[논문]북한 임남댐 운영에 따른 북한강 하천유지유량 평가

이재경; 장석환; 임남재

doi:10.3741/jkwra.2020.53.1.71

북한 임남댐 운영에 따른 북한강 하천유지유량 평가
Evaluation of instream flow in Han river according to the Imnam dam operation in North Korea 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.53 no.1, 2020년, pp.71 - 82

이재경 (대진대학교 공학교육혁신센터) , 장석환 (대진대학교 건설시스템공학과) , 임남재 (대진대학교 건설시스템공학과)

초록
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본 연구에서는 공유하천인 북한강 유역을 대상으로 북한 임남댐 운영에 따라 북한강 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하였다. WAMIS 자료 기준 1991. 01~2018. 12 기간 동안의 시자료, 일자료, 월자료의 댐 유입·유출량 자료를 기준으로 분석을 수행하였다. 시평균 자료를 이용한 물수지분석 결과를 살펴보면, 평화의댐-화천댐과 춘천댐-소양강댐-의암댐의 댐 방류량 기준 상류유역 유입량이 (-)값으로 산정되었으나 일평균이나 월평균에서는 합리적으로 추정되어 자료의 시간단위에 따라 댐유입량·방류량 물수지분석 결과가 달라질 수 있음을 확인하였다. 두 번째로 임남댐 운영 후에 화천댐 월평균 유입량이 크게 감소하는 것으로 나타나 임남댐 운영이 북한강 수계 댐에 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 마지막으로 임남댐 운영으로 인한 북한강 수계 댐들의 유입량과 총방류량의 감소에 따른 하천유지유량 총부족량과 부족시간의 증가비율이 최대 +330%로 증가하는 것으로 나타나 임남댐 운영이 하천유지유량 부족의 주요 원인 중 하나로 분석되었다. 따라서 향후 중요성이 커지는 하천유지유량을 확보하는 다양한 방안 마련에 대한 연구가 필요하다.

Abstract ▼ AI-Helper

The objective of this study is to evaluate the instream flow in the North Han River basin according to the operation of Imnam Dam in North Korea. The water budget and instream flow satisfaction were analyzed using hourly, daily and monthly data of Water Management Information System (WAMIS) from Jan. 1991 to Dec. 2018. As a analysis result of water budget using hourly data in the North Han River basin, although inflows compared with dam release in the upstream basin of Peace Dam-Hwacheon Dam and Chuncheon Dam-Soyanggang Dam-Uiam Dam were calculated as negative values, the reasonable results using daily and monthly average data were estimated. It showed that the results of water budget analysis of dam inflow and total release may be different by time units of data. The monthly average inflow of Hwacheon Dam decreased significantly after the construction in 2003 of Imnam Dam, which confirmed that the operation of Imnam Dam had a significant effect on the dams in the North Han River basin. The operation of Imnam Dam is one of the main reasons for the lack of instream flow and total shortage amounts and shortage period increased up to +330% due to the decrease in inflow and total release of dams in the North Han River water after the operation of Imnam Dam. It is necessary to study various plans to secure instream flow including transboundary river management

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. Description of the North Han River basin
그림 Fig.1. Purpose & specifiation and inflow & release at each dam in the North Han River basin
표 Table 2. Description of dam data in the North Han River basin
표 Table 3. Notification of instream flow in the Han River basin
그림 Fig. 2. Examination of dam operations using hourly, daily average, monthly average data
그림 Fig. 3. Comparison of monthly average inflow and rainfall of the Hwacheon Dam according to the operation of Imnam Dam
표 Table 4. Comparison of monthly average inflow and rainfall for the Hwacheon Dam accordiing to operation of the Imnam Dam
표 Table 5. Instream flow at each Dam site in the North Han River basin
그림 Fig. 4. Comparison of time series of instream flow storage using hourly, daily average, and monthly average data in the Hwacheon Dam
표 Table 6. Shortage amounts of instream flow at each dam in the North Han River basin
표 Table 7. Shortage amounts of instream flow at each dam in the North Han River basin according to operation of the Imnam Dam in North Korea

