In this study, hydrological safety assessment on dam facilities was estimated using dam hydrological safety evaluation result and in-depth inspection assessment result and considering climate change scenario. Hydrological safety assessment of the existing dam was performed by calculating the PMP/PMF using the climate change scenario. In this study, it was evaluated hydrological safety assessment of existing dam considering climate change scenario(RCP 8.5).

In this study, hydrological safety vulnerability assessment on dam facilities was estimated using dams' hydrological safety evaluation result and in-depth inspection assessment result and considering climate change scenario. Hydrological safety assessment of the existing dam was performed by calculating the pmp/pmf using the climate change scenario. Using the results, Multi-Criteria Decision Making was used for vulnerability ranking decision on dams, and assessment scores and weights of hydrological safety evaluation considering climate chage were applied as payoff matrix and weight coefficient. In this study, it was evaluated vulnerability ranking that hydrological safety evaluation of existing dam considering climate change.

In this study, quartile control chart method is tried to apply to determine limit values of existing dams of K-water’s instrumentation data for dam safety, show asymmetric distributed data, and the example of application is presented. The determined limit values of concrete stress meter and concrete non-stress meter by Shewhart method and quartile method show that the determined limit values by Shewhart method indicate that the majority of instrumentation are on abnormal condition, although the measured values are normal behavior. But, in case of the result of quartile method has such an error. Like this, it is judged that the determination of the limit values of dam instrumentation, show asymmetric and abnormal distributed data, by the quartile method is appropriate. Therefor The quartile method is applied to the determination of limit values of existing dam instrumentation of K-water.

In this study, repair and reinforcement priority determining method for each component of existing dams is suggested. Condition assessment results from in-depth inspection followed by “specific guide for in-depth inspection on dams” are used. Condition assessment is subdivided into several steps and evaluation indices are determined by considering weights such as influence coefficients and adjustment factors for each component through all of the steps. These weights are counted backward to determine the priority for each component and facility. An algorithm is designed to analyze this procedure and 4 target dams are adopted to verify the method. This method can be used for establishing an efficient maintenance strategy related to the repair and reinforcement priority determination.

Deformation monitoring of dams has been widely used for its safety management. In this study, improvement of the deformation monitoring with a total station was suggested by calibrating coordinate of a total station. The position of TS was initially measured through 3∼4 given points and the coordinate of total station was considered as an absolute value. However, when the targeting point was measured by the total station, the coordinate of the total station was changed and it means that deformation of the total station was also occurred. Therefore, the deformation of dams was increased by deformation of the total station. Before the calibrating, the deformation of the target point located at 50m from total station was ±20mm. After the calibrating, the deformation was decreased by ±2mm.

In this study database on the results of in-depth inspection was built and statistical analysis was performed on the major faults for concrete dams. using condition evaluation results for existing concrete dams.

본 연구는 한반도의 8개 다목적댐을 대상으로 일 유량자료의 특성을 분석하였다. 자료의 Noise의 제거를 위해 3-Day 평균 평활화(Smoothing)를 적용하였으며, 댐유입량 자료에 대하여 Mann Kendall test와 Poisson Regression을 분석을 통하여 경향성 분석을 실시하였다. 일유량 자료의 Peak Flow 및 7-day Low Flow에서 추출되는 극치유량 발생시점, 유출변화, 지속기간 및 발생빈도 등 4가지 IHA 지표의 경향성(Trend) 및 유형화(Typology) 분석을 수행하였다. Peak Flow 분석결과, 6개 다목적댐의 첨두유량 발생빈도의 변화가 통계적으로 유의한 증가패턴으로 나타났다. 특히 섬진강댐 유역은 4가지 지표 모두에서 증가 경향이 분석되어 다른 댐유역보다 하천의 생태학적 스트레스가 가장 큰 것으로 나타났다. 일 최소유량에 대한 경향성 분석결과, 댐유입량에 대해서 섬진강댐에서는 증가경향이 나타났으며 안동댐과 충주댐에서는 통계적으로 유의한 감소패턴이 분석되었다. 댐유량 자료에 대한 유형화 분석 결과, 상위분위 및 하위분위에 관한 유형화 분석 결과 상위분위만 증가하는 경우는 7월∼8월, 9월∼10월 사이에 소양댐, 충주댐 등에서 간헐적으로 발생하였고, 상위분위 또는 하위분위만 감소하는 경향이 교차적으로 11∼12월, 1∼3월, 3∼5월, 5∼7월 사이에 발생하였다. 이외에도 섬진강댐(5월∼ 12월, 1월), 대청댐(1∼3월, 5∼7월)에서 하위분위만 증가경향을 보이는 것으로 나타났다.

