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水資源紛爭의 解決에 관한 硏究 : 美國의 種族間 水資源紛爭을 中心으로
양승업 강원대학교 일반대학원 2007 국내박사
Water is the basis of life on this planet and the foundation of civilization. We generally classify types of Water resources as surface water, ground water, sea water, and a glacier. In many parts of the world, water is a limited, and even scarce resource. Water and land issues have traditionally been prime reasons for conflict. Water is the property of the public. The public trust doctrine can limit the exercise of water rights. Water shortages, drought, polluted water supplies, and environmental degradation continued to be major problems during the twentieth century. American Indian policy consistently produced one result important to Anglo-Americans moving west during the 1800s: making more land available for settlement. The United States accomplished this by removing Native Americans from their ancestral homelands. The United States generally treated Indian tribes as foreign sovereign nations and often considered them enemies. Despite the tribes' powers, by the 1820s, non-Indian settlers continued west for new land. Water rights are also unique because they vary in both their origins and attributes. Water rights may be created by the common law of property or by state and federal statutes. In the East, where one is surrounded by streams, ponds, lakes, and rivers, it is easy to take water for granted. The Southwest has been a hot spot for many years when it comes to fights over water. The ‘Marshall Trilogy’, named after then Chief Justice John Marshall, established the legal foundations for resolving sovereign jurisdictional disputes between American Indian tribes, states, and the federal government. As a result of the Marshall trilogy, federal law generally prohibits states from exercising regulatory authority on Indian lands unless Congress has authorized such action. American Indian communities have a unique status in the United States. The concept of reserved rights springs from foundational principles of inherent sovereignty. The trust doctrine is the mechanism by which federal obligations to Indian tribes are judicially enforced. The trust doctrine requires that the United States and its agents protect Indians' native separatism by acting in the best interests of the Indian tribes. Conflicts over scarce water resources are not a modern trend. A Water Rights can exist as diverse forms. Specifically, Indian tribes possess significant water rights. Indian tribes control large amounts of land in western states, and vast entitlements to water are associated with reservations. Indian tribes possess a property interest in reserved water rights. Relying on this reserved rights concept, the Supreme Court in Winters v. United States specifically held that Indian tribes have an implied reserved water right to sufficient water to render their land habitable. Indians on the Fort Belknap Reservation in Montana asserted they were entitled to ‘reserve’ water in the Milk River for future purposes. Under the Winters Doctrine, this property right in water vested in the tribes no later than the time of the formation of the reservation, and could date from time immemorial. However, the Court failed to specify a method for computing these reserved water rights. Left unquantified, these water rights challenge established state water rights, threaten to displace current state water uses, and impede effective water planning and development by state governments. Three legal doctrines for non-Indian water allocation are observed in the United States: ①Riparian Doctrine, ②the Prior Appropriation Doctrine, and ③the Dual System (based on a combination of the ① and ② Doctrines). Pursuant to common law riparianism, riparian property owners hold a right to a portion of the continued natural flow of a river. The eastern riparian water rights doctrine, which limits water use to those persons with lands bordering a river or lake, eventually proved ill-suited for the arid West. The prior appropriation doctrine, which embodied the principle ‘first in time, first in right’, arose in response to western needs to suit the aridity and geography of the region. The priority date of an appropriative right is the date the water is first put to use and determines who receives water in times of shortage, because senior rights are satisfied before junior appropriators receive water. The quantification of water rights is an important litigation process in the arid West where water resources are scarce and subject to strict regulatory laws. Indian reserved rights conflict with the prior appropriation system. Tribes possess civil and criminal jurisdiction over their members. By contrast, Indian tribes have no criminal jurisdiction over non-Indians, whether on Indian land or not. Likewise, tribes appear to lack regulatory authority over non-Indians on non-Indian land outside the reservation. In 1987, Congress authorized EPA to ‘treat an Indian tribe as a state(TAS)’ for certain CWA programs. Specifically, the EPA interpreted the amendment as allowing tribes to establish more stringent water quality standards than those imposed by states or the federal government. The state opposed granting the tribes' TAS status to the extent such status would extend to reservation lands and surface waters owned in fee by nonmembers of the tribes. As long as there have been people and communities, conflicts exist at any time and anywhere. But methods for resolving disputes have been developed, ranging from ADR to the highly technical rule systems. Westerners rely on formal legal institutions to resolve water resource dispute along the region's rivers and streams. The water resource dispute is the most complex type of formal methods. In earlier times, however, other cultural institutions exercised social control over water. Indian approaches to water management exemplify some of these more traditional methods. In recent years, interest in ADR(Alternative Dispute Resolution) has grown from various angles. ADR is both the oldest and some of the newest ways of resolving conflicts that have legal implications. Currently major countries, including the USA, have developed and contrived to activate ADR in order to both choose effective means for dispute resolution and establish the reformation of the judicial system. ADR movement is an effort within the non-native judicial system to develop and utilize informal processes to prevent and resolve disagreements with minimal interaction with the formal court system. The primary motives for developing and using informal processes in the water resource dispute are saving money and time by avoiding lengthy waits for access to court and bypassing the arduous and time-consuming formal trial process. ADR and litigation over tribal water rights shape the future of Indian and non-indian communities throughout the western United States. The standing requirement emanates from Article III of the U.S. Constitution, which requires that court hear only case or controversy. The CWA permits an ordinary citizen or public interest group to seek civil penalties against the EPA or a private party for violations of the act. As for the judicial branch, many tribes have created their own court system with extensive court rules and procedures. The doctrine of exhaustion of tribal remedies is a reflection of an ongoing tension between tribal and federal courts. Scientific uncertainty is often a major factor in legal disputes involving in social controversies with major environmental consequences of water. Many Western states currently are engaged in extensive and protracted water rights litigation. Individuals and groups often disagree. Only small percentage of such disputes result in the filing of a lawsuit. ADR is considered superior to litigation in quantifying Indian water rights for several reasons. One particular advantage is that the ADR process provides a more flexible environment in which Indian communities can negotiate their rights according to each tribe's particular needs and circumstances. Not only ADR forms such as negotiation, settlement, conciliation, mediation