수자원 계획에 있어 적정 용수공급량(계획공급량)을 결정하는 것은 매우 중요한 문제이다. 댐과 같은 중요 수자원시설물의 경우 한번 계획이 결정되면 이후 수십년간 국가 수자원 환경 전반에 영향을 미치게 된다. 실제 1980년대 이후, 보다 체계화된 수자원 계획이 시행되었음에도 여러 가지 문제점들이 내포되어 있는 것으로 지적되고 있다. 특히 대부분의 댐에 적용되어온 신뢰도 지표의 분석방법이나 기준에 대한 문제점이 지속적으로 제기되고 있다. 본 연구는 수자원시스템의 용수공급량 결정방법의 신뢰도 지표 문제점을 진단하고 적정 적용방안을 제시하고자 하였다. 분석결과, 기간신뢰도의 경우 분석시간단위에 따른 차이는 크지 않았으며, 분석시간단위와 평가단위시간을 달리할 경우 큰 차이를 보였다. 양적신뢰도는 기간신뢰도보다 2～3% 큰 값을 보이며, 회복도와 취약도 역시 분석시간단위에 따라 차이를 보였다.

Recently, because pepople are taking a great interest in the water supply system and the related facilities are getting larger, the surge suppression is very important problem. Accordingly, We carried out both numerical simulation and field tests to confirm the safety of intake pumping station.

최근 기후변화로 인해 기온, 강수, 증발산 등의 수문순환 요소들이 과거와는 다르게 빠른 속도로 변하고 있다. 이러한 기후변화는 기온과 수온의 상승으로 인해 수자원 및 수질분야에 긍정적인 영향보다는 부정적인 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기후변화가 미래 댐유역의 수질에 미치는 영향을 파악하기 위해 기후변화 시나리오를 적용, 강우-유출모형인 SWAT 모형을 이용하여 장기유출량을 산정하고, 유출량을 EFDC(Environmental Fluid Dynamics Code)모형에 적용하여 기후변화에 따른 호소 내 시공간적 수질 거동을 파악하고자 한다. <br>본 연구의 대상지역으로는 섬진강 댐 상류유역인 운암호로 선정하였으며, 수질평가 항목으로 T-N, T-P를 선정하였다. 미래 섬진강 댐 유역의 수질변화를 살펴봄으로써, 향후 상수원의 취수 및 수질관리대책 수립 등을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

수도의 인구가 급증함에 따라 수원확보에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 상수도시설은 준공 후 관의 매설로 인하여 관의 부식 및 노후화를 파악하기가 어렵다. 이러한 이유로 수도관로의 누수 파악과 누수로 인한 경제적 손실을 막기가 어렵다. 본 연구에서는 S대교의 누수량을 조사하고 시축관 설치 후의 누수량과 비교하여 누수감소량을 조사하였다. 그 결과 누수감소율이 약 98 %로 나타났으며, 이는 신축관을 설치하여 누수량을 감소하고 경제적 손실을 줄일 수 있는 것으로 판단된다.

우리나라는 지형적인 특성과 높은 인구밀도로 인해 1인당 수자원 부존량이 부족한 상황이다. 이에 이상 기후현상과 여름에 집중되는 호우로 인한 가뭄이나 홍수에 효율적으로 대비하기 위해 2009년 하반기부터 4대강 사업이 추진되었고 2013년 현재 공사가 끝난 상황이다. 낙동강은 4대강 사업이 진행된 우리나라 주요 하천 중 사업이 진행된 길이가 가장 길고 수공구조물(보)이 가장 많이 설치되어 있다. 본 연구에서는 낙동강에 개설된 관측소들 중 다른 곳에 비해 지류의 유입이 적어 유량의 변화가 적고 그 사이에 수공구조물이 상대적으로 많이 설치되어 있는 낙동관측소와 왜관관측소를 연구대상으로 선정하였다. 보 설치 이전인 2009년 5,6,7월과 설치가 끝난 2013년 5,6,7월의 유량과 수위의 변화를 비교, 분석하여 수문변화에 대해 파악해 보았다. 수공구조물(보)가 설치되고 나서 상류(낙동관측소)와 하류(왜관관측소)간의 유량차가 감소하였고 상 하류 모두 강우량에 영향을 거의 받지 않고 낙동관측소와 왜관관측소에서 일정한 값의 수위를 유지하는 것을 알 수 있었다. 또한 최대 수위변화폭도 보 설치 이후인 2013년에 감소하였다. 이를 토대로 보 설치 이후 강우량에 의한 유량 및 수위변화가 적은 것으로 나타났으며 이상기후로 인해 발생하는 가뭄이나 홍수의 수문학적 영향이 적을 것으로 판단된다.

