R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201717CTAP-C096285-03 | |||||
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| 연구사업명 | 국토교통기술촉진연구사업 | |||||
| 연구과제명 | 인도네시아 찌상쿠이 유역 지능형 물관리 시스템 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2015-06-01 ~ 2018-06-30 | |||||
| 연구책임자 | 고익환 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
7명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
18명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 244,000,000 원 기업 : 67,241,000 원 계 : 311,241,000 원 |
총연구비 | 정부 : 576,000,000 원 기업 : 201,723,000 원 계 : 777,723,000 원 |
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| 연구기관명 | (주)유신 | |||||
| 등록 발간번호 | - | |||||
| ISBN | - | |||||
| 주요 내용 |
1. 연구추진 목적 ㅇ 유역의 가용 수자원을 최대한 효율적으로 활용할 수 있도록 통합 물관리체계를 수립함으로써 물부족 문제의 관리적 측면에서의 해결방안을 모색 ㅇ 특히 대상유역인 반둥 지역은 인구의 고밀화로 인하여 식수가 매우 부족하며, 복잡한 수계 및 다양한 관리주체로 인한 수자원 운영에 문제가 있음 ㅇ 따라서, 유역의 한정된 수자원을 다양한 용수 수요처에 가장 합리적이고 효율적인 용수를 수급하기 위한 의사결정 지원 체계를 수립 ㅇ 통합 정보 관리체계의 수립을 통한 유역의 수리수문 현황을 종합적으로 판단하고, 운영목적에 따른 최적의 운영방안을 제시함으로써 유역관리의 관점에서 통합적으로 하천시설물을 운영 ㅇ 하천, 지하수, 댐, 보 등 다원화된 용수공급원과 댐, 보, 발전, 취수장 등 다중 물관리 시설물, 다양한 물관리 기관을 고려하여 표준화된 최적 연계운영 지침(가이드라인)을 제시 2. 연구추진 배경 ㅇ 기후 변화 및 환경오염으로 인하여 물부족 국가가 세계적으로 증가하고 있는 추세이며, 특히 집중형 강우의 형태가 많아짐에 따라 홍수피해 및 상수공급의 문제가 사회적으로 큰 이슈가 되고 있음 ㅇ 최근 20여년 간의 급속한 경제성장과 도시화 과정에서 인도네시아는 인구와 산업의 과도한 도시집중으로 지난 1960-80년대 한국이 산업화 과정에서 겪었던 것보다 훨씬 심각한 환경문제에 직면하고 있으며, 자카르타와 반둥을 포함하는 광역 수도권 지역의 물 부족과 수질 오염, 환경문제가 이미 매우 위험한 수준에 도달 함 [MP3EI]. ㅇ 특히, 찌따룸강 중상류에 위치한 인도네시아 3대 도시인 반둥시는 고질적인 용수부족 문제를 겪고 있음. 2010년 현재 약 일평균 15CMS의 용수가 부족한 상황이며, 2030년에는 지속적인 인구증가로 약 23CMS의 용수가 추가로 더 필요한 것으로 전망 ㅇ 이러한 용수공급 문제 해결을 위 반둥시 및 찌따룸강 유역관리청은 댐 및 지하수 개발, 유역 간 물이동 등의 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책으로써 기존 및 신규 저수지 연계운영을 통한 용수이용의 효율성을 높이는 방안을 고려하고 있음 ㅇ 이에 인도네시아 정부에서는 (반둥 상수도 마스터플랜)을 통해 상수 