and arbitration but also diverse forms of ADR such as peacemaking, early neutral evaluation are adopted in the US as the method of water resource dispute resolution. ADR often are an attractive alternative for the quantification of Indian reserved rights. Although all tribes received the same kind of water right under Winters, how that right is quantified in the settlement process may be determined by factors such as a tribe's political influence, reservation acreage, geographical region, economy, legal resources, population and timing. Tribal peacemaking is a modern yet ancient form of ADR which Native American peoples have developed to settle conflicts within their communities and with outside groups. The EPA has been using ADR, most prominently in cases concerning the Compensation, and Superfund or CERCLA, since the late 1980s. ADR is available to resolve a wide range of disputes, but have the defects of its qualities. One specific method is not suitable for all kinds of disputes. In selecting a method, several factors have to be prudently considered after closely reviewing the matter. The most important factor is to make people aware of the fact that ADR has many merits such as a low-cost, smooth agreement, speedy resolution, etc. It was confirmed that the resolution of disputes by formal proceedings is no longer the rational method. In this respect, ADR will be regarded as the most efficient means in solution of water resources dispute. 환경의 중요한 구성요소를 이루는 물은 모든 생명의 근원이자 원천이다. 지구상에 있는 물 가운데 인류가 자원으로 이용가능한 물을 수자원(water resource)이라 한다. 현대사회로 접어들면서 자유재로 생각되어 왔던 물이 이제는 귀중한 자원이며 경제재라는 인식이 확산되고 있으며 물을 수자원이라고 부르는 것은 세계적인 추세이다. 인류의 수공급원은 크게 해수와 담수로 분류할 수 있으며, 담수는 다시 지표수?지하수?빙하 등으로 분류할 수 있다. 수자원 분쟁은 수량?수질?환경적 측면에서 발생할 수 있으며, 수자원 분쟁의 주체는 국가와 국가, 행정주체와 주민, 행정주체상호간 그리고 민족과 종족상호간 등으로 분류할 수 있다. 수자원과 관련하여 미국의 원주민이었던 인디언종족과 비인디언과의 종족간 분쟁이 빈발하고 있다. 아메리카 인디언은 아메리카대륙 각지에 흩어져 살고 있는 문화정도가 각기 다른 여러 종족을 말한다. 연방정부에 의해 승인된 인디언종족은 인디언을 위해 배타적으로 유보된 특권을 향유할 수 있다. 연방법률하에서 인디언종족은 완전한 주권을 소유하고 있지는 못하지만 연방대법원은 ‘국내의 종속적 국가’의 지위로 보며, 연방정부와 이들과의 관계를 후견인과 피후견인의 관계로 비유한다. 연방과 인디언종족간의 모든 관계는 일반적으로 조약 또는 협정으로 설정된다. 미국의 지형은 대체로 동부 고지, 중앙 대평원, 서부 산지의 세 부분으로 분류된다. 대체로 동부는 상대적으로 습하여 물이 풍부하고, 서부는 건조하여 물이 부족하다. 미국에서의 인디언종족과 비인디언의 수자원권은 수자원이용권과 수환경권으로 크게 구분할 수 있다. 미국의 수자원이용권에서 가장 기본적인 세 가지원칙은 인디언종족의 유보된 수리권원칙과 비인디언의 연안권, 우선전용권원칙이 있다. 수환경권은 청정수질법(CWA)과 연방환경보호청(EPA)의 규정과 집행에 의해 보장되고 있는바, 이는 수질보존을 통한 수리권보장으로 귀결된다. 인디언종족의 수리권은 아메리카대륙의 원주민으로서 생래적으로 우선권이 인정되던 것이었으며 ‘Winters Doctrine’과 ‘Pueblos Doctrine’으로 정립되었다. 비인디언의 수리권은 州法에 의해 규율되고 있으나, 인디언종족의 수리권은 연방정부와의 신탁관계 및 판례에 의하여 인정되며 연방법에 의하여 보호된다. 따라서 연방과 주정부, 인디언종족과 비인디언, 주정부와 인디언종족간의 분쟁이 상존하고 있다. 연방정부와 인디언종족간의 신탁관계에 의하여 연방정부는 수탁자의 지위로서 인디언종족이 보호구역의 목적을 달성할 수 있도록 보장하고 인디언의 수자원을 보호하기 위해 필요한 모든 조치를 취할 의무가 있다. 물이 부족한 미국 서부지역에서는 인디언종족의 유보된 수리권과 비인디언의 우선전용권원칙에 의한 수리권간의 긴장관계가 있으며 이것이 수자원분쟁으로 연결되고 있다. 수자원분쟁의 주요원인은 수자원의 이용량과 수리권의 우선순위와 관련되어 있다. 연방정부의 보호를 받고 있는 인디언종족의 유보된 수리권을 주정부가 침해하고자 하는 경향이 증가하고 있다. 또한 인디언보호구역에서의 수환경기준과 주정부의 관할하에 있는 보호구역 밖의 수환경기준이 상이하여 분쟁이 발생하기도 한다. 수자원 분쟁의 대표적인 해결방식은 소송제도와 소송 외적 방식이다. 미국의 소송제도는 사법심사를 통하여 법적 분쟁을 해결하는 시스템을 취한다. 소송은 종국적 해결수단으로서의 가치가 있는 제도이고 집행상의 강제력이 있다는 장점이 있다. 최근에는 경제적?시간적 비용과 인간관계단절 등 소송상 해결의 단점을 극복하기 위하여 ADR(Alternative Dispute Resolution: 소송 외적 분쟁해결)에 대한 관심이 높다. ADR은 형식적으로는 법원에서 이루어지는 소송의 형태가 아닌 방식으로 이루어지는 분쟁해결제도이며, 실질적으로는 판결형태가 아닌 이른바 화해라든가 조정, 중재 등과 같이 제3자의 관여 또는 직접 당사자간의 교섭과 타협으로 이루어지는 분쟁해결제도를 의미한다. ADR은 사법제도에 대한 불만이 고조되면서 미국에서 1970년대에 본격적으로 이용하기 시작하였다. ADR의 종류로는 협상, 화해, 알선, 조정, 중재, 조기중립평가 등이 있다. 미국에서는 인디언종족의 평화조성, EPA의 화해전략, 자율적 규제의 합의, 협상에 의한 규칙제정 등을 통하여 ADR을 실제적인 분쟁해결수단으로 이용하고 있다. 수자원분쟁은 복잡한 과학적?기술적 문제가 관련되어 있으므로 불확실성이 상존하고 피해에 대한 손해산정에 있어서도 인과관계입증이 곤란하다. 미국사회에서의 인디언종족은 여러 측면에서 상당히 열악한 위치에 있으며 특히, 환경소송이나 수자원소송 등 고도의 전문적 지식을 요하는 분야에서는 소송에 의한 해결이 생래적으로 부적합 할 수 있다. 따라서 ADR에 의한 해결이 여러 측면에서 바람직하다고 할 수 있다. 수자원분쟁에 있어서 그 해결방법은 여러 복합적인 요인들을 고려하여 적합한 방법을 선택하면 될 것이지만 그 수단선택에 있어서는 이익형량이 필요하다. 어느 방법이 그 분쟁의 성격상 시간적?경제적으로 유리한지, 그리고 분쟁지역의 민족적?종족적 여건에서 가장 적합한지를 고려하여 그 해결방법을 찾아야 한다. 민족이나 종족간의 분쟁은 복잡한 문제들이 혼재하고 있어 해결하기 곤란한 점이 많으므로 미국의 종족간 수자원분쟁 해결방안을 참고하여 이를 우리의 실정에 맞게 적용한다면 보다 효율적으로 수자원분쟁을 해결 할 수 있을 것이다.