AI 본문요약
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문제 정의

기본적인 댐의 운영 현황을 파악하기 위해 본 연구에서는 Table 2와 같이 댐 운영 자료를 WAMIS(www.wamis.go.kr)에서 취득하였으며, 이 자료를 이용하여 북한강 유역에 위치한 댐들의 운영을 분석하였다. 가용한 댐 운영 자료의 시간적인 범위는 1992년 5월에서 2018년 12월(소양강댐)까지인데댐들 간의 비교를 위해 검토 대상의 모든 댐 운영 자료가 가용한구간을 선택하였다.
다음으로 본 연구에서는 북한 임남댐 운영이 북한강 수계에 위치한 댐들의 운영과 하천유지유량 충족에 영향을 주었는 지를 검토하였다. 분석방법은 임남댐 운영이 시작된 2003년을 기준으로 하여 운영 전과 운영 후로 구분하여 유입량·총방류량·발전방류량·여수로방류량과 하천유지유량 부족량및 부족시간을 산정하여 비교하였으며, 그 결과는 Table 7(화천댐, 춘천댐, 팔당댐만 제시)과 같다.
첫 번째로 북한강 수계에 위치한 댐들에 대해 간략히 물수지를 분석하고자 한다. 두 번째로 북한 임남댐 운영 전과 후에 따라 북한강 수계 댐들에 어떤 영향을 미치는지 파악하고자 한다. 마지막으로 임남댐 운영에 따라 북한강 수계 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하고자 한다.
따라서 본 연구에서는 공유하천인 북한강 유역을 대상으로 북한 임남댐 운영에 따라 북한강 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하고자 한다. 첫 번째로 북한강 수계에 위치한 댐들에 대해 간략히 물수지를 분석하고자 한다.
두 번째로 북한 임남댐 운영 전과 후에 따라 북한강 수계 댐들에 어떤 영향을 미치는지 파악하고자 한다. 마지막으로 임남댐 운영에 따라 북한강 수계 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하고자 한다.
본 연구에서는 남북한 공유하천인 북한강 유역에 위치한 댐들에 초점을 맞추어 북한 임남댐을 시작으로 평화의댐, 화천댐, 춘천댐, 소양강댐, 의암댐, 청평댐, 팔당댐까지 살펴보았다. Fig.
본 연구에서는 팔당댐의 하천유지유량 총 부족량인 1,667 백만 톤을 기준으로 댐들이 이 부족량을 일시에 충족해야 하는 것으로 우선 고려하였다. 각 댐별 담수 계획 수위는 강수전망 ․ 유입량 ․ 용수공급능력 ․ 발전방류 등의 계획을 검토하여 수위를 산정하게 된다.
물 문제를 해소하기 위한 방안으로 우선 북한강 유역 내 기존 댐을 활용할 수 있는 방안을 고려할 수 있다. 실현가능성이 희박하나 우선 평화의댐과 화천댐의 연계 운영을 통하여 하천 유지유량 부족량을 만족시키는 방안을 검토할 수 있다. 현재 평화의댐에는 담수를 위한 수문(gate)이 설치되어 있지 않으므로 이를 설치가능하다는 전제조건이 필요하며, 장기적 관점에서 기존 댐을 변경하는 계획하에 진행하여야 한다.
따라서 본 연구에서는 공유하천인 북한강 유역을 대상으로 북한 임남댐 운영에 따라 북한강 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 평가하고자 한다. 첫 번째로 북한강 수계에 위치한 댐들에 대해 간략히 물수지를 분석하고자 한다. 두 번째로 북한 임남댐 운영 전과 후에 따라 북한강 수계 댐들에 어떤 영향을 미치는지 파악하고자 한다.

가설 설정

임남댐 운영에 따른 평화의댐과 화천댐 영향분석을 위해 임남댐(2003년 6월~2018년 12월), 평화의댐(2004년 1월~ 2018년 12월), 화천댐(1991년 1월~2018년 12월)의 월평균유입량, 방류량, 강수량 자료를 활용하였다. 임남댐과 평화의댐 사이에는 오작교 수위관측소가 존재하나 유량환산값이 존재하지 않고 수위변화를 하류의 유량변화와 직접적으로 비교하기에는 어려움이 있다고 판단되어 평화의댐 유입량을 임남 댐의 방류량으로 가정하여 검토하였으며, 그 결과는 Table 4와 Fig. 3과 같다. Table 4는 전체기간과 임남댐 운영 전후(2003년)를 기준으로 하여 전체기간(홍수기+갈수기)와 갈수기의 화천댐 유역의 월평균 면적평균강수량과 월평균유량을 비교한 표이며, Fig.

