Currently, satellite images act as essential and important data in water resources, environment, and ecology as well as information of geographic information system. In this paper, we will investigate basic characteristics of satellite images, especially application examples in water resources. In recent years, researches on spatial and temporal characteristics of large-scale regions utilizing the advantages of satellite imagery have been actively conducted for fundamental hydrological components such as evapotranspiration, soil moisture and natural disasters such as drought, flood, and heavy snow. Furthermore, it is possible to analyze temporal and spatial characteristics such as vegetation characteristics, plant production, net primary production, turbidity of water bodies, chlorophyll concentration, and water quality by using various image information utilizing various sensor information of satellites. Korea is planning to launch a satellite for water resources and environment in the near future, so various researches are expected to be activated on this field.

Although it has been well known that the Saemaul Undong had a direct relation with the water resources development during 1970’s, its contribution to the water resources and increased income in rural communities has not been thoroughly quantified so far. In order to assess the contribution of the Saemaul Undong in terms of rural water resources development, we investigated various historical data produced by the central and local governments in relation to water resources development. The results show the direct and indirect contribution of the Saemaul Undong to the water resources development in rural communities such as sewage works, water supply facilities, shared wells, and river works. The results also showed a positive relation between per-house income in rural communities and areas of irrigated paddies, which were rapidly increased during 1970’s. These results can be utilized to transplant the positive aspect of the Saemaul Undong to developing countries focusing on water resources development in rural areas.

To improve stability of the water resources that were seriously affected by climate change and various environmental effects and to supply the clean water always, continuous efforts are essential. Provision of measures with respect of hardware is basically essential to improve the water resources stability due to the topographic characteristic in Korea. However, building a new dam becomes gradually very difficult because of a hardship in selecting right places, opposition forces such as environment and local residents, negative publicity for large civil engineering projects, and so on. The present study, therefore, proposes the Blue dam as an alternative for securing the water resources of a new concept considering domestic conditions. To evaluate the effect of the Blue dam, the Hec-ResSim model is used and the probabilistic discharge flow rate is applied. As a result, when Dam Yeongcheon is applied as a study area, securing water resources of 14 million tons are predicted be secured and the flood control of 15.4 million tons is expected, in comparison with operation of the existing dam only. Consequently, Blue dams are supposed to carry out the function of securing water resources, controling flood, maintaining eco-environmental instream flow, generating hydroelectric power, and providing spaces for recreational activities.

본 연구의 목적은 남강 하류의 중장기 물이용 계획을 위하여 기초적인 용수 수요와 공급가능성을 검토하는 것 이다. 중장기 물이용 계획을 담고 있는 수자원장기종합계획이나 낙동강유역조사보고서를 바탕으로 수자원단위지 도의 표준유역별 자료를 생성하여 목적별 용수 수요와 수자원 부존량을 추정하였다. 수자원 부존량은 단순 3단 TANK모형을 이용하고 표준유역별 용수 수요는 농업용수, 공업용수, 생활용수, 기타 용수 등으로 나누고 원단위 기법으로 계산하였다. 남강 하류 10개 표준유역에서의 총유출량은 925,414천 ㎥/년이고, 총 용수 수요량은 연 462,988천 ㎥인데 이중 농업용수와 생활용수가 각각 243,194천 ㎥, 105,493천 ㎥이고 공업용수가 32,686천 ㎥, 기타 81,615천 ㎥이었다. 남가람 진주혁신도시 건설을 영향을 고려한 경우는 수자원 부존량의 변화는 미미하나 신규 인구의 유입에 의한 생활용 수 수요로 17,156천 ㎥의 추가 용수가 필요할 것으로 분석되었다.

나물자원의 수경재배시 양액농도가 생장 및 무기물함량에 미치는 영향을 조사하고자 벌개미취, 원추리 및 질경이를 펄라이트 배지에 추식하여 70일간 재배 한 후 생장정도와 무기물 함량을 분석하였다. 벌개미취와 원추리의 초장, 줄기직경, 잎의 수, 신선중 및 건물중은 1.5배액 처리구에서 확연하게 우수한 결과를 나타내었다. 질경이의 지상부와 지하부 생체중 및 건물중 등은 양액의 농도가 0.2재액에서 1.5배액으로 증가할수록 증가한 반면, 엽수와 근장은 0.5배액과 표준농도에서 가장 높은 것으로 나타났다. Ca Mg 및 Na 함유량은 벌개미취의 경우 1.5배액에서, 원추리와 질경이는 0.25배액에서 가장 많았다. K 함량은 벌개미취와 원추리는 0.5배액에서, 질경이는 1.5배액에서 가장 많았다. P2O5는 나물종류 및 양액의 농도에 따른 차이가 거의 없었다.