Songliao River Basin is located in Northeast China, which is the most important major grain producing area in China. In order to realize the harmonious development of society, economy, population and environment, on the basis of reading a large number of documents, this thesis summarizes the domestic and international current research situation of water resources carrying capacity, using a method of Index of Water Supply and Demand(IWSD) to study the water resources carrying capacity of Songliao River Basin. Firstly, the investigations and evaluations of water resources, calculate the average total available water resources; then, forecast of water demand in 2030 by using trend rating method; Finally, IWSD method is used to evaluate water resources carrying capacity of Songliao River basin. The main results of the study are as follows: 1. Songliao River Basin water resources situation is more adequate. The average total amount of water resources is 1989.88×108 m3, water resources Songliao River basin can use a total of 1422.4×108m3. 2. By using trend rating method to predict the water requirement of river basin in 2030, forecasting was made from four aspects: living water demand, agricultural water demand, industrial water demand and environmental water demand. living water demand is 135.85×108m3, agricultural water demand is 160.15×108m3, industrial water demand is 24.78×108m3, environmental water demand is 912.35×108m3. 3. The IWSD was calculated as 0.36. It shows that the water resources available in the basin can meet the water demand of the socio-economic system in the region. It is expected that the supply and demand of water resources will maintain a balanced state during the period, supply and demand are in good condition.
하구 담수호 수자원 관리 지속가능성 평가 프레임워크 개발 및 적용
The ongoing climate change and urbanization will impact estuarine reservoir water resource management. To address environmental changes, sustainable water resource management is necessary, and to achieve this, an estuarine reservoir water resource sustainability assessment system is required. While several studies have been conducted on water resource sustainability assessment, there have been limitations in analyzing future periods due to the use of difficult indicators to predict future values. Additionally, the evaluation has been limited by considering only one or two aspects of water use, flood control, and water quality without fully considering the overall role of freshwater lake water resources. Additionally, there have been limitations in quantifying reservoir water resource sustainability changes resulting from implementing water resource management measures. In this study, a simulation system for estuarine reservoir water resources was developed to support sustainable management. To quantitatively assess sustainability, the estuarine reservoir water resource sustainability assessment framework based on reliability, resiliency, and vulnerability in terms of water use, flood control, and water quality was developed using an estuarine reservoir water resource sustainability index. The developed assessment framework was utilized to analyze the changes in sustainability resulting from alternative approaches and evaluate their applicability. First, a watershed-estuarine reservoir coupled simulation model was constructed to simulate estuarine reservoir water resources. To evaluate sustainability in future periods, future environmental change data were constructed. Future climate data were developed using the CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) SSP (Shared Socioeconomic Pathways) scenarios from IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). The future land use