제안 방법

‘상류댐에서의 총방류량’ ․ ‘해당댐에서의 유입량’ ․ ‘상류 유역에서의 유입량’간의 관계를 중심으로 살펴보았으며, 분석한 결과는 Fig. 2와 같다.
가용한 댐 운영 자료의 시간적인 범위는 1992년 5월에서 2018년 12월(소양강댐)까지인데댐들 간의 비교를 위해 검토 대상의 모든 댐 운영 자료가 가용한구간을 선택하였다. 댐 운영 현황은 시평균(hourly average), 일평균(daily average), 월평균(monthly average) 자료로 구분하여 분석하였다. 본 연구에서 검토한 댐 운영 자료는 유입량, 총방류량(발전방류량, 여수로방류량, 기타방류량), 취수량, 하천유지유량 등이다.
분석방법은 임남댐 운영이 시작된 2003년을 기준으로 하여 운영 전과 운영 후로 구분하여 유입량·총방류량·발전방류량·여수로방류량과 하천유지유량 부족량및 부족시간을 산정하여 비교하였으며, 그 결과는 Table 7(화천댐, 춘천댐, 팔당댐만 제시)과 같다.
20 m³/s으로 하류로 내려갈수록 취수량과 하천의 규모 등을 고려하여 하천유지유량이 증가함을 알 수 있다. 이 중 평화의댐은 특수목적댐으로 별도로 하천유지유량이 고시되지 않아 화천댐 유역과 평화의댐 유역의 면적비를 이용하여 평화의댐 하천유지유량을 1.12 m³/s로 산정하여 검토하였다.
이에 평화의댐 방류량이 화천댐 유입량에 매우 큰 영향을 준다고 할 수 있다. 즉, 임남댐의 건설에 따른 남한 북한강 공유하천에 위치한 댐의 영향을 분석하기 위해서는 화천댐 유입량의 변화를 분석함으로서 판단할 수 있으므로 화천댐의 운영변화를 중심으로 검토하였다.
평화의댐부터 팔당댐까지 각 댐의 시평균·일평균·월평균 유입량과 총방류량 그리고 각 댐의 하천유지유량을 비교하였다. 특히, 댐의 총방류량이 댐 하류부의 하천유지유량을 상시적으로 만족하는지에 초점을 맞추어 분석하였다. 예시로 Fig.
평화의댐부터 팔당댐까지 각 댐의 시평균·일평균·월평균 유입량과 총방류량 그리고 각 댐의 하천유지유량을 비교하였다.

대상 데이터

본 연구에서는 공유하천인 북한강 유역을 대상으로 북한 임남댐 운영에 따라 북한강 댐들의 하천유지유량 확보여부에 대해 검토한 결과 다음과 같은 결론을 도출할 수 있다. 18년기간(1991~2018)의 WAMIS 자료를 활용하여 현재 북한강 수계에 위치한 댐운영 자료를 기반으로 물수지를 검토하였다.
kr)에서 취득하였으며, 이 자료를 이용하여 북한강 유역에 위치한 댐들의 운영을 분석하였다. 가용한 댐 운영 자료의 시간적인 범위는 1992년 5월에서 2018년 12월(소양강댐)까지인데댐들 간의 비교를 위해 검토 대상의 모든 댐 운영 자료가 가용한구간을 선택하였다. 댐 운영 현황은 시평균(hourly average), 일평균(daily average), 월평균(monthly average) 자료로 구분하여 분석하였다.
댐 운영 현황은 시평균(hourly average), 일평균(daily average), 월평균(monthly average) 자료로 구분하여 분석하였다. 본 연구에서 검토한 댐 운영 자료는 유입량, 총방류량(발전방류량, 여수로방류량, 기타방류량), 취수량, 하천유지유량 등이다. 주요 지점별 하천유지유량은 Table 3의 자료를 이용하였다.
임남댐 운영에 따른 평화의댐과 화천댐 영향분석을 위해 임남댐(2003년 6월~2018년 12월), 평화의댐(2004년 1월~ 2018년 12월), 화천댐(1991년 1월~2018년 12월)의 월평균유입량, 방류량, 강수량 자료를 활용하였다. 임남댐과 평화의댐 사이에는 오작교 수위관측소가 존재하나 유량환산값이 존재하지 않고 수위변화를 하류의 유량변화와 직접적으로 비교하기에는 어려움이 있다고 판단되어 평화의댐 유입량을 임남 댐의 방류량으로 가정하여 검토하였으며, 그 결과는 Table 4와 Fig.