빗물펌프장에 설치된 펌프는 운영되는 동안 홍수시 변화하는 하도의 수위조건에 영향을 받는다. 이러한 하도수위변화는 펌프운영효율을 저하시키는 캐비테이션, 수격 및 서징 등의 현상을 발생시키는 원인이 될 수 있다. 펌프운영효율이 저하하게 된다며, 빗물펌프장으로 유입되는 홍수를 원활하게 배제시키지 못함으로써, 도시내수침수에 의한 홍수를 발생시킬 수 있다. 펌프의 효율을 떨어뜨리는 캐비테이션의 발생원인은 다양하지만, 흡수정 내에서는 흡입관 주위에서 vortex가 발생하여 물과 함께 공기가 유입되어 캐비테이션이 발생하게 된다. 이러한 vortex는 다양한 흐름조건에 의하여 형성되므로, 흡수정 내의 수위조건을 반영한 수치모의를 주로 수행하였다. 본 연구에서는 하천에서 발생한 홍수시 변화하는 수위를 수치모의에 반영하고 흡수정 내의 수위 조건에 따라서 발생하는 흡수정 내의 흐름특성을 분석하였다. 연구에서 적용된 빗물펌프장의 경상남도 김해시의 OO 빗물펌프장이다. 펌프가 단일 운영되는 조건과 다중 운영되는 조건에 대하여 수위변화를 적용하여 FLOW-3D 모형을 이용한 3차원 수치모의를 수행하였다.

고도의 산업화 및 도시화로 인해 도시는 조밀해지고 인구는 밀집되는 현상을 보이고 있다. 인류 역사상 2007년도 이후 세계 인구 절반이상이 도시지역에 거주하고 있으며, 향후 2025년도에는 도시지역 거주인구 비율이 전체 인구의 약 60%에 육박할 것으로 추정되고 있다. 도시화 및 생활수준의 향상으로 인해 생활용수 및 공업용수 필요량이 급격히 늘어나고 있으며 기후변화로 인해 점차 발생 빈도가 잦아지는 극한가뭄 및 극한강우는 수자원의 변동성을 증가시켜 충분한 수자원 확보에 어려움을 주고 있으며 이는 급수난이 발생할 수 있는 확률을 더욱 높이고 있다. 우리나라의 년 강우량은 세계 평균 이상이나 국토면적이 좁고 인구밀도가 높아 UN에서는 물 부족 국가로 지정된 바 있다. 부족한 수자원확보 및 관리를 위한 해결방법을 찾지 않는다면 급수난은 예상된 재해이다.“자유재”에서 “경제재”로 그 개념이 바뀌고 있는 수자원은 안정적인 물 공급을 위해 효율적인 물관리 운영 시스템이 요구되고 있다. 이러한 요구에 따라 수자원관리 시스템에 ICT(Information & Communication Technology)기술을 융합하여 적시적소에 원하는 수량 및 수질의 목적용수를 공급함으로써 효율적인 수자원관리 및 에너지사용 저감 효과를 갖는 스마트워터그리드(SWG, Smart Water Grid) 시스템 기술이 개발 중에 있다. 지역별 수자원 확보 및 관리를 위한 스마트워터그리드 시스템 도입 시 대상지역의 수자원 특성 및 사용량의 특성을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 인천광역시를 대상으로 각 지역구별 상수도 사용량을 중심으로 용도별 사용량의 통계적 분석을 통해 목적용수공급을 위한 지역구별 특성을 알아보기 위한 연구를 수행 하였다.각 지역구별로 인구 변화가 상수도 사용량 변화에 어느 정도 영향을 주며 지역별 목적용수공급을 위한 용도별 사용량의 지역적 특성을 알아보기 위해 연혁적 분석방법이 아닌 과거 급수인구, 상수도사용량, 공업용수사용량 및 가정용수사용량의 기초자료를 활용하여 비교법적 분석을 통해 변수들 사이의 통계적 의존성을 분석하였다. 다항식(polnaminal function)을 활용한 회귀식을 통해 추세선을 도출하여 인천광역시 지역구별 특성을 분석하였다. 분석 결과 인구변화에 따른 상수도 사용량의 변화 추세와 목적용수 공급이 용이한 지역구를 파악 할 수 있었으며 차후 지역구의 년도별 목적용수 사용량 변화추세를 파악하여 SWG 시스템 적용의 기초자료로 활용할 수 있는 것으로 사료된다.