본 연구에서는 하천부터 연안까지의 댐 구조물 건설로 인해 해안으로 표사 공급원이 감소하는 것을 정량적으로 검토하였다. 내륙과 해양의 전이역인 연안은 농수산업, 임해산업단지, 발전소 및 항만 등 산업인프라, 관광 및 레크리에이션 등의 다양한 편익을 제공하며 경제·사회·환경적 가치가 높다. 그러나 80년대 이후 무분별하게 추진되어온 각종 연안 개발은 직·간접적인 해안의 침식문제를 발생시켰다. 최근 전국 연안에서는 하천정비사업으로 댐과 보 같은 수리구조물 건설 등으로 인해 육상에서의 토사 공급 단절로 장기적 해안침식이 가속화되고 있다. 그러나 세부적인 수리·표사현상에 대한 과학적 이해도가 아직 불충분함에 따라 침식제어공법 효과에 불확실성이 있으며, 그동안 대부분의 해안선 변화 예측은 하천이나 해안선을 따라 이동되는 토사 유입 또는 유출량에 대한 정보가 부족하여 이를 고려하지 못하고 단기간의 이벤트성 예측으로 근본적인 문제 해결의 묘책을 제시하지 못하는 경우가 많았다.본 연구에서는 수리구조물로 인한 표사량 감소에 대한 연구를 진행하게 되었다. 그중 가장 주요한 표사 공급원 감소 원인이 되는 것이 하구 댐이라고 할 수 있다. 하구 댐으로 인한 표사량 감소율에 대한 연구는 먼저 댐 건설 전 유역면적당 순수 표사량과 댐 건설 후에 표사량 사이에 감소율을 계산하는데 의의가 있다. 표사량 감소율을 산정하고 표사 공급원 감소로 인한 침식 위험 지역 판단을 통해 침식 위험도 평가 도입시 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

지구온난화와 기후변화에 의한 수문사상의 불확실성이 커지고 있는 점을 고려하여 수자원의 지속가능성은 매우 중요한 과제로 대두되고 있다. 본 연구는 우리나라 주요 다목적댐을 대상으로 지속가능성지수를 이용하여 용수공급 이행도를 평가하였다. 수자원시스템 용수공급 평가에 많이 활용되고 있는 지표들을 대상으로 적용성과 유연성을 고려하여 선정하고, 선정된 매개변수로 구성된 복합지수를 이용하여 통합적으로 평가하는 방식이다. 실질적으로 신뢰도, 회복도, 취약도 및 최대물부족도 등을 기초 매개변수로 댐의 용수공급 지속가능성지수를 구성하고 15개 다목적댐을 대상으로 개별 댐과 유역별로 평가하였다. 평과결과, 금강유역의 대청댐과 낙동강 유역의 임하, 합천 및 남강댐이 취약한 것으로 나타났으며, 유역은 낙동강 유역이 가장 취약하여 용수공급 안전도 향상을 위한 대응방안이 필요한 것으로 분석되었다.