map predicted using the FLUS (Future Land Use Simulation) model was used. Data on future water demand, water supply from water treatment plants, and sea level rise were also considered. Through the simulation of reservoir water resources under future environmental changes, reliability, resiliency, and vulnerability were calculated in terms of water use, flood control, and water quality, and a sustainability index was derived. The sustainability of water use, flood control, and water quality, and the sustainability index were evaluated. Factors hindering sustainability under the current management operation were identified, and measures to address these issues were formulated. The sustainability resulting from applying these measures was calculated and compared to examine their effectiveness. The developed sustainability assessment framework for reservoir water resources demonstrates the ability to quantitatively evaluate the sustainability of reservoir water resources based on different management approaches. It allows for examining changes in three aspects—water use, flood control, and water quality under a specific management approach. This enables a clear understanding of the issues surrounding estuarine reservoir water resources and the efficient identification of alternative solutions. 기후변화와 도시화는 담수호 수자원 관리에 영향을 미칠 것으로 예상된다. 특히 바다와 인접한 하구 담수호의 경우 해수면 상승에 따라 방류 능력이 제한될 것으로 예상된다. 이에 따라 환경 변화에 대응할 수 있도록 지속가능한 수자원 관리 방안이 필요하며 이를 위한 하구 담수호 수자원 관리 방안 평가 시스템이 필요하다. 본 연구에서는 지속가능한 하구 담수호 수자원 관리를 위해 하구 담수호 수자원 관리 지속가능성 평가 프레임워크를 개발하였다. 유역-호소 연계 모의 모형을 구축하여 하구 담수호 수자원 모의 시스템을 구축하고 이를 이용하여 미래 환경 변화에 따른 담수호 수자원을 모의하였다. 이수, 치수, 수질 측면의 신뢰도, 회복도, 취약도를 이용한 지속가능성 지수를 기반으로 하구 담수호 수자원의 지속가능성을 정량적으로 분석하였다. 대안에 따른 지속가능성의 변화를 분석하여 하구 담수호 수자원 관리 방안을 평가하였다. 미래 기간의 지속가능성을 평가하기 위해 먼저 미래 환경 변화 자료를 구축하였다. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)의 CMIP6 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 6) SSP (Shared Socioeconomic Pathways, 공통사회 경제경로) 시나리오를 이용하여 미래 기상자료를 구축하고 FLUS (Future Land Use Simulation) 모형을 이용하여 미래 토지이용도를 구축하였다. 또한 미래 필요수량, 양수장 공급량 자료, 기후변화를 고려한 조위 자료를 구축하였다. 미래 환경 변화에 따른 하구 담수호 수자원 모의를 통해 현재 담수호 수자원 관리 방안에 따른 이수, 치수, 수질 측면에서의 신뢰도, 회복도, 취약도를 산정하고 하구 담수호 수자원 지속가능성 지수를 산정하여 지속가능성을 평가하였다. 현재 관리 방안에 따른 이수, 치수, 수질 지속가능성 지수를 통해 지속가능성이 낮은 측면을 살펴보고 이를 해결할 수 있는 수자원 관리 방안을 구성하였다. 관리 방안 적용에 따른 지속가능성 지수를 산정하여 지속가능성을 평가하였으며 적용성을 확인하였다. 연구 대상 지구인 간월호에 대하여 지속가능성 평가 프레임워크를 적용한 결과 현재의 수자원 관리 방안을 적용할 경우 미래 기간에 이수, 치수 문제가 발생할 수 있는 것으로 나타나며 담수호 수자원 지속가능성 지수가 과거 기간에 비해 감소하는 결과를 나타냈다. 이를 해결하기 위해 하수처리시설 효율 개선 방안과 관리수위 조절 방안을 구성하여 지속가능성 지수를 산정하고 그 변화를 분석하였다. 분석 결과 하수처리시설 효율 개선 방안을 통해 수질 지속가능성을 개선할 수 있었으며 관리수위 조절 방안을 통해 이수 지속가능성을 개선할 수 있었다. 그러나 관리수위 조절 방안 적용에도 불구하고 홍수기 관리수위로 인해 이수 실패가 발생하는 경우가 있어 치수 지속가능성을 개선할 수 있는 방안과 함께 추가적인 검토가 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서 개발한 하구 담수호 수자원 관리 지속가능성 평가 프레임워크에서 적용한 지속가능성 지수는 하구 담수호 수자원의 현황을 파악하고 지속가능성을 정량적으로 평가할 수 있는 정량적 지표로 활용할 수 있음을 보여주었다. 또한 본 연구에서 개발한 프레임워크를 활용하여 하구 담수호 수자원의 문제를 명확히 파악할 수 있으며 하구 담수호 수자원 관리 평가체계를 보완하고 대안을 효율적으로 찾을 수 있을 것으로 기대된다.
박지훈 서울시립대학교 국제도시과학대학원 2021 국내석사
In Korea, water resources are difficult to manage because about 68% of annual precipitation is concentrated during the flood season, and 65% of the land is mountainous, and rainwater is leaked at once during flooding. Also the recent climate change has led to frequent floods and droughts. In particular, droughts are more difficult to predict when they occur than floods or typhoons, and the damage is severe because the affected areas are very extensive. Despite the continued water supply, seasonal and regional water shortages are occurring and this will worsen, so it is urgent to find various ways to secure alternative water resources. In