지구 환경의 변화로 홍수 빈도 및 강도가 증가하고 있다. 이에 자연현상으로 생각하던 소극적인 자세에서 탈피하여 과학적이고 체계적인 접근 방법으로 적극적 홍수방어체계를 구축하고자 노력하고 있다. 본 연구에서는 자연환경의 변화로 특히 피해가 큰 도시하천으로 대상으로 실시간 강우 및 수위를 모니터링할 수 있는 시스템을 구축하였다. 이를 기반으로 통계적 resampling method 중 하나인 k-nearest neighbors와 bootstrapping 기법을 적용하다. 이러한 모의발생기법 적용을 통하여 수위-유량 관계곡선식 생성 시 발생할 수 있는 불확실성을 저감시키는 기법을 연구하였다. 부산시 온천천 유역 내 설치된 10분 간격의 강우와 수위에 대한 실시간 자료를 기반으로 작성된 수위-유량 관계곡선식은 유량 측정 및 국지성 호우에 의하여 발생할 수 있는 다양한 문제점을 극복하고자 하였다. 이러한 resampling 기법에 의한 모의발생으로 수위에 대한 불확실성을 감소시키며 이로써 신뢰성 있는 자료 생성을 가능할 수 있도록 하였다. 향후 본 연구의 결과는 도시하천의 실시간 모니터링 시스템에 활용이 가능할 것으로 사료된다.

본 논문은 수자원 정책이 우리 경제에 미치는 파급 효과를 추정하기 위해 사회계정행렬을 적용한 연구이다. 수자원부문의 사회계정행렬 작성에는『2009년 산업연관표』와『2009년 국민계정』,『2009년 가계소비실태조사』 등의 통계 자료 등이 활용되었다. 승수분석을 이용하여 수자원부문의 정책 효과를 추정한 결과, 1) 총산출 승수 효과는 5.300∼7.741, 2) 부가가치 승수 효과는 0.685∼1.158, 3) 가계소득 승수 효과는 0.511∼0.984, 4)가계소득 재분배 승수 효과는 -0.096∼0.247과 같았다. 본 연구결과는 수자원부문이 우리나라 경제 및 가계에 미치는 효과를 분석하는 데 있어 유의미하게 활용될 수 있을 것이다.

