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통합 수량-수질 분석을 위한 K-WEAP 모형
K-WEAP Model For Integrated Water Quantity and Quality Analysis 원문보기

한국수자원학회 2004년도 학술발표회, 2004 May 01, 2004년, pp.532 - 536  

이동률 (한국건설기술연구원 수자원연구부) ,  박희성 (한국건설기술연구원 수자원연구부) ,  김이태 (한국건설기술연구원 건설환경연구부) ,  정규연 (한국건설기술연구원 수자원연구부)

초록
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최근 수자원개발의 한계와 수질의 오염으로 인하여 제한된 수자원의 적절한 배분과 지속 가능한 수자원의 이용이라는 문제가 크게 대두되고 있어 개발의 한계 속에서 수질을 보존하기 위한 노력이 필요한 시점이다. 그러나, 수량과 수질을 동시에 고려할 수 있는 수자원계획 도구는 흔치 않다. 이러한 종합적인 수자원계획 수립 및 분석을 위할 도구를 개발하기 위하여 한국건설기술연구원에서는 SEI-B(Stockholm Environment Institute - Boston Center)와 공동으로 기존에 SEI-B에서 개발된 WEAP(Water Evaluation And Planning System)을 국내 실정에 맞도록 수정보완 한 K-WEAP을 개발하였었다. 이를 바탕으로 본 연구에서는 K-WEAP에 수질 모의 기능을 추가하여 개발함으로써 수량-수질을 연계하여 수자원계획수립이 가능하도록 하였다. 개발된 K-WEAP은 원단위 개념을 이용한 발생량의 산정과 보존성 물질의 수질 모의와 일반적인 지수감소형 물질 및 BOD, DO 등과 같은 1차 분해성 물질의 모의가 가능하다. 이러한 기능을 이용하여 수자원 계획 시 수질등급을 만족시키기 위한 하수처리장의 설치 계획과 유역관리를 위한 여러 가지 대안의 수립이 가능하며, 여러 가지 대안에 대하여 장래 수질의 변화 경향을 비교 분석할 수 있는 기초 자료를 제공한다. 본 연구에서는 K-WEAP에 탑재된 수질 모형의 내용을 분석하고 수량과 수질의 통합과정을 알아본 후, 가상의 시험유역에 적용한 길과를 바탕으로 수량-수질 통합수자원계획의 적용성을 살펴보았다,

AI 본문요약
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문제 정의

  • 그러나 수량과 수질을 종합적으로 고려하여 수자원계획을 수립할 수 있도록 지원하는 도구는 찾아보기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환인 수자원의 지속적 확보기술개발사업에서 개발된 통합수자원계획모형 K-WEAP에 하천수질 모의 모듈을 개발하여 탑재함으로써 수량과 수질을 종합적으로 고려할 수 있는 수자원계획 시스템을 구축하였다. K-WEAP은 기본적으로 물수지 모형을 바탕으로 용수수급의 모의가 가능하므로 하천수질모의 모형이 추가됨으로서 수량과 수질을 통합한 수자원계획의 수립과 평가가 가능해진 것이다.
  • 본 연구에서는 수량과 수질을 연계하는 수자원계획 수립 및 평가가 가능한 도구를 개발하기 위하여 지표수와 지하수, 대체수자원을 연계하여 수자원계획을 수립하고 평가할 수 있는 기존의 통합수자원계획모형인 K-WEAP에 기본적인 오염물질에 대한 하천수질 모의 모듈을 개발하여 추가하였으며 가상의 자료를 대상으로 QUAL2E와 K-WEAP 하천수질 모듈의 결과를 비교하여 보았다.

가설 설정

  • K-WEAP의 하천수질 모의 모형은 장기적인 수자원계획 차원에서의 수질 모형 통합이므로 오염 부하 시오염물질이 부하단면에 대하여 순간적으로 완전히 혼합된다는 완전혼합 가정과 부하와 흐름이 정상 상태를 유지하고 있다는 정상상태 가정을 기반으로 구축되었다. 이러한 단면완전 혼합과 정상부하상태에서는 농도에 대한 확산과 분산의 효과는 무시될 수 있다.
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