this respect, the government recognizes the need for alternative water resources, and actively developing and using them. However, seawater desalination and groundwater artificialization are in the early stages of introduction due to excessive initial investment and maintenance costs, except for river maintenance water or industrial water reuse. Therefore, this study proposes to introduce brackish water desalination as an additional alternative water resources to address water shortages and the above problems, so that it can be utilized as a future water supply and industrial water. First, this study calculated the quantity of water shortage in the future based on the analysis of the government's water supply capacity and water demand forecasts. After reviewing various papers and researches, it is evaluated advantages and disadvantages of rainwater utilization, underground dam, installation and operation status, seawater desalination, and sewage treatment reuse, etc. Also, the stability and economic feasibility of the base desalination plant were verified by analyzing the operational data of the advanced water treatment facility in Samyang 3-Suwon, Jeju Island, and calculating the production unit price per ton. After comparing and reviewing existing alternative water resources from a quantity, water quality, and environmental perspective, the survey was conducted on related experts. As a result, it is examined that water supply and water quality is more abundant than other alternative water resources, and the sewage system is very simple and easy to use compared to existing water resources or rainwater facilities. Furthermore, there are no environmental problems caused by high concentration concentrations of concentrated water, as the TDS concentration of concentrated water is similar to or lower than that of seawater. Accordingly, it is deemed reasonable to introduce the limited water supply or water supply of domestic and industrial water due to the recent drought. This paper analysed the brackish water intake, water quality, construction cost, maintenance cost, and production cost based on major rivers in each region in detail, so this will greatly help to introduce the brackish water desalination as alternative water resource that can be supplied as domestic or industrial water in areas where water shortages are severe. 국내는 년강수량의 약 68%가 홍수기에 편중되고 국토의 65%가 산악지형으로 하천경사가 급한 지형적 특성과 홍수시 우수가 일시에 유출되는 특성으로 수자원 관리가 어려울 뿐만 아니라, 최근 기후변화로 인해 홍수나 가뭄이 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 특히, 가뭄은 홍수나 태풍 등에 비해 발생시점의 예측이 어려우며 발생시 피해지역이 매우 광범위하기 때문에 피해가 극심하다. 지속적인 물 공급에도 불구하고 계절적·지역적으로 물 부족 현상이 발생하고 있고 이러한 현상이 더욱 심해질 것이므로 대체수자원 확보를 위한 다양한 방안의 모색이 시급하다. 이에 정부에서도 대체수자원 확보에 대한 필요성을 인식하고 개발·이용하고자 하는 노력이 활발히 진행 중이지만, 주로 하천유지용수나 공업용수로 사용되는 하수처리수 재이용을 제외하고는 과도한 초기투자비 및 유지관리비 문제 등으로 해수담수화와 지하수 인공함양은 초기 도입단계이다. 따라서 본 연구에서는 물 부족 및 상기 문제점들을 해소하기 위한 추가 대체수자원으로 기수담수화(Brackish Water Desalination) 도입을 제안하여 장래 생활용수와 공업용수로 활용하도록 하고자 한다. 먼저 정부의 수자원 공급가능량 및 물 수요전망을 바탕으로 물 수급 전망을 분석하여 장래 물 부족량을 산정하였다. 선행연구 고찰 및 자료 조사를 바탕으로 빗물이용, 지하댐 및 지하수인공함양, 해수담수화, 하수처리수 재이용의 현황과 장·단점을 평가하였다. 다음으로 현재 운영 중인 제주도 삼양3수원 고도정수처리시설의 운영데이터 분석과 톤당 생산단가를 산정을 통해 기수담수화 플랜트의 안정성 및 경제성을 검증하였다. 수량·수질적 관점, 경제적 관점, 환경적 관점에서 기존 대체수자원과 비교·검토하고 상하수도, 수질 등 관련 전문가를 대상으로 설문조사를 시행한 결과, 기수담수화는 다른 대체수자원에 비해 수량이 풍부하고 수질이 좋아 기후변화에 관계없이 용수를 안정적으로 공급가능한 것으로 조사되었다. 기존 수자원이나 빗물이용시설에 비해 매우 고가이나 해수담수화나 하수처리수 재이용에 비해서는 경제성도 좋으며 시설이 간단하다. 또한, 농축수의 TDS농도가 해수와 비슷하거나 낮아 바다로 바로 방류가 가능하므로 고농도 농축수로 인한 환경적 문제가 없다. 따라서, 최근 가뭄 등에 의해 생활용수와 공업용수의 제한급수 또는 단수를 시행한 지역 위주로 도입이 타당성할 것으로 판단된다. 본 연구는 각 권역별 주요 하천을 기준으로 기수의 취수가능량, 수질, 건설비, 유지관리비, 생산단가 등에 대한 상세분석을 할 경우 물 부족문제가 심각한 지역에 생활용수나 공업용수로 공급 가능한 대체수자원으로서 기수담수화 도입하는데 큰 도움이 될 것이다.