수자원 사업의 계획을 수립함에 있어서 그 사업이 추구하는 목적과 목표를 달성하기 위해서는 다양한 가치의 수렴이 중요시 되어야 하며, 이를 통하여 목적과 가치의 관계를 설정하는 과정에서 다양한 기준과 대안들이 선정되어야 한다. 또한 선정된 대안에 대해서는 개별사업의 중요도를 바탕으로 한 투자우선순위를 결정하는 것도 중요한 사항이 될 수 있다. 특히, 댐 직하류 하천정비사업과 같이 내재된 가치가 복합적이고 판단기준이 다양한 경우 최적의 대안을 결정하는데 어려움이 있을 수 있는데, 이는 다기준의사결정 기법을 활용함으로써 해결할 수 있다. 본 연구는 과거 연구에서 수행되어 제시된 댐 직하류 하천정비사업의 투자우선순위로부터 상위 10개 대안을 선별하고, 이를 순위선호 결정에 장점이 있는 PROMETHEE 기법에 적용하여 그 결과를 비교하였다. 이를 위해 평가기준별 가중치는 AHP 기법에서 제안하는 고유벡터법에 의해 산정된 값을 적용하였고, PROMETHEE 기법에 의해 재선정된 투자우선순위 결과는 각 평가기준에 대한 대안들의 상관성 및 특성을 시각적으로 나타내는데 효과적인 GAIA 기법을 이용하여 고찰하였다. 분석결과, 총 10개의 대안 가운데 주암조절지댐, 운문댐, 용담댐 순으로 투자우선순위가 높은 것으로 나타났으며, 과거 연구에서 제시한 결과와는 다소 차이를 보였다. 본 연구에서 활용한 PROMETHEE 기법은 댐 직하류 하천정비사업을 비롯한 다양한 대안이 고려되는 의사결정 문제에서 많은 도움을 줄 것으로 기대되며, 다양한 정보로 이루어진 의사결정 과정의 내부적 구조를 GAIA 기법을 통해 확인함으로써 다소 복잡할 수 있는 의사결정 평가체계를 이해하는 데 도움을 줄 것으로 판단된다.

본 연구에서는 충주댐(2750*106 m3) 및 조정지댐(30*106 m3)을 포함한 유역을 대상으로 미래 기후변화가 댐 저수량에 미치는 영향을 분석하기 위해 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형을 활용하였다. 3지점의 9개년(2002～2010)동안의 자료를 이용하여 검보정을 실시한 결과 유출량에 대해서는 Nash-Sutcliffe 모델 효율(NSE)이 0.73으로, 두 댐의 저수위에 대해서는 0.86으로 나타났다. 미래 기후변화 시나리오자료는 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)에서 제공하는 GCMs (General Circulation Models) 중 HadCM3 모델의 SRES (Special Report on Emission Scenarios)에 의한 B1과 A2 시나리오를 구축하였다. 미래 월별 기온과 강수자료는 과거 30개년(1977～2006, baseline period) 자료는 편의보정(bias-correction) 기법을 이용하여 오차보정 후, Change Factor (CF) method를 이용하여 상세화 하였다. 미래 연평균 기온은 2040s (2031～2050)에 0.9℃, 2080s (2071～2099)에는 4.0℃까지 증가할 것으로 예측되었고, 연평균 강수량은 2040s에 9.6%, 2080s에 20.7% 증가하는 것으로 나타났다. 과거 대비 미래 증발산량은 15.3%까지 증가하고, 토양수분은 최대 2.8% 감소하였다. 과거 9개년 평균 댐 방류스케줄에 따른 미래 댐 연평균 유입량은 가을철을 제외한 대부분 기간에 최대 21.1%까지 증가하는 경향을 보였다. 미래 가을철 댐 유입의 감소로 인해 현재 방류 패턴으로는 연말까지 결국 저수량을 회복하지 못하는 것으로 나타났다. 미래 풍수년과 갈수년에는 댐 저수량의 시간적 변동이 더욱 불안정해지므로 각각 저수량의 상향 및 하향 조정에 주의를 기울여야 한다. 따라서 기후변화 적응을 위한 댐 방류 패턴 조절이 필요하다고 판단된다.