본 연구는 TOPLATS 지표해석모형의 물수지와 에너지수지 해석에 따른 수문기상성분 비교를 통해 그 적용성을 평가하 는데 목적이 있다. 대상지역은 낙동강유역을 선정하였으며 2003∼2012년에 대해 1시간, 1 km의 고해상도 수문기상성분을 산출하였다. 안동댐과 합천댐유역의 관측 일/월단위 댐유입량과 모의유량 비교하여 두 유역의 모의치가 관측값과 유사함을 보였다. 또한 C3와 C4지점의 에너지성분에 대한 Diurnally 분석을 수행한 결과 에너지수지 해석에 따른 순복사량, 현열, 잠열의 일중 변화패턴이 물수지 결과에 비해 정확도가 높은 것으로 나타났다. 특히 C4지점의 순복사량과 잠열의 평균제곱근 오차는 각각 22.18 W/m2와 7.27 W/m2로 매우 낮게 나타났다. 여름철과 겨울철의 계절평균 토양수분과 증발산량은 각각 36.80%, 33.08%와 222.40 mm, 59.95 mm로 산정되었다. 이상의 결과로부터 고해상도의 수문기상성분 모의 시 에너지수지 해석방법을 이용하는 것이 더 합리적인 것으로 판단되며 본 연구 결과는 공간수문기상정보를 활용한 홍수 및 가뭄 등의 재해기상 감시 및 예측에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 태화강을 비롯한 동천, 회야강 및 청량천 등 울산의 주요 하천유역을 대상으로 최근 한국건설기술연구원이 개발한 CAT모형을 이용하여 물순환 분석을 실시하였다. CAT모형의 적용을 위해 태화강은 25개, 동천은 11개, 회야강 은 17개 그리고 청량천은 5개의 소유역으로 분할하여 유출기여유역과 함양유역으로 구분하는 개념을 적용하였다. 대상 유역에서 1975년도와 2008년에 실측된 강우량과 토지이용도 변화 등의 수문자료를 이용하여 물순환 분석을 실시한 결 과, 4개 하천유역 모두에서 도시화에 따른 불투수 면적의 증가로 인해 표면유출은 중가하고 중간유출은 감소하는 것으 로 나타났다. 태화강과 태화강의 지천인 동천유역의 표면유출 증가는 1.7%와 2.4%로서 비교적 적고, 회야강과 청량천은 3.2%와 7.7%로 증가폭이 큰 것은 유역의 개발에 따른 도시화율 증가의 정도를 잘 반영하는 것으로 분석되었다

울산시의주요생활용수공급댐인사연댐상류수몰지역내에국보285호인반구대암각화가위치하고있다. 표고53～57m에 위치한 암각화 보존을 위한 여러 가지 방안 중, 사연댐 수위를 60m에서 52m로 낮추어 물 밖으로 끄집어내는 안이주로검토되어왔다. 댐의수위를인위적으로조절하는경우저수량및용수공급량감소와더불어부영양화로인해수질이나빠지게된다. 본연구에서는사연댐수위조절에따른수질악화로댐의기능상실과수질변화로인해예상되는여러가지문제점을검토하였다. Vollenweider모델과CSTR (Continuous Stirred Tank Reactor) 모델을이용하여수위조절시변화가예측되는대표적인수질지표인BOD및COD그리고조류성장의주원인이되는총인과총질소의농도변화를분석하였다.그 결과 사연댐의 수위를 60 m에서 52 m로 조절하는 경우, COD의 농도는 약간 낮아지지만 총질소와 총인은 약 130%이상농도가증가되는것으로나타났다. 이러한변화는심각한조류문제를일으킬수있으며, 사연댐의수질관리를영양염류의 농도를 대상으로 하는 경우 수질이 악화되는 것으로 나타났다.

본 연구의 목적은 삽교천 유역에서 하천수 사용 허가량 뿐만 아니라 허가이외 수리권을 모두 고려한 시공간적 물부족을 분석하는 것이다. 분석 결과, 전체 용수이용량 중 농업용수 이용량은 98%를 차지하고 있으며, 이중 허가이외 농업용수의 비율이 83%로 해당유역에서 농업용수가 차지하는 비율이 매우 높은 것으로 나타났다. 2001∼2011년간의 물수급에서는 삽교천 16개 표준유역 중 곡교천 상류에서만 물부족이 예측되었으며, 2009년 관개기 농업용수 사용으로 인한 물부족량이 가장 많은 것으로 분석되었다. 특히 강수량이 부족하고 이앙용수가 많이 사용되는 4∼5월에 집중되는 것으로 나타났다. 그러나 허가이외 수리권을 제외하였을 경우에는 물부족이 발생하지 않아, 허가이외 수리권 관리의 시급함을 알 수 있다.