부족 문제를 해결하기 위해 추가 상수원 개발 등을 추진하고 있음 ㅇ 특히, 대상지역인 Cisangkuy 유역은 반둥의 주 식수원의 하나로써, 수계가 매우 복잡하고 소규모 댐, 소수력발전소 등 다수의 수리시설물이 존재하여 운영에 있어 고려해야 할 사안이 많음 ㅇ 저수지 아래로 3개의 소수력 발전소가 운영되고 있으며, Cisangkuy 주 하천의 대부분의 수량을 발전용수로 활용하고 있으며, 세 발전소를 거친 최종 수량의 일부를 취수장에서 취수하여 식수원으로 사용하고 있음 ㅇ 현재 진행 중인 반둥 상수도 마스터플랜(SPAM Bandung raya)에 따라 Cisangkuy 유역으로부터 추가 취수가 진행될 예정이며, 이를 위한 추가 상수원(댐) 개발 및 연계를 계획하고 있으나 지역 주민으로부터 반발을 야기하고 있음 ㅇ 따라서, 모의분석 시스템을 통해 한정된 수자원을 가장 효율적인 방법으로 운영하기 위한 합리적인 근거를 제시하여 해당 유역에 거버넌스 중심의 수자원 운영체계를 수립함으로써 용수 수요 주체간 분쟁을 최소화 하고, 지역 발전 및 용수 수급의 최적화를 위한 방안을 제시하는 것을 목표로 함 3. 연구개발 기대성과 ㅇ 본 연구를 통하여 개발된 시스템은 해당유역의 상수공급 부족 문제를 해소할 수 있는 비 구조적인 대책으로써 다양한 상수원의 운영 및 발전소, 취수장 등 수리 시설물의 운영의 최적화를 위한 방안을 제시 ㅇ 현지 낙후된 정보체계를 개선하여 각 기관 및 대상 시설로부터 표준화된 정보전달체계를 수립하여 통합 관리 DB를 구축하여, 기존 단위 시설 내에서만 활용하던 정보의 전산화 및 공유를 제공 ㅇ 통합 DB를 기반으로 수리수문 현상의 모의 분석을 통해 하천 시설물 운영의 합리적 기준을 제시함으로써 다양한 관리주체들의 시설물운영에 대한 이견 및 분쟁을 해소하고, 유역관리 측면에서 시설물을 운영 ㅇ 개발하고자 하는 시스템은 해당 유역에 국한된 것이 아니라, 다양한 환경 조건에 대한 확장성을 보장함으로써 범용성을 갖도록 하며, 표준화된 수문자료 DB를 기반으로 하여 한정된 수자원과 다양한 수요 간의 효율적이고 합리적인 분배 및 시설물 운영문제를 해결하기 위한 의사결정도구로써 활용 ㅇ 합리적인 의사결정을 통해 부족한 수자원의 효율적인 사용이 가능하며, 이로 인한 경제적 효과는 추가 원수 개발등 구조적 대책에 비하여 그 효율도 높고 적용기간도 매우 짧아 적용 지역에 즉각적인 [최종목표] 1. 최종목표 ㅇ 연구개발 최종 목표 : - 최적의 용수공급 및 물 이용 효율성을 극대화하기 위한 물관리 시설물(댐, 보, 발전, 취수장 등) 연계 운영 및 지능형 물관리 기술 개발 ㅇ 최종성과물 : - 유역 내 물관리 시설물 최적 연계운영 가이드라인(지침) - 물관리 시설물 연계운영 및 지능형 물관리 의사결정지원시스템(시스템) 2. 최종목표의 성격 및 설정근거 1) 지능형 물관리 의사결정지원 시스템(시작품 개발) ㅇ 인도네시아 반둥지역은 BBWSC(유역관리청), Indonesia Power(전력공사), PDAM(지방상수도공사), DPSDA(서자바주 수자원국), BPLHD(환경관리국) 등 다양한 물관련 기관들이 산재해 있는 반면, 업무 협조체계 및 자료 공유는 미비함 ㅇ 유역 내 물관리 시설물에 따라 담당 기관이 다르며, 각 기관별로 단일 목적의 물이용을 함에 따라 용수의 재이용 및 최적 활용이 제한적임. 