신연주 한국교원대학교 교육대학원 2008 국내석사
This study is intended to develop the STS module regarding conservation of water resources, called "A Project for the Conservation of Water Resources". It was applied to the 11th graders of high school and used to determine an effective change in the environmental sensitivity and environmental conservation behavior, recognition toward water resources and area of affective domains related to science. To start this study, current issues about water resources were searched and 4 main themes were selected based on the criteria whether they were appropriate for the STS, whether they reflected the 7th National Curriculum and whether they were easily applicable to the classrooms. Since each theme consisted of 2 subject activities, they had total 8 subject activities. Developed STS module was applied to 113 male students of 11th grader of D High School in Incheon. After they received 8 periods of the developed STS module, the environmental sensitivity and environmental conservation behavior and the interest of the affective domains related to science were determined. Students' responses for the developed module were also determined. Results were as follows; 1. STS module of "A Project for the Conservation of Water Resources" regarding conservation of water resources was developed. Four themes of this module were 'What are the water resources?', 'What is a main cause for the water pollution?', 'A drinking water? or non-drinking water?' and 'Making UCC for the water resources'. Since each theme consisted of 2 subject activities, they were for total 8 periods. Developed STS module was found to be appropriate for the STS and they could be applied to the classroom easily. 2. Students who were instructed according to the developed STS module showed that there was a statistically significant enhancement in the environmental sensitivity and environmental conservation behavior and in the area of interest of the affective domains related to science. They became to know what the water resources were and their concept in the recognition of water resources were materialized and they were more interested in the practical action. 3. Students who were instructed according to the developed STS module showed positive responses to the instructional methods by STS. Based on students' interview, they revealed that they were impressed with the hands-on activities and the process of subject activities. Instruction with STS module seemed to be more appropriate way of teaching compared to the traditional way of teaching. However, it will be necessary to develop more modules or programs which could be linked from the elementary school level to the high school level and to use them consistently in order to maximize their effects. 이 연구는 수자원 보호에 대한 STS 모듈 “수자원 보호 프로젝트”를 개발하고, 이를 11학년 학생들에게 적용하였을 때 학생들의 환경감수성 및 환경보전행동, 수자원에 대한 인식, 과학에 관련된 정의적 영역의 변화를 확인하고자 하였다. 이 연구를 위하여 수자원 관련 이슈들을 탐색하여 STS 관련 주제로서의 적합성, 7차 교육과정의 목표 반영 적합성, 학교 현장에서의 적용 용이성 등을 고려한 4개의 대주제를 선정하였다. 각 대주제는 2개의 활동 주제를 포함하여 총 8개의 활동 주제를 포함하고 있다. 개발된 STS 모듈은 인천광역시 소재 D고등학교 11학년 남학생 113명의 단일집단을 대상으로 8차시에 걸쳐 적용하였다. 개발된 STS 모듈 적용 전․후에 환경감수성 및 환경보전행동 검사, 수자원에 대한 인식 검사, 과학에 관련된 정의적 영역 검사를 실시하였고, 모듈 적용을 마친 후 STS 수업에 대한 반응을 설문 조사하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 수자원 보호에 대한 STS 모듈 “수자원 보호 프로젝트”를 개발하였다. 모듈은 「수자원이란?」, 「수질오염의 주범은?」, 「마실 수 있는 물? 마실 수 없는 물?」, 「수자원 홍보, 내 손으로!」의 4개 대주제로 구성하였고, 각 대주제는 2개의 활동 주제를 포함하여 총 8차시 분량으로 구성하였다. 이 모듈은 특히 STS 주제로 적합하고, 실제 학교 현장에서 쉽게 적용할 수 있을 것이라는 평가를 받았다. 둘째, 개발된 STS 모듈을 적용한 수업 후 학생들의 환경감수성 및 환경보전행동에서 유의미한 향상이 나타났다. 학생들의 수자원에 대한 인식에 있어 개념이 구체화되었고, 실천 행동에 더욱 관심을 가지게 되었으며, 스스로 제작한 수자원 보호 관련 동영상을 업로드 사이트에 올려 공유하는 등 적극적인 자세를 보였다. 과학에 대한 정의적 영역의 경우, 과학에 대한 흥미에서만 유의미한 향상을 나타내었고, 나머지 영역에서의 향상은 유의미하지 않았다. 셋째, 개발된 STS 모듈을 적용한 수업 후 학생들은 STS 수업 방식에 대하여 긍정적인 반응을 보였으며, 면담 결과 직접 만들어보거나 제작에 참여하여 진행한 활동 주제 과정이 인상 깊었다고 평가하는 학생들이 많았다. 환경 관련 단원의 교수·학습에서 지식적 측면 뿐 아니라 행동 측면의 변화까지 이끌어낼 수 있는 방법으로 전통적인 강의식 수업보다는 STS 수업이 더 적절하다. 하지만 학생들의 지속적인 관심과 적용 효과의 극대화를 위해서는 초․중․고등학교에서 연계되어 지속적으로 활용할 수 있는 모듈 및 프로그램의 개발이 필요할 것이라 생각된다.
