기술이다. 그리고 최근의 농촌지역은 농민의 영농방식이 논에서 밭으로 변화하고 있어 이에 맞추어 농업용수 공급시설 및 운영기술도 논 용도에서 다목적 용도로의 효율적 물관리 운영기술이 필요한 상황이다. 더욱이 물관리 종사자 연령이 매우 높은 상황으로 물관리 부담이 가중되고 있는 상황에서 농업생산기반시설의 효율적 운영기술은 데이터를 기반으로 하는 지능형 물관리 방식으로의 전환이다. 본 연구에서는 ICT/IoT기반의 계측(Sensing)과 모델링(Simulation) 및 자율학습(Unsupervised learning)기술을 물 관리 분야 적용하여 어떠한 환경에서도 최적이고 최선의 관개 스케줄을 제공할 수 있는 데이터 기반의 자율학습 물관리기술을 개발하여 물 절약 및 효율적 물 이용을 도출하고자 한다. ICT/IoT 및 자율학습기술은 현재 물관리방법에서 부족한 물자원 절약과 효율적 물관리분야를 획기적으로 개선시킬 수 있을 것으로 판단되지만 아직 현장 적용사례가 없기 때문에 요소기술의 개발뿐만 아니라 도입기술의 도출 및 적용성 검토 등 테스트와 실증화과정의 추진이 필요하다. 특히 현재 농업생산기반시설 운영사항의 개선과 자율학습 물관리라는 목표점을 분명히 하기 위해서 현장상황을 기반으로 하는 도입기술의 도출과 함께 공정기술을 시험제작하여 충분한 성능의 검토가 요구된다. 자율학습 기술의 물관리 적용방법 분석결과 농업용수의 손실은 대부분 배분관리용수와 일최대필요수량 단면적용 및 도수와 급수과정에서 발생하고 있으며, 자율학습 물관리 기술에 필요한 제어지점을 도출하였다. 또한 물관리자의 관개방식과 수요자인 농민의 영농방식을 다양한 시나리오 데이터로 작성하여 기계학습(Machine Learning)하는 자율학습기술을 물관리에 적용하는 방안을 도출하였다. 본 연구에서 기대하는 효과는 물 절약 기술의 확보와 함께 유지관리 노력을 가장 중요한 시설에 집중 투입함으로써 발생하는 노동력의 감소이다. 또한 4차 산업기술을 전통적인 물 관리에 적용함으로써 필요한 “전문 물 관리자”라는 신규일자리 창출도 기대하고 있다.

자동 수위계측 자료 관리 기술 개발

이재주 ( Jaeju Lee ),김해도 ( Haedo Kim ),강석만 ( Seokman Kang ),신안국 ( Ankook Shin ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

수자원의 개발 및 효율적인 운영을 위해 가장 중요한 것 중에 하나는 정확한 수문자료의 제공이다. 최근 ICT기반 계측인프라의 지속적인 추진으로 다량의 자동 수위계측 자료가 축적되고 있으며, IoT기술 도입이 이뤄지고 있는 현재 농업수자원의 특성을 대변할 수 있는 고품질의 수위계측 자료의 수요는 지속적으로 증가할 것으로 예상된다. 이를 위해 WMO, 영국 IH, 일본 건설성, 미국 USGS 등의 각국 대표적 기관 및 우리나라의 홍수통제소, 한국건설기술연구원, 환경부 등 여러 기관들에서도 개별 품질관리 프로세스를 정립하여 이에 따라 자료 관리를 하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 정도 높은 수위자료의 생산을 위하여 일반적인 품질관리(이상치 검정)를 위한 통계적 방법을 소개하고, 자동 수위계측기(USN-1000)에서 수신된 10분단위 원시 계측자료를 대상으로 품질관리를 실시하였다. 더불어 수위계측기 오측 및 결측 상황과 유효자료 비율을 동시에 분석하여 품질관리의 필요성을 도출하고자 하였다. 원시 계측자료는 1,675개소의 농업용저수지에서 구득하였으며, Ronser 방법론, Walsh 방법론, 3-sigma rule of thumb, Moving average(이동평균)을 적용하여 품질관리 가능성을 모니터링 하였다. 농업용저수지 수위계측 자료는 환경적 특성과 인간의 조작 (방류 등)에 의한 특성을 동시해 내포하게 되므로 자연 현상을 측정하는 일반적 수문자료 품질관리와는 차별된 방법을 적용할 필요가 있음을 확일할 수 있었다. 향후 연구에서는 원시 수위자료가 아닌 1차 가공된 수위변화 자료를 대상으로 하며, 2차례의 필터링에 의한 순차적인 방법론을 적용하는 품질관리 모듈 개발을 수행할 계획이다.

친환경 절수기법 적용지구 생물상 조사

이재남 ( Jaenam Lee ),신현상 ( Hyunsang Shin ),강석만 ( Seokman Kang ),이승헌 ( Seungheon Lee ),장규상 ( Kyusang Jang ) 한국농공학회 2018 한국농공학회 학술대회초록집 Vol.2018 No.-

기후변화로 인한 농업용수 부족은 농촌지역의 안정적인 농업생산에 어려움을 초래하고 있으며, 영농활동에서 발생한 비점오염물질이 하천으로 유입되면서 농촌지역의 환경오염은 점차 가중되고 있다. 이에 따라 기후변화 대비 관개용수 절약과 함께 수질오염을 개선할 수 있는 방안이 필요하지만 이와 관련된 실증연구가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 농업용수의 친환경적 절수기법이 적용 중인 시험지구를 대상으로 2016년부터 2018년까지 생물상 변화를 비교 및 분석하였다. 시험지구는 화성호의 상류부에 위치한 버들저수지로 농민들이 실제 경작하는 시험포장에서 논 물관리를 위한 수문모니터링이 진행되고 있다. 생물상 모니터링은 시험포장의 인근을 중심으로 논, 배수로, 소하천, 논 어도, 둥범 등에서 수행하였고, 그 범위는 수생태계를 기반으로 서식하는 양서·파충류, 담수어류, 저서성대형무척추동물로 하였다. 논 물관리에 따른 생물상 조사결과에 따르면 논에 풍부한 용수가 공급될 경우 개체수 및 종수가 증가되는 것으로 나타났고 종조성은 유사하였다. 본 연구는 논에서의 물관리 방법과 생물상 변화를 연계한 실증연구의 일환으로 농촌지역의 친환경적 측면을 고려해 농업용수의 최적 공급방법을 모색하는데 필요한 기초자료로 활용될 것이다.