예를 들어 하천용수를 이용하여 소수력 발전을 하고 있는 Indonesia Power(전력공사)의 경우 유역의 용수공급 및 활용에 대해서는 아무런 기여도 하지 못하고 있으며, 관련 인식도 부족함 ㅇ 따라서, 동일한 자료를 이용하여 물관리를 할 수 있도록 자료 공유체계(공동활용 DB)를 구축하고, 물관련 기관 간 이해관계를 조정하기 위한 의사결정지원 tool을 제공하고자 함 2) 유역 내 물관리 시설물 최적 연계운영 가이드라인 작성(지침) ㅇ 대상 유역인 반둥 지역은 무분별한 수자원 개발로 용수공급 및 이용체계가 매우 복잡하고, 각 시설물에 대한 관할 기관도 다름 ㅇ 하천, 지하수, 댐, 보 등 다원화된 용수공급원과 댐, 보, 발전, 취수장 등 다중 물관리 시설물, 다양한 물관리 기관을 고려하여 표준화된 최적 연계운영 지침(가이드라인)을 제시하고자 함 [연구내용 및 범위] [지능형 물관리 의사결정지원 시스템 개발] ㅇ 수문자료 공동활용 체계 구축 - 수문자료(강우, 수위, 유량) 및 수질자료 수집 및 관리현황 조사 - 기관별 수문정보 DB 구축현황 조사 - 기관별 데이터 연계·제공 방안 수립 - 유관기관 수문자료 수집 및 자료 입력 - 수동 및 자동 계측 데이터 연계 체계 구축 - 수집된 수문자료 품질 검증 - 지속적인 수문자료 품질검증을 통한 신뢰성 있는 정보 제공 체계 구축 - 기관별 담당자를 대상으로 한 자료 품질관리 및 공동활용 세미나 개최 ㅇ물관리 시설물 연계운영 기술 개발 - 유역내 물관리 시설물 운영 현황 조사 - 물관련 유관기관 현황 및 업무 분석 용수공급 및 배분 시나리오 구성 - 시나리오별 용수공급/배분 현황 분석 - 분석모형(유출 및 물수지 모형) 검토 및 선정 - 강우-유출 및 물수지 분석 모형 구축 - 시나리오별 물관리 시설물 연계운영 기법 개발 - 시공간적 물수급 현황을 고려한 용수공급 우선순위 선정 - 주요 저수지 및 보, 발전소, 취수장의 장단기 운영 계획 수립 - 시험운영을 통한 용수공급 우선순위 및 운영계획 보완 - 타 유역으로의 확장성 검증 ㅇ지능형 의사결정지원 시스템 개발 - 사용자 요구사항 분석 - DB 구조 및 시스템 프레임워크 설계 - 과거 자료 및 실시간 자료 연계를 통한 실시간 분석 체계 구축 - 연계운영 기준에 따른 시나리오별 분석기능 구현 - 실시간 모니터링을 기반으로 한 최적화된 용수이용 방안을 제공하는 지능형 시스템 개발 - 각 시설물별 운영 시나리오 적용을 통한 시험운영 및 시스템 보완 [연계운영 가이드라인 수립] ㅇ연계운영 가이드라인 작성 - 시나리오별 유역내 물수지 현황 분석 - 다중 물관리 시설물 연계운영 방안 수립 - 시설물 간 연계를 고려한 운영기준 제시 - 시설물 간 최적 연계운영 방안 수립 - 연계운영 대상 시설물 범위 및 대상 기관 선정 - 연계운영 절차 및 목표 수립 - 시나리오별 물관리 시설물 최적 연계운영 가이드라인 작성 - 유관기관 의견 수렴을 통한 가이드라인 보완 - 최적연계운영 기준 가이드라인 설명회 개최 - 통합유역관리(IWRM)으로의 확대방안 수립 ㅇ연계운영 효과분석 및 검증 - 용수이용 현황 및 관련 계획 조사/분석 - 물관리 기관별 시설물 운영자료 수집 및 운영 프로세스 분석 - 용수공급원 및 사용목적에 따른 시나리오 구성 - 시나리오별 물관리 시설물 연계운영 효과 분석 - 연계운영 시나리오에 따른 운영효과를 지식기반 DB 형태로 구축 - 유역 내 시간적·공간적 용수공급 및 배분 효과 검증 - 극한 가뭄, 수질 사고 등 비상시 연계운영 효과분석 |
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| 색인어 | 한글 | 용수공급 | 연계운영 | 의사결정지원시스템 | 통합물관리 | 지능형 물관리 |
| 영문 | water supply | coordinated operation | decision support system | IWRM | smart water management | |
| 최종보고서 | 17CTAP-C096287_Final Report.pdf | |||||