The Sustainable Water Resources Research Center (SWRRC) was established to manage water resources in an integrated manner and has been supported as a part of the 21st Frontier Research and Development Program by the Ministry of Science and Technology (MOST) and Ministry of Construction and Transportation since August 2001. The mission of the SWRRC is to cope with future water shortage problems through development and implementation of technologies of integrated water resources management. This mission ultimately aims at improving of living standards of human being, which is one of the major goals of the 21st Frontier Research and Development Program. The project is conducted by three phases. Duringthe first phase (2001. 8 ~ 2004. 6), the majority of funding is used for development of core and supporting technologies. In the second phase (2004. 7 ~ 2007. 6), with the core and supporting technologies financed continuously, the fund will be usedon different parts of studies in terms of sectors, subjects and integrated researches, and the rest of the fund (50%) will go toward implementation combined with business in the form of providing technologies. In the final phase (2007. 7 ~ 2011. 6), 30% of the fund will be used to integrate developed systems and 70% will be spent on implementation for selected areas to which newly developed technologies will be applied Project Management System for Water resources R&D is cost-effective and well fitted system by resolving many kind of problems facing such a large research and development program considering limited manager.

Industrial Complex in Ulsan is one of the most important areas in the nation. It includes ship building, automobile production, petroleum industry, non-metalic industry, and related industries. However, water for drinking and industry use has been and will be short seriously. Thus available drinking water sources were searched. By rebuilding the two existing dams 20m higher than the present levels, $500,000m^3/day$(for 200days) of water sources may be produced. Additional volume of $13,000m^3/day$(for 200days) can be obtained by a number of small dam construction in the vincity area. Underground water of about $50,000m^3/day$ may also be available. The total of $680,000m^3/day$ could be produced in Ulsan area, which is enough for the population of 1,200,000 in Ulsan area even after year 2011. This newly searched volume of water may be free from pollution. Raising the dam levels may also prevent Ulsan city from chronic flooding problems. Additional advantage is that as much as the newly developed water resources can be supplied to the industrial complexes.

As the impacts of climate change have been emerged all the way through society, the potential risks specifically on agricultural water and facilities are recently getting concerned. Evaluating vulnerability of agriculture to climate change on is a time-tested strategy. While a number of researches on the adaption and mitigation of climate change were performed in various aspects for sustainable agricultural production, the vulnerability of management system for agricultural water and infrastructure has not been investigated yet. This study is aimed to clarify the definition of vulnerability to climate change, find the major indicators able to presume the vulnerability, and finally determine the relative importance of the indicators based on the specialist questionnaire survey and its analyses. The lists of indicators for major parts of agricultural water management such as, water use, flood control, reservoir related issues, and pumping and drainage systems are initialized referring to the related precedent studies. The primary survey was conducted in the form of Delphi to complement the list and methods and the main survey was then conducted using AHP(Analytic Hierarchy Process) technique to quantitatively prioritize the indicators. The results derived in this study would be directly adopted in weighting importance of indicators to investigate the indicator-based vulnerability analysis to climate change in agricultural water and infrastructure management.

