본 연구는 수계관리 측면에서 물 공급의 기준이 되는 하류 제어지점에서 발생할 수 있는 물 부족을 최소 허용하면서 저수지군 최적 운영방안을 제공할 수 있도록 위험도 평가기준을 목적함수 및 제약조건에 반영한 hedging rule을 혼합정수계획법(MIP, Mixed Integer Programming)으로 구성하고 이에 대한 이행도를 분석함으로써 기존의 용수공급 신뢰도에 중점을 두었던 저수지군 최적 운영 분석기법을 개선하고자 하였다. 이를 위해 한강수계 5개 저수지(소양강댐, 충주댐, 화천댐, 청평댐, 팔당댐)군을 대상으로 수계관리를 위한 모형을 구축하였으며, 한강수계 내에 총 8개의 가상 제어지점을 구성하여 댐 하류 제어지점에서의 물 부족에 대해 위험도를 평가하였으며, 개발된 hedging rule의 적정성을 검증하기 위하여 2개의 유입량 계열(’93. 1월～’97. 12월, ’99. 1월～’03. 12월)에 대하여 적용 검토하였다. 팔당댐 하류 제어지점의 월별 최소유량을 비교하면 ’93. 1월～’97. 12월의 모의기간에서는 hedging rule 적용 시 317.5×106m3으로 단독운영의 310.6×106m3, 연계운영의 56.3×106m3보다 많은 유량을 보였으며, ’99. 1월～’03. 12월의 모의기간에서도 hedging rule 적용 시 243.7×106m3으로 단독운영의 204.2×106m3, 연계운영의 111.2×106m3에 비해 최소유량이 많은 것을 확인하였으며, 이는 제안한 hedging rule에 의해 하류 제어지점에서의 최대 물 부족량이 감소하는 결과를 보여주고 있다.

This study suggests the hedging rule of MIP(Mixed Integer Programing) in counting the risk evaluation criteria of the objective function and constraints in order to provide the optimum operating rule in reservoir system as constraining water shortage as much as possible which may happen in the downstream control point of water supply in the aspect of water system management. The proposed model is applied to the Han-river reservoir system for two testing periods(Case I: Jan. 1993～Dec. 1997, Case II: Jan. 1999～Dec. 2003). The model based on the hedging rule with trigger volume, estimated in this study shows that in Case I, the monthly minimum discharge was 310.6×106m3 in the single operation, 56.3×106m3 in the joint operation, and 317.5×106m3 in the hedging rule and also, in Case II, the monthly minimum discharge was found to be 204.2×106m3 in the single operation, 111.2×106m3 in the joint operation, and 243.7×106m3in the hedging rule. In conclusion, the hedging rule, proposed in this study can decrease vulnerability while guarantees reliability and resiliency.

1. 서 론
 2. 갈수상황을 고려한 저수지 운영방안
  2.1 저수지 수행성 평가 및 갈수대응을 위한 hedgingrule 활용 사례
  2.2 문제점 및 개선방향
 3. 갈수대응을 고려한 한강수계 저수지군 최적운영시스템 정식화
  3.1 저수지 연계운영 시스템의 구성
  3.2 목적함수 구성
  3.3 제약조건의 구성
  3.4 수력발전을 고려한 제약조건 구성
 4. 제안한 최적화 모형을 통한 Hedging Rule의 개발
  4.1 입력자료의 설정
  4.2 용수공급 최적화 모형을 통한 Hedging Rule 개발
  4.3 용수공급 및 수력발전 최적화 모형을 통한 Hedging Rule 개발
 5. 개발된 Hedging Rule의 효과 검증
  5.1 CaseⅠ(’93. 1월～’97.12월)의 결과 분석
  5.2 Case II (’99. 1월～’03.12월)의 결과 분석
 6. 결 론
 References

• 김정엽(금강홍수통제소 시설연구사) | Kim, Jeong Yup
• 박명기(한국수자원공사 동남아사업단 부장) | Park, Myung Ky
• 이기하(경북대학교 건설방재공학부 조교수) | Lee, Gi Ha 교신저자
• 정관수(충남대학교 공과대학 토목공학과 교수) | Jung, Kwan Sue