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하천수 취수량 분석을 위한 전력량법의 적용성 연구
A study on the applicability of power usage method for the analysis of river water intake 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.52 no.12, 2019년, pp.975 - 984  

백종석 (한국수자원조사기술원 하천조사실) ,  김치영 (한국수자원조사기술원 하천조사실) ,  차준호 (환경부 한강홍수통제소) ,  송재현 (인하대학교 토목공학과)

초록
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하천수의 체계적이고 통합적인 관리를 위한 필수 전제로, 하천으로 공급되고, 하천에서 방류되는 유량 등의 기초자료 확보가 필요하다. 현행되는 하천수 사용 허가제도에 의하면 2017년 허가시설 중 59.1%는 유량 계측기기가 없는 것으로 확인되었고, 특히 농업용수의 경우, 보고량의 상당부분이 사용자의 자발적인 보고로 이루어져 신뢰성 있는 자료의 확보가 어려운 실정이다. 본 연구에서는 양수장의 전력사용량을 통해 유량을 산정하는 간접 유량 계측방법을 적용하여 경제적이고 신뢰성 있는 유량자료의 확보에 대한 연구를 수행하였다. 특히, 전력량법에 의해 산정된 유량이 하천의 수위에 따라 실측 유량과 차이가 나는 점에 집중하여, 하천수위를 반영한 전력량법의 개선 및 유량자료의 정확도 향상에 대한 적용성 연구를 수행하였다. 하천수위를 고려한 전력량법으로 산정된 유량을 회귀분석, 백분율 차이, 평균 제곱근 오차 등의 상관성 분석 방법 등을 이용하여 분석한 결과, 기존의 전력량법과 비교하여 보다 더 실측 유량에 근사한 결과를 산정하는 것으로 확인하였다. 이를 통해, 양수장에서는 기존의 전력량법으로도 신뢰성 있는 유량 자료를 확보할 수 있지만, 하천의 수위 변동폭이 큰 지점에서 개선된 전력량법을 사용한다면, 보다 정확한 하천수 취수량 자료를 확보할 수 있을 것으로 기대한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

As an essential prerequisite for systematic and integrated management of river water, it is necessary to secure the basic data such as discharge supplied to the river and released from the river. Under the current permit system for river water use, 59.1% of licensed facilities were found to have no ...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구는 양수장의 하천수 취수량을 특정할 수 있는 신뢰성 있는 간접 유량 계측방법을 선정하여, 상대적으로 인력과 비용이 많이 투입되는 직접 유량 계측방법의 대안을 찾고자 함에 있다. 양수장에 적용 가능한 전력량법에 대해 전력량과 유량의 오차범위를 줄일 수 있는 매개변수의 조정을 통해 전력량법을 개선하였다.
  • 본 연구에서는 하천수 취수 시설물 중 양수장에 적용할 수 있는 전력량법의 개선방안을 연구하였다. 전력량법은 전력 사용량을 통해 유량을 추정할 수 있는 간접 계측방법으로 양수장의 환경과 펌프의 제원에 따른 이론식을 통해 유량을 산정할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
간접 유량 계측방법은 어떤 특징을 가지고 있는가? 간접 유량 계측방법은 계측방법별 주요인자들의 상관관계를 통해 유량을 산정하기 때문에, 직접 유량 계측방법에 비해 불확실성이 높을 수 있으나, 펌프로 인한 양정, 수문 개폐에 의한 취수 등은 최초 설치 시 유량의 참값(기준값)이 검증된다면, 이후 일관성있는 자료를 취득할 수 있으므로, 낮은 투자비용으로 높은 효율을 얻을 수 있는 장점이 있다. Lee et al.
취수량 분석을 위한 유량 파악법으로 무엇이 있는가? 하천으로부터 취수하는 하천수의 유량을 확인하는 방법에는 수위-유량관계곡선식, 전자파 및 초음파 유속계를 이용하는 실시간 계측방법 등의 직접 유량 계측방법이 있고, 구조물 법, 수면경사법, 영상법, 전력량법 등의 간접 유량 계측방법이 있다. 직접 유량 계측방법은 현장에 인력을 투입하거나, 계측기기를 현장에 설치하여야 하는 등의 높은 비용이 필요 하나, 간접 유량 계측방법에 비하여 신뢰성 있는 하천수 취수량 자료를 얻을 수 있는 장점이 있다.
계획적인 하천수의 관리를 위해 무엇이 우선되어야 하는가? 지속적으로 반복되고 있는 홍수와 가뭄은 안정적인 하천수 관리에 어려움을 주고 있어, 체계적인 관리 방안이 필요한 실정이다. 계획적인 하천수의 관리를 위해서는 정확한 취수량의 파악이 우선되어야 한다. 이를 위해서는 검증된 계측방 법을 통해 실시간으로 유량을 측정하여 기록하는 등의 방법이 요구되나, 국내의 수많은 하천수 허가 지점에 이를 모두 적용하기에는 현실적으로 어려운 부분이 있다.
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참고문헌 (10)

  1. Chiu, C.-L. (1987). "Entropy and probability concepts in hydraulics." Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, Vol. 113, No. 5, pp. 583-599. 

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  3. Han River Flood Control Office (HRFCO) (2019). Republic of Korea, accessed 11 November 2019, . 

  4. Kim, D.H. (2014). A study on determining river water usage through the analysing of real-time power data. Master dissertation, University of Incheon, Incheon, Korea, pp. 15-20. 

  5. Korea Electric Power Corporation (KEPCO) (2019). Republic of Korea, accessed 11 November 2019, . 

  6. Lee, B.S., Hong, S.H., and Park, S.K. (2017). "Analysis of the characteristics of river water utilization and effective permitage management." Water for Future, ASCE, Vol. 50, No. 7, pp. 28-36. 

  7. Lee, C.J., Kim, D.G., Kwon, S.I., and Kim, W. (2010). "Intercomparison of accuracy of discharge measurement methods -a case study performed in the Dalcheon river downstream of the Goesan dam-." Journal of Korea Water Resource Association, KWRA, Vol. 43, No. 12, pp. 1039-1050. 

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  9. Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs (MAFRA) (2018). Pump design for pumping station. KDS 67-30-20, Ministry of Agriculture, Food and Rural Affairs, Korea, pp. 20-23. 

  10. Song, J.H., Park, M.H., Cha, J.H., and Kim, C.Y. (2019). "Applicability evaluation of velocity profile method by V-ADCP measuring real-time river water use." Journal of Korea Water Resource Association, KWRA, Vol. 52, No. 1, pp. 83-96. 

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