기후변화로 인한 수자원 전망은 배출 시나리오, 전지구적 순환모형, 상세화 기법, 수문 모형 등 여러 전망 단계를 거쳐 이루어지며, 각 단계는 수자 원 전망의 총 불확실성의 원천이 된다. 몇몇 연구를 통해 개별 전망 단계의 총 불확실성에 대한 상대적인 기여를 계량화하는 방법이 제안되었으며며, 이러한 분석을 불확실성 분해라고 한다. 불확실성 분해 분석은 큰 불확실성을 발생시키는 단계를 진단하고, 이를 반영한 불확실성 저감 계획을 수립할 수 있게 한다. 전망 단계 간의 교호작용은 불확실성 분해 시 고려되어야 하는 중요한 문제 중 하나이다. 본 연구는 교호작용 효과로 인한 불 확실성을 계량화하고 이를 불확실성 분해에 반영하는 새로운 방법을 제안한다. 제안한 방법은 전망 단계별 불확실성을 주효과와 교호작용 효과를 모두 고려하여 계량화함과 동시에 총 불확실성에서 개별 전망 단계가 차지하는 상대적인 비중을 제시할 수 있다는 장점이 있다. 제안한 방법을 충 주댐 유량 전망의 불확실성 분석에 적용하였다. 충주댐 유역의 불확실성 분석 결과 여름과 겨울 두 계절 모두에서 교호작용 효과의 불확실성은 주 효과의 불확실성에 비해 그 크기가 작은 것으로 나타났다. 교호작용 효과를 고려하여 불확실성을 분해한 결과 배출 시나리오, 전지구적 순환모형, 상세화 기법, 수문 모형의 네 단계 중 여름철은 전지구적 순환모형의 불확실성이, 겨울철은 상세화 기법의 불확실성이 가장 큰 것으로 분석되었다.

기후변화 영향으로 미래의 유출량은 변화할 것이다. 미래 유출량의 변화는 수자원시설에 유입량을 변화시켜 발전량에 영향을 미친다. 본 연구는 기후변화로 인한 유출변화에 따른 북한 수자원시설 발전량을 평가하였다. 수자원시설에 대한 발전량은 물의 에너지에 의해 수차 발전기를 회전시켜 전력을 발생시킨다. 즉, 물의 위치에너지를 운동에너지로 바꾸고 운동에너지를 다시 전기에너지로 변화시키는 것이다. 본 연구의 평가 결과, 북한 수자원시설 발전량은 현재보다 2011년부터 2040년까지 감소하였고, 2041년부터 2100년까지는 증가하였다. 또한, 기존 북한 수자원시설의 발전량은 미래에 감소하거나 현재와 비슷하게 나타났다. 신규 북한 수자원시설의 발전량은 단기적으로는 감소하지만, 중장기 미래에는 증가하는 것으로 나타났다. 기존 북한 수자원시설은 기후변화 영향에 취약하고, 신규 북한 수자원시설은 기후변화 영향에 유리하게 입지하고 있는 것으로 판단된다.

화음탐색법은 2001년 고려대학교 수자원연구실에서 개발한 최적화 알고리즘으로 재즈의 즉흥연주에서 반복적인 연습을 거듭할 수 록 좋은 화음이 만들어지는 현상에 착안하였다. 화음탐색법은 처음 소개된 논문이 Google Scholar 기준 약 3,600여 회(2018년 1월 11일 기준) 인용될 만큼 유전자알고리즘과 견줄만한 세계적인 최적화 알고리즘이 되었고 비단 수자원공학 및 토목공학 뿐 만 아니라 공학 전 분야, 의학, 경영학, 인문학 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 본 논문은 화음탐색법을 포함한 최적화 알고리즘이 수자원공학의 다양한 분야에서 널리 적용되기를 바라며 작성된 화음탐색법 총설논문(Review Article)이다. 따라서, 본 논문에서는 먼저 화음탐색법을 간략히 소개하고 적용분야 및 분야별 적용 빈도를 살펴본다. 또한 화음탐색법의 세계화 현황을 관련 학회의 성장과 관련 연구프로젝트의 동향 정리를 통해 알아본다. 마지막으로 국내 수자원공학 분야 연구에 적용된 최적화 알고리즘 현황을 살펴보고 활용의 증대를 위한 몇 가지 제안사항을 전달하며 마무리한다.

본 연구는 지하댐에 의한 수자원 개발량을 평가하는 방법론을 제시한다. 연구 대상지역으로 선택한 쌍천 지하댐은 동해안 쌍천유역 하구에 위치 하며 비피압 충적 대수층을 형성하고 있다. 동해안에는 지형적으로 유사한 지하댐 후보지가 여러 개 존재한다. 본 연구에서는 대수층의 지하수위를 평면 2차원 FDM 모형으로 산출하였으며, 여기서 유역 유출은 대수층 표면에 침투항으로서 입력된다. 3개의 유역 유출모형의 평균으로서, 기저유량은 0.5 m3/sec로 산출되었다. 그리고 이 기저유량 근처의 유입량을 갈수기 유입으로 간주하여, 유입량 및 양수량 변화에 따른 지하수위를 산출 하는 방법으로 수자원 개발량을 평가하였다. 구체적으로는 현재 속초시 생활용수를 공급하고 있는 실제 양수량(28,000 m3/day)을 적용하여, 우물 수위가 대수층 바닥에 도달하거나 지하수위가 대수층 표면을 상회하여 지표수 흐름이 발생하는 유입량을 추정하였다. 또한 수자원 개발량을 증대시키기 위하여 우물의 양수량을 증가시키거나 추가 우물을 설치하는 상황을 재현하고, 극심한 갈수기에 가능한 양수량을 산출하였다.

