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관개시설 기능개선을 통한 4차원적 농업용수관리 시스템 개발 원문보기

물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future, v.51 no.2, 2018년, pp.19 - 23  

박종훈 (농림축산식품부 간척지농업과) ,  김해도 (한국농어촌공사 농어촌연구원) ,  강석만 (한국농어촌공사 농어촌연구원)

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제안 방법

  • 모의 순서는 먼저 관개 시나리오(연속관개, 간단관개, 윤환관개 등)를 설정한 후 모의를 실행하면 저수지 물수지 분석 모듈이 가동되어 Tank모형에 의한 유역의 일별 유입량을 계산한 후 SWMMEXTRAN2)블록의 Storage Node에 Inflow로 입력한다. EXTRAN 블록은 1차원 부정류 점변류방정식 (St. Venant 방정식)인 Dynamic방정식을 사용하여 Node와 Link로 구성된 수로 네트워크 시스템을 해석하여 유량, 유속, 수위(수두), 도달시간을 계산한다. 수로 네트워크 시스템은 관수로와 개수로로 구성된 용수로가 서로 분기, 합류되며 흐른 후 최종적으로 물꼬를 통하여 포장으로 유입된다.
  • GUI 플랫폼은 수리시설물 관리 및 검색기능, 수위·유량 모니터링 기능, 관개계획 수립을 위한 시나리오 구성 기능, 관개모의 기능, 관개 계획 수립 기능, 모의결과 표출 기능, 기본 GIS 기능이 포함되도록 개발하였고, 관개모의 및 계획은 SWMM에서 제공하는 Control rule를 사용하여 구현하였다.
  • 4차원 농업용수 관리시스템은 SW M M의 EXTRAN블록과 저수지 물수지 분석 모형, 포장물 수지 분석모형을 동일한 플랫폼에서 운영이 가능하도록 개발하여야 한다. 이를 위해서 4차원 농업용수 모형이 갖추어야할 기능과 GUI(Graphical User Interface)를 정의하고 설계한 후 GUI 플랫폼을 개발하였다. GUI 플랫폼은 수리시설물 관리 및 검색기능, 수위·유량 모니터링 기능, 관개계획 수립을 위한 시나리오 구성 기능, 관개모의 기능, 관개 계획 수립 기능, 모의결과 표출 기능, 기본 GIS 기능이 포함되도록 개발하였고, 관개모의 및 계획은 SWMM에서 제공하는 Control rule를 사용하여 구현하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
농업용수 손실은 어떻게 구분될 수 있으며 각각의 특징은 무엇입니까? 농업용수의 효율적인 이용을 위해서는 용수 손실관리가 매우 중요하다. 농업용수 손실은 하드웨어적인 측면인 수로손실과 소프트웨어적인 측면인 관리손실로 구분할 수 있는데 용수이용량의 약 35% 정도로 추정하고 있다. 수로손실은 통수과정에서의 증발산, 침투 및 누수의 합으로 나타낼 수 있으며 대부분 수로 구조물의 노후화와 구조물화 되지 않은 흙수로에서 발생하고 있다. 관리손실은 수원공(저수지, 하천)에서 농경지까 지 도수, 급수과정에서 대부분 발생하는데 내리흘림 식(중력식) 관개 방식의 특성 때문이다. 배분관리용 수는 용수의 원활한 배분관리를 위하여 여분으로 공급하는 수량으로 이를 줄이기 위해서는 말단 농경 지역에서 시시각각으로 변동하는 물 수요에 대응할 수 있는 정밀한 물관리 기술이 요구된다.
가뭄의 근본적인 해소방법이 요구되는 이유는 무엇입니까? 그 중 농업용수 분야의 주요내용은 물 자원의 활용 효율성제고, 새로운 물자원 조기확보, 체계적인 수요관리 및 미래대비 대응기반 강화 등으로 구분하여 대응중에 있다. 가뭄은 이미 국가적 차원의 극복과제로 농업용수 부족은 자연재해 차원을 넘어 사회적인 갈등요인이고, 가뭄시 용수배분은 환경, 경제를 뛰어넘는 생존의 문제로 발전되고 있다. 따라서 가뭄의 근본적인 해소방법이 요구되는 시점으로 물 자원의 절약기술과 효율적 이용기술이 가장 주목을 받고 있다.
농업용수의 절약과 효율화를 위해서 실행해야 할 것은 무엇입니까? 농업용수의 절약과 효율화를 위해서 우선적으로 실행해야 할 것으로 농업용수를 「그냥 쓰던 물」에서 「관리하는 물」로의 인식의 전환이고, 관행적 물관리 방식에서 벗어나 적기·적량의 용수 배분기술의 적용을 통한 물자원 절약기술 및 수리시설 기능개선을 통한 물이용 효율화를 도모하는 것이다. 이를 위해 농림축산식품부와 한국농어촌공사에서는 효율적 농업용수 배분 및 용수손실 최소화를 목표로 4차원 농업용수 관리모형을 개발하여 현장에 시범 적용중에 있다.
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