성능/효과

64m³/s를 만족하지 못하고 있으며, Fig.4(c)의 일평균 자료(하천유지유량과 저수량)에서도 2000년과 2001년을 제외하고 대부분의 연도에서 많은 일수동안 하천유지유량을 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 특히, 화천댐의 수위가 매우 낮아지는 2011년 12월과 2013년 12월에는 하천유지유량을 만족하지 못하는 일수가 집중되어 나타났다.
1) 시평균 자료를 이용한 댐운영 분석을 살펴보면, 댐 방류량 기준으로 평화의댐-화천댐과 춘천댐-소양강댐-의암댐의 상류유역 유입량이 (‒)값으로 산정되었다. 그러나 춘천댐-소양강댐-의암댐의 상류유역 유입량이 일평균과 월평균 자료를 이용한 결과는 시평균 자료를 이용한 경우와 다르게 산정되었다.
2) 북한 임남댐 운영 전과 후에 따라 북한강 수계 댐들에 대한 영향 분석 결과, 임남댐 운영 전후를 기준으로 전체기 간의 경우에는 면적평균강수량은 조금 증가하였으나 화천댐의 월평균 유입량은 ‒29.7%로 매우 크게 감소하였으며, 유입량의 감소에 따라 총방류량도 ‒34.6%로 크게 감소하였다. 또한 갈수기에는 임남댐 운영 이후 면적평균강수량은 증가하였으나 화천댐의 유입량과 총방류량은 각각 ‒45.
3) 북한강 수계 댐운영에 따른 하천유지유량 검토 결과, 시평균 자료를 이용한 분석하면, 대부분의 댐에서 하천유지유 량을 지속적으로 만족시키지 못하는 것으로 나타나 댐 하류지점의 하천유지유량 충족도가 매우 낮은 것으로 분석 되었다. 주요 원인은 발전용댐은 수력발전에 초점을 맞추어 운영되고 다목적댐은 용수공급과 수력발전을 위해 운영되고 있기 때문으로 판단된다.
4) 임남댐 운영으로 인한 북한강 수계 댐들의 유입량과 총방류량의 감소에 따른 하천유지유량 총부족량과 부족시 간의 증가비율을 살펴보면, 화천댐은 각각 +330%와 +330%, 춘천댐은 각각 +280%와 +280%, 의암댐은 각각 +300%와 +310%, 청평댐은 각각 +330%와 +330%, 팔당 댐은 각각 ‒20%와 +110%로 나타나 북한 임남댐의 운영 으로 인한 영향이 매우 큰 것으로 분석되었으며, 지속적으로 반복될 것이라는 점에서 문제의 심각성이 더 크다고 판단된다.
즉, 하천유지 유량은 유역 하류로 내려갈수록 부족시간은 줄어드나 부족량은 증가하는 것으로 분석되었다. 각 댐별로 연간 단위로 하천 유지유량 부족량을 산정한 결과, 평화의댐은 37.2백만 톤, 화천댐은 145.8백만 톤, 춘천댐은 163.5백만 톤, 의암댐은 595.4 백만 톤, 소양강댐은 315.9백만 톤, 청평댐은 299백만 톤, 팔당댐은 1,667백만 톤으로 산정되었다. 이중 팔당댐이 1,667 백만 톤으로 가장 많이 부족한 것으로 나타났으며, 다음으로 의암댐 595.
3은 전체기간에 대한 월평균 면적평균강수량과 월평균유량 시계열을 나타낸 그래프이다. 결과를 살펴보면, 전체기간에서의 면적평균강수량은 96.0 mm, 유입 량과 방류량은 각각 62.0 m³/s과 61.1 m³/s로 관측되었다. 특히 임남댐 운영 전후를 기준으로 홍수기와 갈수기를 합한 전체기간의 경우에는 면적평균강수량은 93.
Table 6은 시평균 자료를 이용하여 분석한 북한강 수계의 댐들에 대한 하천유지유량 총부족량, 부족시간, 평균부족량을 정리한 표이다. 결과를 살펴보면, 하천유지유량 총부족 량이 가장 큰 댐은 의암댐으로 1,471,100 m³이며, 총부족시간은 77,921시간이었다. 그 다음으로 소양강댐이 총부족량 1,192,700 m³에 총부족시간 119,076시간, 청평댐이 총부족량 755,400 m³에 총부족시간 79,670시간 순으로 산정되었다.
