강화학습은 지속적으로 변화하는 환경에서 최적의 해결책을 제시할 수 있도록 구현되는 머신러닝 알고리즘으로 시간 및 조건에 따라 변화하는 시스템의 최적화에 우수한 성능을 보이는 장점을 가지고 있다. 따라서, 최근 운영 조건과 시간에 따라 변화하는 상하수도 시설 및 취수원 등 현장 물환경 관리 최적화에 강화학습을 적용하기 위한 연구에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 강화학습이 상하수도 시설 및 물환경 관리에 적용된 사례를 분석하였다. 상하수도 시설의 운영시 시설 운영의 목적에 맞는 처리수 수질을 유지하면서 운영에 필요한 에너지 소비 및 비용을 최소화하는 노력이 중요하다. 강화학습은 데이터에 기반한 반복적인 분석을 통해 시스템 운영의 최적 조건을 학습할 수 있으며, 다양한 연구 사례에서 강화학습의 적용을 통해 상하수도 시설 등의 운영 효율 개선이 가능함을 보여주었다. 하수처리 시설의 경우 강화학습을 활용하여 운영비의 많은 부분을 차지하는 폭기조 산소 공급과 내부 반송 펌프 운전을 최적화할 수 있으며, 정수장의 경우 약품 투입량 절감 등을 통해 운영비 절감 효과를 달성할 수 있음을 확인하였다. 또한, 용수 공급망과 저류조 운영의 최적화를 통해 상수도 및 하천 현장의 오염 발생을 저감할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 강화학습을 활용하여 기존의 경험에 기반한 시설 운영 방식의 한계를 개선하고 상하수도 시설 운영 및 물환경 관리 효율 향상에 기여할 수 있음을 확인하였다

최근 일본과 하와이에서 발생한 화산재해에 의해 많은 인명과 재산피해가 기록됨에 따라 우리나라도 정부와 민간에서 화산재해에 대한 관심이 높아지고 있다. 과거 3차례의 분화이력을 갖고 있는 백두산이 대규모로 분화할 경우 한반도 전체를 포함한 일본, 중국까지 피해범위에 포함되기 때문에 백두산의 분화 전조현상과 지하 마그마 활동 등 관련 연구가 3국에서 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 화산분화 시 피해가 예상되는 물 환경 및 관련 시설에 대한 영향 및 피해범위, 피해정도, 수질오염 등을 예상·추정하고, 이 결과를 바탕으로 하천과 상·하수도 시설의 피해저감을 위한 대응방안과 2014년 11월 새롭게 출범한 국가재난의 컨트롤타워인 국민안전처 중심의 재난관리체계를 제시하였다.

Proper management of small rural watershed is important since it does affect water quality improvement of larger scale watershed. Therefore, effective small watershed management guideline including participatory program of local people is required to achieve water environment improvement. Feasibility of water quality goal, short and long-term watershed management plan and funding sources were investigated by field monitoring of Hampyungchun watershed which has characteristics of rural stream, and literature review. The relevant parties and their roles fer watershed management were identified and suggested. A hybrid model, that is mixture of government driven model and NGO model, is recommended for watershed management organization in this study.

This paper described the overall operations and applications of the water environment management and evaluation systems (WEMES) for environmental management, conservation, and evaluation for a small watershed. WEMES was to be applied with field data from small watersheds ranging from 0.4 to 29.79km2 in size which have steep topography and complex landuses. WEMES was a computer aided decision support system, that was comprised of the database subsystem, the simulation model subsystem, the environmental evaluation model subsystem, and the graphic user interface subsystem that visualizes the simulated results. The water environment management and evaluation with WEMES was successfully performed.

In an effort to effectively manage and evaluate a water environment at a small watershed, a decision support system for a water environment management and evaluation has been developed. This paper described the overall features and functions of the water environment management and evaluation systems (WEMES) for environmental management, conservation, and evaluation at a small watershed. WEMES consisted of fore subsystems: data, simulation model, evaluation model, and user interface. Each of the systems were briefly described. And special features like simulation and evaluation models were also introduced.