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지속 가능한 수자원 관리를 위한 지표수-지하수 연계이용 최적화
Optimization of Conjunctive Use of Surface Water and Groundwater for Sustainable Water Resources Management 원문보기

물과 미래 : 한국수자원학회지 = Water for future, v.51 no.12, 2018년, pp.56 - 62  

서승범 (서울대학교 공학연구원) ,  김영오 (서울대학교 건설환경공학부)

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  • (2018a)은 PIHM(Penn-state Integrated Hydrologic Model)이라는 분포형 지표수-지하수 통합모형(Qu and Duffy 2007; Kumar 2009)을 반응 행렬 기법을 통해 최적화 알고리즘에 연계한 후 미국 노스캐롤라이나주 호(Haw)강 유역의 하천수 취수량과 지하수 양수량 연계이용 최적화 연구를 수행하였다. 지표수-지하수 통합모형을 사용하여 지하수 취수에 따른 하천수와 지하수 저수량의 고갈량을 동시에 산정하고, 저수지의 고갈을 최소화하기 위한 최적의 지표수-지하수 연계 운영룰을 결정하기 위해 저수지모형을 최적화 모형에 추가로 결합하였다. 또한, 지속 가능한 지하수 취수에 대한 제약 조건, 즉 지하수 저수량의 회복 기간(Seo et al.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
미국 캘리포니아 지역의 장기 가뭄으로 인해 농장에서 한 행동과 결과는 무엇인가요? 2011년 말부터 2014년까지 이어진 미국 캘리포니아 지역의 장기 가뭄은 관측이래 최악의 가뭄사상으로 기록되었다. 이 기간 동안 캘리포니아 지역의 농장에선 과도한 지하수 양수를 통해 부족해진 관개용수를 충족시켰으며, 이로 인해 해당 지역의 심각한 지반침하(subsidence)가 초래되었다. 아래 그림 1은 위성을 통해 관측한 캘리포니아 센트럴벨리(Central Valley) 남부지역의 2015-2016년간 지반침하율(subsidence rates)이다.
지표수-지하수 연계 모델링 연구가 중요한 이유는 무엇인가요? 정일문과 김남원(2009)은 지표수-지하수 상호작용의 중요성을 강조하고 다양한 국내외 지표수-지하수 연계모형 개발 사례를 통해 국내에서의 활용방안에 대하여 논하였다. 지표수-지하수 연계 모델링 연구가 중요한 이유는 지표수-지하수 상호작용을 기반으로 물수지 분석과 장단기 유출해석 등이 가능하며 지하수 양수가 수문순환 및 지표수에 미치는 영향에 대한 정량적인 평가가 가능해지기 때문이다.
지하수의 장점은 무엇인가요? 지표수와 지하수는 서로 연결된 자원으로서 수문순환을 통해 지표수-지하수 상호작용(surface water and groundwater interaction)이 연속적으로 이루어진다. 계절에 따른 변동성이 큰 하천수와 달리 지하수는 증발손실이 적고 계절에 따른 변동성도 크지 않아서 안정적인 운영이 가능하다. 또한, 지하수는 석유나 광물자원처럼 재생 불가능한 자원이 아니며 빗물이나 지표수의 유입을 통해 지속적으로 함양(recharge)된다. 하지만, 지하수 함양은 느리게 진행되므로 과도한 양수가 지속될 경우 대수층(aquifer)이 쉽게 고갈될 위험이 있다.
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