9백만 톤 등의 순으로 산정되었다. 댐별 연간 하천유지유량 부족량은 하천유지유량평균부족량과도 비례하는 것으로 나타났다.
월단위에서까지 하천유지유량을 만족하지 못하였다는 것은 발전방류도 할 수 없을만큼 저수량의 여유가 없다는 것을 의미한다. 따라서 시평균과 일평균자료 분석결과를 기준으로 하천유지유량을 만족하지 못하는 댐 운영을 파악할 수 있었다면 월평균자료 분석결과에서는 댐에서 저수량이 매우 부족했던 기간을 간접적으로 파악할 수 있었다.
북한강은 산악지형으로 이루어져 협곡이 깊고 경사가 급해 천혜의 댐 입지조건을 갖추고 있고, 우리나라 대표적인 수력발전 댐군을 형성하고 있으 므로 이를 통해 전력생산은 물론 수도권의 용수공급과 하류 홍수조절에 활용되고 있다. 북한강 수계에서 임남댐 건설과 동해안으로의 도수에 따른 유량감소에 의한 용수공급능력의 저하는 팔당댐 지점을 기점으로 95% 보장용수공급량이 215m³/s에서 192m³/s로 감소하여 연간 최대 12억m³ 이 감소하는 것으로 나타났다. 이로 인해 서울을 중심으로 한 수도권지역 에서 2011년 기준으로 7.
임남댐 운영으로 인한 댐의 유입량과 총방류량의 감소에 따른 하천유지유량 총부족량과 부족시간의 증가비율을 살펴보면, 화천댐은 각각 +330%와 +330%, 춘천댐은 각각 +280%와 +280%, 의암댐은 각각 +300%와 +310%, 청평댐은 각각 +330%와 +330%, 팔당댐은 각각 ‒20%와 +110%로나타났다. 임남댐 운영 이후 하류인 남한 북한강 수계에 위치한 댐들 중 하천유지유량 총부족량과 부족시간이 최대 330% 까지 증가하는 것으로 나타나 북한 임남댐의 운영으로 인한 영향이 매우 큰 것으로 분석되었으며, 지속적으로 반복될 것이라는 점에서 문제의 심각성이 더 크다고 판단된다. 이상에서 분석한 바와 같이, 현재의 댐 운영 방식으로는 하천유지유 량을 효과적으로 충족시키지 못하고 있으며, 특히 북한 임남댐 운영이 북한강 수계에 위치한 댐들의 운영과 하천유지유량충족도에 큰 영향을 주고 있으므로 이를 해결할 수 있는 개선 방안의 마련이 시급하다.
임남댐 운영으로 인한 댐의 유입량과 총방류량의 감소에 따른 하천유지유량 총부족량과 부족시간의 증가비율을 살펴보면, 화천댐은 각각 +330%와 +330%, 춘천댐은 각각 +280%와 +280%, 의암댐은 각각 +300%와 +310%, 청평댐은 각각 +330%와 +330%, 팔당댐은 각각 ‒20%와 +110%로나타났다. 임남댐 운영 이후 하류인 남한 북한강 수계에 위치한 댐들 중 하천유지유량 총부족량과 부족시간이 최대 330% 까지 증가하는 것으로 나타나 북한 임남댐의 운영으로 인한 영향이 매우 큰 것으로 분석되었으며, 지속적으로 반복될 것이라는 점에서 문제의 심각성이 더 크다고 판단된다.
각 댐별 담수 계획 수위는 강수전망 ․ 유입량 ․ 용수공급능력 ․ 발전방류 등의 계획을 검토하여 수위를 산정하게 된다. 즉, 본 연구에서 검토한 사항처럼 일시에 담수하는 것보다 댐별 운영계획에 따라 댐별로 하천유지유량 부족량만큼 방류하는 것이 더 현실적인 대안일 수 있다.
최상류에 위치한 평화의댐에서 최하류에 위치한 팔당댐으로 내려갈수록 하천유지유량 총부족시간은 감소하는 경향을 보이나 하천유지유량 값 자체가 크기 때문에 총부족량은 상류쪽 댐들보다 하류쪽 댐들에서 더 크게 산정되었다. 즉, 하천유지 유량은 유역 하류로 내려갈수록 부족시간은 줄어드나 부족량은 증가하는 것으로 분석되었다. 각 댐별로 연간 단위로 하천 유지유량 부족량을 산정한 결과, 평화의댐은 37.