기후변화로 인해 강수의 불확실성이 증가하는 현 시점에서 효율적인 물 관리를 위한 계절예측 및 기상 예보의 활용은 필수적이다. 본 연구에서는 기상청에서 2014년 6월부터 시행하고 있는 범주형 확률장기예보를 Hit Rate, Reliability Diagram, Relative Operating Curve (ROC)의 평가지 표를 활용하여 예측력을 검증하였고, 추가적으로 확률예보를 활용하여 정량적인 예측 강수량을 생산하는 기법을 제안하였다. 확률장기예보의 예 측력 검증결과 최대 48%의 예측력을 갖는 것을 확인할 수 있었다. 확률예보를 활용하여 예측 강수량을 추정한 결과, 정량적으로 관측 자료와 유사 하게 모의되는 것을 확인할 수 있었으며 예측 적합도 평가결과 100%의 정확도를 가진 예보의 경우 최대 0.98, 실제 예보의 경우 최대 0.71의 상 관계수를 보였다. 본 연구에서 제안하는 확률예보를 활용한 예측 강수량 추출기법은 강수의 불확실성을 고려한 물 관리를 가능하게 해줄 것으로 판 단되며 효율적인 수자원 장기 이수계획 및 저수지 운영의 의사결정지원 등에 활용 가능할 것으로 기대된다.

전지구적으로 발생하는 기후변화로 인해 수자원의 시공간적 변화를 야기할 것으로 전망된다. 기후변화에 따른 수자원의 영향을 정량적으로 평 가하고 그에 적응할 수 있는 수자원 관리 방안이 필요하다. 하지만 영향평가 시 많은 불확실성이 발생하기 때문에 평가 시 발생하는 불확실성을 정 량적으로 평가할 수 있는 기술 개발이 요구된다. 본 연구에서는 기후변화에 따른 수자원 영향평가 시 발생하는 불확실성을 단계별로 평가할 수 있 는 기법을 개발하였으며, 지역기후모형, 통계적 후처리기법, 수문모형에 따른 불확실성을 분석하였다. 평가를 위해 5개 지역기후모형, 5개 통계적 후처리기법과 2개 수문모형을 이용하였다. 불확실성의 요인을 분석한 결과 유출량의 경우 겨울철을 제외한 모든 계절에서 RCM의 불확실성이 29.3~68.9%로 가장 큰 비중을 차지하는 것으로 나타났으나, 겨울철은 수문모형의 불확실성이 46.5%를 차지하는 것으로 나타났다. 증발산량 의 경우 가을철을 제외하고 수문모형의 불확실성이 28.5∼65.1%로 가장 큰 비중을 차지하였다. 따라서 이수기는 수문모형에 더욱 영향이 큰 것 으로 나타났으며, 홍수기는 기후 모델링 부분의 영향이 큰 것으로 사료된다. 이 기법을 통해 특정 RCM이나 통계적 후처리기법, 수문모형 등의 선 정에 따라 전체 불확실성이 어떻게 변화될 수 있는지를 분석할 수 있으며, 이를 통해 불확실성을 저감할 수 있는 방안을 마련할 수 있을 것으로 기대 된다.

Seasonal rainfall forecasts are one of the most important part of water resources management in minimizing climate-related risk. Recently, abnormal change in precipitation raised the attention of not only scientists it gets big interest in general public too. Seasonal climate forecasts are typically based on simulations from general circulation models (GCMs) that approximate the complex physical, chemical, and biological processes. But it has been known that General Circulation Models have considerable uncertainties. Recent studies suggested that Multi-Model Ensemble(MME) could reduce this uncertainties and give an improvement on the results. There have been used several MME estimation techniques that are simply averaging models and regression based techniques. This study aims to improve MME using Bayesian Model Averaging(BMA) technique which gives weights to the models based on each model performance to present observation. The result showed that BMA technique output is statistically more fitted to the observation than the other techniques and it is very important to further analysis such as downscaling and other simulation method that uses future precipitation as a main input data.