The purpose of this study is to use micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to korea basin area of porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

물발자국은 제품과 서비스를 생산하는데 전과정 혹은 전체 공급망에서 사용된 담수의 양을 나타낸다. 물발자국 평가는 인간의 활동과 관련된 물의 희소성 및 오염과 관련된 정보를 파악하는데 보다 많은 정보를 주기 때문에 물소비관점에서 지속가능한 물관리에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 물발자국 제도의 도입을 위해서 물발자국 데이터베이스/물계정이 필수적인데 국내에서 전 산업부분에 적용할 수 있는 DB가 전무하다. 따라서 이 연구의 목적은 산업연관분석법을 이용해 국내의 403개 산업분야에 대한 물발자국 인벤토리를 개발하는 것이다. 주요 연구결과로는 농업분야의 물사용량이 전체 직접수의 79%를 차지하며, 공업분야는 간접수의 사용량이 82%로 주를 이루는 것으로 분석되었다. 물사용량은 벼가 가장 많지만, 다음은 수산양식과 과일 생산으로 조사되었고, 가장 물사용강도(m3/원)가 높은 것은 비식용작물(103,263m3/백만원)로 분석되었고, 이와 같은 결과는 비식용작물(초지생산 등)의 직접수는 많지만 경제적 가치가 매우 낮아 높은 물사용강도를 보여주고 있다. 다음은 육림, 철광석, 원목, 수산양식, 상수도, 잡곡 등의 순으로 물사용 강도가 높게 나타났다. 전체적 관점에서 총 물사용량 중 56%가 간접수가 차지하기 때문에 간접수를 고려한 산업분야의 수자원관리, 즉 공급망에서 전과정을 고려한 관리가 물사용 효율성을 높이는데 중요하다는 것을 알 수 있다. 전과정 개념과 산업연관분석법을 이용한 물사용강도 자료는 물발자국 도입시 제품단위 물발자국 산정의 기초 인벤토리로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

This study utilized atomic force microscopy (AFM) and nanoindentation methods to evaluate epoxy water-resistance and anti-corrosiveness. This study considered two different epoxy formulations to assess typical degradation characteristics of epoxy surfaces with regard to water-resistance and anti-corrosiveness. As a result, this study was able to clearly confirm changes in physical characteristics and performance tendencies regarding ozone oxidizing reactions.

수자원시스템의 설계공급량을 결정하기 위한 평가지표의 선택은 수자원기술자가 직면한 중요한 문제이다. 대부분 신뢰도, 회복도 그리고 취약도를 대상으로 평가하게 된다. 그러나 각 지표 간에는 중복성이 있고 회복도와 취약도는 용수공급 여건이 나빠져도 개선되는 증감현상이 나타날 수 있다. 실제 적용에서는 이와 같은 문제점을 인지하지 못하고 한번 계산된 추정치로 판단하는 경우가 대부분이다. 이런 현상에 대한 원인은 수자원시스템의 다양한 특성에 의해 나타나고 있는데 수문 및 수요의 계절적 변동성이 대표적이다. 본 연구에서는 우리나라 댐 설계시 일반적으로 적용하고 있는 신뢰도 지표에 추가하여 다기준 적용을 위한 회복도 및 취약도의 적용성을 분석하였다. 분석방법은 계절적 변동성이 큰 농업용수의 구성비율을 기준으로 7개댐을 선정하여 각 지표 간 상관성과 증감현상을 분석하였다. 분석 결과, 연중 일정량을 공급하는 용담댐은 일반적 추세를 보였으나 농업용수를 공급하는 충주, 안동 및 남강댐 등은 회복도와 취약도에서 증감현상이 뚜렷이 나타났다.