춘천댐과 의암댐의 경우 발전방류와 여수 로방류 모두 감소하였으나 여수로방류의 감소가 총방류량 감소와 상관성이 더 높은 것으로 나타나 총방류량 감소의 주원인은 여수로방류의 감소로 분석되었다. 청평댐은 여수로방류량의 감소 영향이 더 컸으며, 팔당댐은 발전방류량의 감소 영향이 더 큰 것으로 나타났다.
그 다음으로 소양강댐이 총부족량 1,192,700 m³에 총부족시간 119,076시간, 청평댐이 총부족량 755,400 m³에 총부족시간 79,670시간 순으로 산정되었다. 최상류에 위치한 평화의댐에서 최하류에 위치한 팔당댐으로 내려갈수록 하천유지유량 총부족시간은 감소하는 경향을 보이나 하천유지유량 값 자체가 크기 때문에 총부족량은 상류쪽 댐들보다 하류쪽 댐들에서 더 크게 산정되었다. 즉, 하천유지 유량은 유역 하류로 내려갈수록 부족시간은 줄어드나 부족량은 증가하는 것으로 분석되었다.
2(b)와 (c)). 춘천댐-소양강댐-의암댐 유역에서는 소양강댐의 총방류량이 시평균 값에서 일평균 값(월평균 값)으로 환산되면서 총방류량값이 시평균자료보다 상대적으로 작아져서 상류댐인 소양강댐과 춘천댐의 총방류량 합은 149.2 m³/s(148.5 m³/s)로서 하류댐인 의암댐의 유입량 156.6 m³/s(155.7 m³/s) 보다 작아 상류유역 유입량은 7.4 m³/s(7.2 m³/s)로 추정되었다.
화천댐의 경우 총방류량 감소와 발전방류의 감소 간에 상관성이 높게 나타났다. 춘천댐과 의암댐의 경우 발전방류와 여수 로방류 모두 감소하였으나 여수로방류의 감소가 총방류량 감소와 상관성이 더 높은 것으로 나타나 총방류량 감소의 주원인은 여수로방류의 감소로 분석되었다. 청평댐은 여수로방류량의 감소 영향이 더 컸으며, 팔당댐은 발전방류량의 감소 영향이 더 큰 것으로 나타났다.
일평균과 월평균 자료에서는 일단위와 월단위로 환산이 되면서 하천유지 유량이 부족한 기간이 상당히 줄어드는 것처럼 보이나 이것은 시간단위간 환산 과정의 영향에 의한 것이므로 정확한 하천유 지유량 분석을 위해서는 시간 단위의 방류량을 이용한 분석이 필요할 것으로 판단된다. 특히 하천유지유량 만족여부를 세부적으로 평가할 수 있는 시평균 자료를 이용한 분석결과, 대부분의 댐에서 하천유지유량을 지속적으로 만족시키지 못하는 것으로 나타나 댐 하류지점의 하천유지유량 충족도가 매우 낮은 것으로 분석되었다. 이러한 결과는 발전용댐은 수력발 전에 초점을 맞추어 운영되고 다목적댐은 용수공급과 수력발 전을 위해 운영되고 있으므로 시간단위 기준으로 하천유지유 량을 충족시키지 못하는 것으로 판단된다.
하지만 이러한 현상은 시간단위별 자료 사용에 따라 다른 결과가 나타났다. 화천댐 유역의 유역유입량은 시평균, 일평균, 월평균 자료를 사용하는 경우에 동일하게 유역유입량 산정이 (‒)값으로 산정되었으나 춘천댐 ․ 소양강댐 ․ 의암댐의 상류유역 유입량에서 일평균과 월평균 자료를 이용한 결과가 시평균 자료를 이용한 경우와 다르게 산정되었다(Fig. 2(b)와 (c)).
Table 5는 북한강 수계 각 댐지점별 하천유지유량을 나타내고 있다. 화천댐 하류의 하천유지유량은 4.64 m³/s, 춘천댐 하류의 하천유지유량은 5.20 m³/s이며, 최하류에 위치한 팔당댐 하류의 하천유지유량은 61.20 m³/s으로 하류로 내려갈수록 취수량과 하천의 규모 등을 고려하여 하천유지유량이 증가함을 알 수 있다. 이 중 평화의댐은 특수목적댐으로 별도로 하천유지유량이 고시되지 않아 화천댐 유역과 평화의댐 유역의 면적비를 이용하여 평화의댐 하천유지유량을 1.