최근 기후변화에 따른 사막화 및 산업화, 도시화로 2025년 인류의 60% 이상이 ‘물 공급 위협’에 노출 될 뿐만 아니라, 국가 및 지역간 협력의 부재로 물 분쟁도 자주 발생할 것으로 UN에서는 전망하고 있다. 따라서 수자원산업의 해외시장은 빠른 속도로 증대되고 있으며, 세계적인 수자원 기업들은 해외진출 전략을 통해 시장을 선점하고 있다. 본 연구에서는 전세계적 기후변화 및 수자원산업 전략을 위한 물지수를 개발하여 수자원산업의 해외진출 추진전략을 제시하고자 한다. 현재 많은 국가에서 사용하고 있는 해외 물 관련 지수로는 물빈곤지수(WPI), 환경지속성지수(ESI), 환경성과지수(EPI) 등이 있으며, 국내에는 통합수자원지수, 국가별수자원취약성지수 등 있다. 또한 국가의 능력을 판단할 수 있는 지수로는 IMD와 WEF의 국가경쟁력지수 등이 있다. 해외진출을 위한 수자원산업은 공급산업, 처리산업, 수송산업, 기간시설산업, 컨설팅사업 등으로 분류할 수 있다. 국내외 평가 지수의 세부 지표 및 이론적 방법을 분석하고, 세계적 진출가능한 수자원산업의 분야와 연계를 통해 물지수 개발방향을 설정하였다.

현재 세계적으로 지난 133년간(1880~2012년) 지구온난화로 인해 발생된 이상기후로 평균기온은 약 0.85℃ 상승하였으며, 기후변화로 인해 강우강도, 강우량이 증가하고 있다(한국환경공단, 2013). 이러한 기후변화는 수문 현상에 많은 영향을 미쳐 물 순환 과정의 정확한 파악을 더욱 어렵게 하고 있으며 안정적인 물 공급을 위한 수자원 계획 수립에 불확실성을 증대시키고 있어 기후변화를 고려한 물관리가 필요하게 된다. 본 연구에서는 장기유출 SLURP 모형을 이용하여 RCP시나리오를 바탕으로 하천유역의 수문 변화를 분석하고, 물 수지 분석을 통한 미래의 물 수급의 변동성을 파악하고자 한다. 이를 위해 현재 대상유역인 금호강유역의 30년(1983~2012)간의 기상자료(강수량, 일조시간, 상대습도, 평균기온, 평균풍속)와 지형자료(DEM, 토지피복도)를 이용하여 미래의 유출변동성을 산정하였다. 또한 유출량 자료를 바탕으로 RCP시나리오에 따른 계절별 유출 변동성을 분석하고, 미래의 유출량 자료를 바탕으로 물 수지 분석을 통해 금호강 유역의 이수변동성을 확인하였다. 본 논문의 결과를 바탕으로 향후 모든 이해관계자와 정책결정자가 이해할 수 있는 수문변동특성을 활용하여 향후 수자원계획수립과 유출변동 특성에 따른 적응대안을 고려할 수 있는 종합적인 수자원계획 및 평가에 기초자료로써 활용할 수 있을 것이다.

Many countries around the world are amplifying interest and studies on irrigation, flood control and environment with concern on serious water problems. Especially for irrigation in water supply vulnerable areas such as coastal areas - islands, business on underwater resource security facilities are promoted to secure stable water resources due to development of society and increase of life quality. Also, various policies such as reuse of leaking underwater, utilization of underwater at waterfront, and artificial recharge, etc are planned and designed. In order to develop small sized underwater resource secure technology, verification of seawater-freshwater interface is executed and how the balance between these will develop is a great interest of coastal areas - islands. In this study, seawater-freshwater interface behavior analysis experiment was conducted while reflecting properties of coastal areas - islands and executed hydraulic similitude of saltwater intrusion form control technology on abstraction. Key words : Experiments of hydraulic model, Coastal areas, Seawater-freshwater interface

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.