최근에 이르러 기후변화에 따른 급격한 지구온난화에 대비하기 위해 많은 연구가 수행되고 있으며, 본 연구에서는 임하-안동댐 유역을 대상으로 미래 유량 변화에 대응하기 위한 다목적댐 운영 전략에 관하여 연구하였다. 미래 유량 전망결과를 이용하여 댐군을 연계운영하고 그 영향을 단독 댐 운영방법과 비교하여 평가하였다. 먼저 기후변화의 불확실성 을 고려하기 위해 GCM와 통계학적 축소화 기법인 일기발생기 LARS-WG, 유출전망 모형 abcd에 적용하여 미래 전망 댐 유입량을 산정하였다. 수위운영방법이 기존 댐 운영방법에 대한 모의로 선정되었으며, 대안으로서 New York City rule을 적용한 선형계획법의 댐군 연계운영 모형을 적용하였다. 미래 유입량 전망결과는 과거의 연 총 유입량에 비하여 안동댐에서 평균 72.81%, 임하댐에서 평균 65.65% 감소하였다. 미래 유입량 전망자료를 댐 운영모형에 적용한 결과, 연계운영한 결과의 신뢰도가 평균 62.22%로 단독 운영 결과의 신뢰도 47.55%에 비해 GCM 종류에 상관없이 전반적으로 높았다. 특히 수량 부족으로 인해 신뢰도가 낮은 경우, 편차는 더 크게 나타났다. 따라서 안동-임하 댐군에 연계운영을 적용하는 것이 상대적으로 기후변화에 따른 수량의 변화에 더 효율적으로 대응할 수 있음을 확인하였다.

우리 정부는 법률로써 댐 주변지역 지원을 규정‧1990년부터 지원사업을 추진하고 있다. 하지만 댐 주변지역 지역주민의 상대적 박탈감은 여전하며, 때로는 댐을 둘러싼 지역적 갈등이 법정 투쟁으로까지 확대되는 경우도 발생한다. 이와 같이 댐과 관련된 지역적 갈등이 끊이지 않는 것에는 다양한 이유가 존재하나, 댐주변지역지원사업이 만족할 만한 역할을 수행하지 못하고 있는 것 또한 주요한 이유 중 하나로 간주되고 있다. 이에 본 연구는 댐주변지역지원사업과 관련한 고객만족 영향요인 및 요인별 영향 정도를 규명하였다. 그 결과 ‘댐의 사회적 필요성’, ‘지원절차의 합리성’, ‘지원사업의 합목적성’ 등의 요인이 댐주변지역 고객만족에 유의적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 그리고 고객만족에 미치는 요인별 영향의 정도에 있어서는 ‘지원절차의 합리성’ 요인이 가장 큰 것으로 나타났으며, 그 다음으로는 ‘지원사업의 합목적성’, ‘댐의 사회적 필요성’ 순으로 분석되었다. 그러나 댐주변지역지원사업을 지역주민이 직접적으로 수혜를 받았는가의 경험 유무는 고객만족과 통계적으로 유의미한 관련이 있다고는 말할 수 없는 것으로 나타났다. 또한 고객만족에 미치는 영향요인의 구성 항목과 고객만족과의 관계분석에 있어서는 ‘지역간 형평성’이 가장 큰 영향관계를 보였으며, 다음은 ‘프로젝트 선정’, ‘주민의견 반영’, ‘지역발전’, ‘투명성’ 순으로 나타났다. 하지만 ‘프로젝트 추진 단계의 적절성’의 통계적 유의성은 없는 것으로 분석되었다.