후속연구

현재 평화의댐에는 담수를 위한 수문(gate)이 설치되어 있지 않으므로 이를 설치가능하다는 전제조건이 필요하며, 장기적 관점에서 기존 댐을 변경하는 계획하에 진행하여야 한다. 다음으로 남한강 수계에 위치한 기존 댐을 활용할 수 있으며, 이중 충주댐이 가장 저수능력이 크므로 충주댐의 저수위를 상승시켜 충분한 저수용량을 확보함으로서 하천유지유량 부족량을 충족하는 방안을 검토할 수 있을 것이다.
하지만 이러한 방안은 댐별 운영율 등을 전부 고려해야 하므로 본 연구의 범위를 벗어나게 된다. 따라서 본 연구에서는 하천유지유량 부족량을 제시하는 것에 조금 더 초점을 맞추고 이에 따라 각 댐별로 어떻게 운영하여 하천유지유량 부족량을충족할지는 향후 과제에서 진행되어야 할 것으로 사료된다.
이와 같이 하천유지유량을 충족시키지 못하는 상태가 본연구의 분석결과와 같이 지속되면 수환경과 생태계에 악영향을 주게되며, 이는 결국 수자원 확보가 시급한 우리나라의 물부족문제로까지 연결될 수 있다. 따라서 앞서 검토한 바와 같이, 북한강 수계에 위치한 댐들의 현재 운영안으로는 하천유 지유량을 지속적으로 만족시키지 못하고 있으므로 기존 댐들 의 활용이나 북한 공유하천 활용 등 이를 해소할 수 있는 방안들을 적극 검토해야 할 것이며, 이에 대한 연구도 지속적으로 이루어져야 할 것으로 판단된다.
앞서 언급한 바와 같이 고시된 하천유지유량을 만족시키기 위해서는 댐에서 방류하는 유량이 최소한 하천유지유량 이상 지속적으로 유지되어야 한다. 앞으로 하천유지유량을환경유량 개념으로 확장시켜 나가기 위해서는 현재의 하천유 지유량보다 더 많은 유량을 필요로 할 것이며, 정해진 기준 유량을 만족시키지 못하는 경우 하천 환경에 미치는 영향도 지금보다 더욱 중대하게 다루어질 것이다. 이에 본 연구에서는‘현재 댐의 운영 방식이 하천유지유량을 적절하게 만족시키고 있는가?’를 기준으로 하여 북한강 수계에 위치한 각 댐 운영과 댐 간 연계운영이 하천유지유량을 잘 만족하도록 운영되고 있는지 혹은 유입량의 부족, 특정한 목적을 위한 댐 운영, 보수적인 댐 방류 등의 원인으로 하천유지유량을 만족하지못하는지에 대하여 검토하였다.
그러나 춘천댐-소양강댐-의암댐의 상류유역 유입량이 일평균과 월평균 자료를 이용한 결과는 시평균 자료를 이용한 경우와 다르게 산정되었다. 이러한 결과는 시평균자료와 일평균자료의 사용에 따라 댐유입량과 방류량 물수지분석 결과가 달라질 수 있음을 의미하는 중요한 결과라 할 수 있으며, 추후 이 부분에 대해서는 추가적인 분석이 필요할 것으로사료된다.
따라서 남한이 수혜자(이용자)이므로 공급자인 북한에게 부족량만큼을 확보하기 위해서는 이에 상응하는 서비스를 제공해야 하는 것이다. 이러한 보상은 직접적인 방안도 있으나 남한과 북한의 공유하천을 연계한 협력사업이나 북한의 기반 시설을 마련해주는 협력사업 등으로 이루어지는 것이 더 합리적으로 판단되며, 이에 대한 다양한 논의와 국민적 동의를 얻어야 할 것이다.
임남댐 운영 이후 하류인 남한 북한강 수계에 위치한 댐들 중 하천유지유량 총부족량과 부족시간이 최대 330% 까지 증가하는 것으로 나타나 북한 임남댐의 운영으로 인한 영향이 매우 큰 것으로 분석되었으며, 지속적으로 반복될 것이라는 점에서 문제의 심각성이 더 크다고 판단된다. 이상에서 분석한 바와 같이, 현재의 댐 운영 방식으로는 하천유지유 량을 효과적으로 충족시키지 못하고 있으며, 특히 북한 임남댐 운영이 북한강 수계에 위치한 댐들의 운영과 하천유지유량충족도에 큰 영향을 주고 있으므로 이를 해결할 수 있는 개선 방안의 마련이 시급하다.