최근 물질의 특성과 구조를 해석하기 위해서 수치해석학적 모델과 컴퓨터 시뮬레이션이 많이 사용된다. 이러한 관점에서 물질의 미세구조를 해석하는 데 있어 분자동역학 해석법은 매우 유용한 방법이다. 이번 연구에서는 점토광물에 대한 확산계수 및 점착력과 같은 물리화학적 특성을 계산하기 위한 수치해석학적 방법을 소개한다. 이번연구에서 지질학적으로 심부에 위치하는 포화된 점토광물과 물을 포함한 점토광물에 대한 특성을 분자동역학을 이용해서 계산하고 균질화해석법을 활용하여 점착력과 같은 외부조건에 따라 결정되는 점토광물의 확산거동을 해석하였다. 그 결과 수치해석에 의한 해석결과 값과 기존의 실내 투수실험에 의한 결과 값이 매우 흡사한 결과를 보인다는 것을 알 수 있다. 이는 여러 가지 복합적인 조건하에서의 점토광물의 물리화학적 거동을 해석하는 데 수치해석학적 방법이 매우 유용하게 사용될 수 있다는 것을 의미한다.

본 연구에서는 목자판과 수면이 포함되어 있는 시차를 가진 두 영상에 대해 직사각형 검사영역을 설정하고 그 상관계수를 분석하여 수면을 판단하는 새로운 수면인식 기법을 제안하였다. 상관계수의 수직적인 값들로부터 임계치, 첨두값, 기울기, 분산비 등 4가지 방법을 이용하여 수면의 위치를 판정하였다. 흔들림 등으로 인해 두 영상의 위치가 불일치하여 생기는 문제를 제거하기 위해 추가로 영상의 흔들림을 보정하는 알고리즘과 통계적 필터링 기법을 적용하였다. 저수시에 촬영한 28개 지점의 영상에 개발한 수면 인식 방법을 적용하였다. 이 방법으로 계산한 수면은 목측 수면과의 평균상대오차가 3.4～5.7 cm 정도로 나타났다. 수면의 요동이 있을 경우, 이 방법은 기존 방법을 보완하여 영상수위계의 수위 측정성능을 높이는데 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 시간에 따른 수질 변화를 파악하고 원인에 따른 경향을 분석함으로써 적절한 관리대책을 수립하는 것이 필요 하다고 생각되어 이 같은 연구를 하게 되었다. 현재 수질오염이 심각한 낙동강 수계를 대상으로 2006～2010년까지 수질변화를 분석하였다. 수계의 803개, 국가하천 13개소, 지방1급 하천은 10개소, 하천에 합류하는 하천은 31개 지점에서 측정한 수은, BOD (Biological Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen)과 TP (Total Phosphorus) 등의 월평균 자료결과를 바탕으로 하여 통계적분석(상관분석, 회귀분석, 분산분석, 시계열분석)을 통한낙동강유역의 인근 지역의 계절별로 수질항목을 확인하였으며, 평가지표에 따른 변화를 측정하고자 하였다. 유역의 지질 및 지형의 영향이 주로 작용하는데 지역의 기후 조건, 식생, 지형, 토양, 비 포화대 매질의 영향을 받기 때문에 여러 가지의 변수를 가지고 유출했으며, 이는 방류량의 결정문제, 호소의 부영양화 문제 등이 제기될 수 있겠으며, 좋은 개선방안을 만들어 보려고 한다. 따라서 낙동강의 강우기 유량을 증대하는 대책이 병행되는 것이 바람직하며, 물 관리대책에는 하천유지용수 확보를 구성을 해야 하며, 수로 건설사업 완료를 지속적인 관찰이 필요하다. 그러나 지류에는 물이 흐르지 않는 시기가 발생하는 이유는 자연 상태에서 흘러야 하는 하천수 및 공업용수와 농업용수로 취수했기 때문이다. 따라서 이 모든 것을 관찰 및 구성을 하기 위해서는 지속적인 연구가 필요로 하며, 다음과 같은 연구의 목적을 두고 연구조사 하였다.