수자원 시스템의 중요한 기능 중 하나는 갈수 피해를 방지하는 것이다. 그러나 댐에 의한 용수공급계획은 이용 가능한 자료의 한계, 조사 자료의 부정확, 해석 방법의 부적합 그리고 기후변화 등의 요인에 의해 불확실성이 존재한다. 실제 운영과정에서는 이수안전도를 초과하는 이상가뭄 발생 시 용수부족이 발생하여 제한급수 등 정상적인 물이용이 불가능해진다. 그러나 우리나라는 가뭄에 의해 물 부족이 발생할 경우 대체수원개발 등 딱히 마땅한 대처수단이 없으며, 갈수대책을 위한 수원확보도 미미한 실정이다. 특히 이상가뭄에 의한 피해정도를 고려하여 용수공급효과를 평가할 수 있는 기준이 마련되어 있지 못해 현실적인 대책을 마련하기 어려운 실정이다. 본 연구는 기 제시되어 있는 용수부족지표를 이용하여 기존 다목적댐의 저수(低水)용량을 비상용수 공급원으로 활용하는 방안에 대하여 검토하였다. 기존 다목적댐의 유량자료를 이용하여 용수부족사상을 분석하고 용수부족 감소 효과를 평가하였다. 적용 결과 임하, 대청, 합천 및 남강댐의 경우 이상가뭄에 매우 취약한 것으로 나타났으며 가뭄대비용 비상용수의 추가 확보가 필요한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 댐 용수공급능력에 영향을 미치는 요인들을 요인분석 통계기법을 사용하여 추출하였으며, 그 결과를 이용하여 댐 용수공급능력 추정을 위한 다중회귀모형을 개발하였다. 21개 다목적댐과 12개 생공용수전용댐을 대상으로 하였으며, 다목적댐과 생공용수전용댐으로 구분하여 요인분석을 수행하였다. 댐 용수공급능력에 영향을 미치는 변수로 유역면적, 유입량, 유효저수량, 생공용수량 등급, 농업용수량 등급, 하천유지유량 등급, 하천관리 등급, 평균강우량 등급을 선정하였다. 변수들의 상관계수 행렬 점검, Bartlett의 구형성 점검, KMO 표본적합도 점검을 실시하여 변수들의 요인분석에 대한 적합성을 확인하였다. 변수들은 다목적댐의 경우 3개 요인, 생공용수전용댐의 경우 2개 요인으로 분류되었으며, 요인들을 Varimax법을 사용하여 회전시켰다. 요인분석 결과는 댐 용수공급능력에 영향을 미치는 변수들이 합리적으로 선정되었고, 이들이 요인으로 적절하게 분류되었음을 보여주었다. 요인점수를 설명변수로 사용하여 연간용수공급량을 추정할 수 있는 다중회귀모형을 개발하였으며, 개발된 모형의 정확성을 평가하고 적용방법을 제시하였다. 결론적으로 댐 용수공급능력에 영향을 미치는 것으로 파악된 변수 및 요인은 댐 계획 및 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

기후변화의 영향으로 인하여 물 부족이 심화되고 있는 상황에서 이수기능이 있는 다목적댐은 유역의 가뭄상황에 대응하기 위한 가장 중요한 역할을 수행하고 있다. 따라서 기후변화를 고려하여 다목적댐의 용수공급에 대한 신뢰도의 평가는 미래 수자원계획을 수립하기 위한 중요한 자료가 될 것이다. 본 연구에서는 우리나라에서 가장 규모가 있는 한강유역내 소양강댐과 충주댐을 대상으로 설정하였다. 유역의 기후 변화 영향 검토를 위하여 IPCC에서 제시하고 있는 3개의 기후변화 시나리오(A2, A1B, B1)와 3개의 기후모형(CNRM, UKMO, IPSL)의 결과로 조합된 9개의 기후변화 시나리오를 구성하여 유역규모에서 기상자료를 생산하였고 장기유출모형인 SWAT 모형을 구축하여 미래 유출량을 모의하였다. 그리고 수자원장기종합계획(2006)에서 제시하고 있는 고수요, 기준수요, 저수요에 대한 3개의 미래 물수요 시나리오를 통하여 유역의 수요 자료를 구성하여 총 27개의 기후변화-물수요 시나리오를 바탕으로 한강유역에 대한 K-WEAP 모형을 이용하여 소양강댐과 충주댐의 미래 용수공급 신뢰도를 평가하였다. 대상 댐에 대한 저수량 및 용수공급가능용량을 기준으로 저수지의 용수공급에 대한 안정성을 검토한 결과 소양강댐과 충주댐은 비교적 안정적으로 용수 공급이 가능한 것으로 검토되었다. 하지만 고수요 시나리오에서 저수용량이 저수량 이하로 떨어지는 것으로 모의되어 극한 가뭄이 발생할 경우 용수 공급에 문제상황이 발생할 가능성이 있는 것으로 추정되었다. 그리고 저수용량의 미래 추세선을 작성한 결과 소양강댐과 충주댐에서 저수용량이 감소하는 경향이 있는 것으로 나타났다. 이는 기후변화의 영향으로 미래 댐에서 저수용량을 안정적으로 확보하는데 제한적인 요소로 작용할 수 있음을 시사하는 결과라고 판단되었다.