수자원사업 대안선정 및 투자우선순위결정을 위한 다기준의사결정모형 개발
수자원사업은 다수의 이해당사자가 관련되어 있고, 공학적 기준 외에 여러 다른 기준과 목적들이 존재하여 매우 다양한 요소들이 복합적으로 얽혀있으며, 대규모의 예산이 투입된다. 따라서 수자원사업은 합리적이고 신뢰성 있는 의사결정이 필요한데 그동안 주로 경제성분석에 의존하여 왔다. 본 연구는 경제성분석위주의 기존 의사결정과정을 탈피하여 사업의 필요성과 투자의 타당성을 다양한 각도로 평가할 수 있는 합리적이고 객관적인 수자원사업 대안선정과 투자우선순위결정 방법을 도출하고자 하였다. 이를 위해, 대안 간에 동일한 기준으로 종합평가점수를 산정하여 우선순위를 결정할 수 있도록 다기준의사결정모형을 개발하였다. 평가기준은 크게 경제성 분석, 정책적 분석, 취약성 분석과 각각의 하위평가항목으로 구성되며, 전문가 설문을 통한 사전 가중치를 제시함으로써, 일관성 있는 평가가 이루어지도록 하였다. 또한 집단을 대표하는 전문가 설문을 통해 평가항목의 속성별로 위험성향을 고려한 효용함수를 도출하였다. 종합평가점수는 평가항목별 가중치와 속성별 효용점수로 산정된다. 가중치 산정시 다양한 분야에서 적용되는 계층화분석과정과 본 연구에서 개발한 등간척도법을 비교한 결과, 등간척도법이 응답자가 인지하는 가중치를 더 정확히 산정하는 것으로 판단되어 이를 적용하였다. 전문가설문을 통한 확실등가를 이용하여 효용함수를 도출하고, 이를 통해 속성별 효용점수를 산정하였다. 개발된 모형은 동일계획 내의 최종대안을 선정하기 위해 수자원사업의 주요 기본계획인 유역종합치수계획에 적용하였다. 또한, 수자원사업 우선순위를 결정하기 위해 유역종합치수계획, 댐건설장기계획, 수도정비기본계획 등에서 최종 선정된 사업을 비교하였다. 적용결과는 취약성 기준에 큰 영향을 받으며, 다음으로 정책적 기준, 경제성 기준의 순으로 분석되었다. 이는 전문가 설문에 의한 평가기준별 가중치 산정 결과에 영향을 받은 것으로, 수자원사업은 단순히 경제성 분석만으로 평가를 해서는 안 됨을 의미한다. 본 연구를 통해 대규모의 예산이 투입되는 수자원사업에 대한 효율성과 취약지역에 대한 형평성을 제고하는데 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
북한의 수자원 현황과 역량강화를 위한 협력방안에 관한 연구
본 연구는 북한의 수자원 정책 및 현황, 이용실태를 고찰하여 북한의 물 관리 역량을 평가하고, 역량강화를 위한 협력방안을 제시하는 것에 목적이 있다. 북한의 최대 현안이 되고 있는 식량난과 에너지 부족 문제는 수자원의 관리와 밀접히 연관되어 있다. 매년 반복되는 산사태·홍수 등으로 인한 피해로 말미암아 농작물 수확의 감소 현상이 지속적으로 발생하고 있고, 이로 인한 식량부족 및 연료부족은 또다시 산림의 황폐화로 이어지는 악순환으로 이어지고 있는 실정이다. 또한 북한의 에너지 공급체계에서 수력발전이 차지하는 비중이 대략 60% 정도로 수력 의존비율이 대단히 높은 편이다. 따라서, 북한의 물관리 체계 및 수자원분야의 역량강화를 위한 문제는 북한경제회생과도 직결된 핵심과제라고 볼 수 있다. 북한의 경우 남한에 비하여 상대적으로 효율적인 수자원 관리체계가 미흡하고 물 관리 인프라/기술의 절대적인 부족으로 인하여, 기후변화로 인한 심각한 재해가 반복적으로 발생하는 추세이며, 앞으로는 더 악화될 것으로 예상됨에 따라 더욱더 북한의 수자원 역량강화를 통해서 근본적으로 문제를 해결하고자하는 방향으로 정책과 노력을 기울일 필요가 있다. 이러한 차원에서 수자원분야의 남북협력을 위한 발상의 전환과 협력적 접근방식이 필요하다고 생각되며, 북한의 물 관리 정책기조와 실제, 수자원 현황 및 이용실태를 고찰하고, 역량평가 분석을 통해 남북 양측의 이해관계를 적절히 반영할 수 있는 종합적인 협력방안을 모색하는 것이 본 논문이 가지는 의의라고 할 수 있다. 본 연구에서는 북한의 수자원 역량을 평가하기 위해 에너지(수력발전) 역량, 재해대응 역량, 용수공급에 관한 역량으로 구분하여 평가하였다. 이를 토대로 향후 북한의 수자원분야 역량강화를 위해 우선적으로 남북 공유하천 공동관리 사업과 용수확보 사업의 추진이 필요함을 언급하였고, 이를 위한 단계적 협력 방안을 제시함으로써 향후 남북교류협력 단계에서의 지속가능한 수자원 분야의 교류협력 기반 구축에 기여하고자 하였다.