또한 평화의댐은 화천댐 저수구역 내에 위치하고 있어, 화천댐 수위변화에 직접적인 영향을 받는 상황(배수위)이며, 2018년까지 2단계 증축공사와 치수능력 증대사업이 진행됨에 따라 불가피하게 정확한 관측이 어려운 한계점이 존재한다. 이에 본 연구에 서는 K-water에서 대외적으로 제공되는 자료에 국한하여 분석한 결과이므로, 추후 이 부분에 대해서는 추가적인 분석이 필요할 것으로 사료된다.
이러한 결과는 화천댐뿐만 아니라 북한강 수계에 위치한 대부분의 댐에서 시평균 ․ 일평균 ․ 월평균 자료에서 하천유 지유량을 만족하지 못하는 것으로 분석되었다. 일평균과 월평균 자료에서는 일단위와 월단위로 환산이 되면서 하천유지 유량이 부족한 기간이 상당히 줄어드는 것처럼 보이나 이것은 시간단위간 환산 과정의 영향에 의한 것이므로 정확한 하천유 지유량 분석을 위해서는 시간 단위의 방류량을 이용한 분석이 필요할 것으로 판단된다. 특히 하천유지유량 만족여부를 세부적으로 평가할 수 있는 시평균 자료를 이용한 분석결과, 대부분의 댐에서 하천유지유량을 지속적으로 만족시키지 못하는 것으로 나타나 댐 하류지점의 하천유지유량 충족도가 매우 낮은 것으로 분석되었다.
4 m³/s보다 커서 상류유역 유입량이 (‒)값으로 산정되었다. 춘천댐-소양강댐-의암댐 유역도 평화의댐-화천댐 유역처럼 방류량과 유입량의 물수지가 맞지 않아 관측된 댐자료의 정확성에 대한 재검토가 필요한 것으로 나타났다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	한강 유역은 어떤 하천인가?	한강 유역은 크게 남한강·북한강·임진강 유역으로 구성되어 있으며, 남한강 수계를 제외한 북한강 수계와 임진강 수계는 북한지역에서 발원하여 남과 북의 군사분계선을 통과하여 연결되어 있는 실질적인 공유하천이다. 특히, 정치적 불확실성과 더불어 지구온난화 등에 기인한 극심한 가뭄과 집중호우가 빈번히 발생하는 기후요소의 불확실성까지 증가하면서 효율적인 물 관리의 중요성이 요구되고 있는 상황이다.
	한강 유역에서 물 관리의 중요성이 요구되는 이유는?	한강 유역은 크게 남한강·북한강·임진강 유역으로 구성되어 있으며, 남한강 수계를 제외한 북한강 수계와 임진강 수계는 북한지역에서 발원하여 남과 북의 군사분계선을 통과하여 연결되어 있는 실질적인 공유하천이다. 특히, 정치적 불확실성과 더불어 지구온난화 등에 기인한 극심한 가뭄과 집중호우가 빈번히 발생하는 기후요소의 불확실성까지 증가하면서 효율적인 물 관리의 중요성이 요구되고 있는 상황이다. 한반도는 동쪽이 산악지형인 동고서저의 지리적 형태가 한반도 허리부분을 동서로 횡단하고 있는 지리학적 특성이 존재하며, 이 역시 효율적인 수문관리를 어렵게 하는 원인 중 하나이다.
	물 이용측면에서 북한강의 특징은?	북한강은 물 이용측면에서 수자원 부존은 물론 하천의 지형적 특성상 여러 가지 장점을 가지고 있으며 청평, 의암, 춘천, 소양강 및 화천댐 등이 건설되어 있어 우리나라 강 중 수자원 이용이 가장 활발한 하천이다. Table 1과 같이 북한강은 임진강을 제외한 한강의 제1지류로 유역면적이 10,761.

참고문헌 (8)

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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