최근 집중호우 등으로 인하여 유역에 생산된 토사가 하도에 유입되면서 하상 및 지형변동을 일으키고 있으며, 보 및 댐 상류에서 유사의 퇴적으로 인하여 홍수위 변화와 저수지 기능감소 등 많은 변화를 가져오고 있다. 이로 인해 수리구조물의 지속적인 유지 및 관리를 위하여 댐 및 보의 유사관리 방안이 절실하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 낙동강에 건설된 소규모 댐인 상주보를 대상으로 CCHE2D모형을 이용하여 댐의 상류에 퇴적된 토사의 토출(排出, SPT) 메카니즘을 분석하였다. 토사 토출 효과를 예측하기 위하여 2차원 하상변동 수치모형인 CCHE2D를 이용한 하상변동 과정을 모의한 결과, 보 상류에서는 수문을 통과하여 흐르는 유속으로 인하여 하상이 저하 되었으며, 보 하류에서는 상류에서 유입되는 유사량과 지형적인 영향을 받아 세굴과 퇴적이 반복되는 경향을 보였다. 상류에서 2년빈도 유량인 3,857 ㎥/s와 풍수량인 207.4 ㎥/s로 48시간 동안 상주보로 유입될 때, 수문이 완전히 열린 상태로 있을 경우에, 상주보에서 배사효과를 예측하기 위하여 유사 전달(Sediment delivery)을 분석하였다. 2년빈도 유량인 3,857 ㎥/s의 경우 보에서 하류로 전달되는 유사량은 약 4,400 tons 정도로 산정되었다. 유량이 1,500 ㎥/s일 때, 약 2,700 tons이 하류로 전달되지만, 최대 유사전달이 발생되는 지점은 보 하류에서 발생하였다. 풍수량 인 207.4 ㎥/s 일 때, 1,357 tons이 하류로 전달되며, 최대 유사전달이 발생되는 지점은 보에서 발생하였다. 따라서, 상류에서 2빈도의 홍수량이 유입될 때, 토사 토출 효과가 큰 것으로 나타났다.

낙동강 상류에 위치한 안동, 임하 댐 하류 하천에서 두 댐에 의한 충적하천의 변화와 식생이입 현상을 정성적, 정량적으로 조사, 분석하였다. 하천형태 및 하상재료 분석 결과, 댐 하류는 전반적으로 저하되었고 일부 구간은 최대 3m 이상 세굴 되었다. 하상재료도 전반적으로 임하댐 건설 전 평균 1.5mm에서 건설 후 2.5mm로 조립화되었다. 댐 건설로 인한 하상소류력의 감소는 사주에 식생 활착을 촉진시켰으며, 그 결과 사주의 식생이입률은 1971년 자연

본 연구에서는 금강유역의 물이용과 댐의 영향에 의한 하천유황의 변화를 평가하였다. 유황변화의 압력지표로서 하천수 이용률과 담수지수를 분석하였다. 유황의 정량적인 변화 분석을 위하여 유황곡선, 유황계수, 홍수 및 갈수 빈도분석과 유량변동분석법을 적용하였다. 8개 분석 대상지점의 결과는 댐 건설전의 유황과 비교할 때 댐과 물이용의 영향으로 고유량 범위에서는 감소하고, 저유량 범위에서는 증가하고 있음을 구체적인 수치로 확인하였다. 금강유역은 연평균유출량의 2

본 연구에서는 팔당댐 지점을 중심으로 상류에 위치하고 있는 소양강, 충주 다목적댐 운영에 따른 빈도홍수량의 거동변화를 분석하고자 하였다. 이를 연구하기 위해서는 동일기간의 댐운영 여부에 따른 두 계열(조절유량, 비조절 유량)의 홍수량 자료를 합리적으로 획득하는 것이 무엇보다 중요하다. 홍수량 산정을 위해서는 단기 강우-유출모형을 이용해야 하지만, 계산의 어려움과 유역의 비선형으로 인해 그 결과를 증명하기 매우 어려운 현실이다. 따라서 상대적으로 유역면적