효율적이고 과학적인 수자원 관리를 위한 정보 시스템 구축 및 홍수 예보 체계의 고도화 doc_id CNTS-00118884789_4

지하수정보시스템은 지하수 수량, 수질, 이용실태 등 전국의 모든 지하수 정보를 체계적으로 수집, 관리하기 위한 시스템으로서, 2004년부터 국가지하수정보센터에서 지하수홈페이지(www.gims.go.kr)를 통하여 지하수정보시스템의 모든 정보를 지방자치단체, 지하수개발이용 시공업, 지하수전문기관, 일반인 등에게 제공하고 있다. 지하수정보시스템은 시군구행정종합정보(지역개발)시스템과 연계하여 지하수 개발이용 시설현황 정보를 수집, 관리하고 있으며, 전국 지하수 개발·이용시설에 대한 허가/신고 현황, 관정의 양수능력, 심도 등 시설물 정보, 이용현황 정보, 지하수관측망에서 측정하는 지하수위 및 지하수질에 대한 실시간 관측정보, 연간 변동추세 등을 분석하여 제공한다. 그리고 지하수기초조사 성과물인 지하수지도(수문지질도), 관정정보, 수질정보, 관측정보 등 지하수 수량·수질을 통합하여 ‘국가지하수정보지도’로 구축하여 제공하고 있다. 지질 특성상 지표수가 적은 제주도는 하루 물 사용량이 1천㎥을 넘는 시설과 업소에 대해 빗물 이용시설 설치를 의무화하는 내용의“특별자치도 지하수 관리 규칙”을 제정하였는데, 이 조례는 하루 1천㎥ 이상의 용수를 쓰는 업소는 전체 물 사용량 중 빗물을 10% 이상 모아 사용하도록 하고 있으며, 2004년부터 빗물을 20% 이상 사용하도록 규정하고 있는 골프장의 경우에는 전체 물 사용량 중 빗물을 40% 이상 이용하도록 강화하였다. 도시화가 가장 많이 진행되어 하천건천화와 도시홍수에 민감한 경기도의 경우 파주시를 비롯한 11개 시군에서 빗물이용시설 설치 관련 조례를 제정하여 운영하고 있다. 특히, 파주시는 빗물을 재활용할 경우 빗물 사용량에 해당되는 수도요금을 최고 65%까지 감면해 줄 수 있도록 하고 있다. 이를 기반으로 국토교통부, 환경부 등 5개 부처 10개 물관련 기관에서 생성되는 자료를 온라인으로 공동활용할 수 있는 물관리정보유통시스템(WINS : Water Management Information Networking System)을 구축하여 수문, 기상, 공간정보 등 65종의 물관련 정보를 공유하고 있으며, 향후 OECD 및 GEOSS 등 국제 물관련 정보 유통체계 구축을 목표로 대상 기관 및 공동활용항목을 확대·추진하고 있다. 또한, 물관련 기관을 대상으로 산재되어 있는 수자원정보를 과학적으로 수집, 생성, 가공, 분석하여 대국민 서비스를 목적으로 수자원관리종합정보시스템(WAMIS : Water Resources Management Information System)을 구축하여 운영하고 있다. 수문기상, 유역, 하천, 댐, 지하수, 수도 등 10개 분야 300여개의 다양한 기초자료와 GIS를 이용한 수자원단위지도를 제공하고 있으며, 전국 지자체별(256개 시군구)/수자원유역별(117개 유역)/하천별(국가 및 지방)로 물관련 정보를 검색할 수 있는 서비스를 운영하고 있다. 한정된 수자원으로 하천의 목표 수량과 수질을 동시에 확보하기 위해서는 물의 수요량과 공급량 정보를 실시간으로 획득하면서 기상과 유출 분석기술을 활용하여 향후 운영기간 동안의 용수 수요와 공급량을 예측할 수 있어야 한다. 또한, 이를 바탕으로 댐 하류 하천의 수질을 고려한 최적의 용수공급 계획을 수립·지원하는 운영기술이 필요하다. 상류유역에서의 유입량이 어느 정도이고, 하천에서의 취·배수량은 얼마이며, 하류로 흘러가는 유량은 어떻게 되는지를 파악할 수 있어야 효율적인 수자원 관리가 가능하다. 수계내 수자원의 효율적인 관리를 위해 국토교통부의 ‘실시간물관리시스템’과 K-water의 ‘실시간저수지운영시스템’을 통합하고 4대강 살리기 사업에 의해 건설된 16개 다기능보, 94개 둑높임 농업용저수지를 반영하여 댐, 다기능보의 운영 계획을 수립하고 하천의 유량과 수질을 예측함으로써 유기적이며 과학적인 수자원관리에 기여하고자 하천유량관리시스템을 구축하였다. 하천유량관리시스템은 각 수계에 대하여 여러 가지 모형들을 조합하여 통합 솔루션을 제공한다. 하천유량관리시스템은 강우-유출모형(SSARR, TANK), 농업용 저수지연계모듈(AROM), 댐-보 연계 모형(CoWMOM), 물수지 분석모형, 수질 모형(QUAL2E) 등으로 구성되어 있으며, 각각의 모형에 대하여 사용자가 편하게 입출력 자료를 제어할 수 있도록 사용자 중심의 단계별 GUI 화면을 제공한다. 하천유량관리시스템의 수행을 위한 기상 및 수문자료(수위, 유량, 우량)는 한강홍수통제소의 내·외부 DB와 연계 하였으며, 댐, 농업용저수지, 수질자료는 WINS를 통하여 연계하도록 구성하였다. 하천유량관리시스템에서는 강우 및 기상자료에 의한 표준유역별 유출량, 농업용 저수지의 가능방류량, 하폐수 처리장의 시설용량, 하천수 사용허가량에 근거한 수요량 및 회귀량을 기반으로 물 수지 분석을 수행하며, 댐-보의 예상 유입량을 산정한다. 또한 예상 유입량 및 수계내 수요량을 바탕으로 운영기준에 따라 최적 댐-보 방류량을 결정하며, 이를 물수지 분석 모형과 수질모형에 적용하여 운영효과를 유기적으로 분석함으로써 효율적 수자원관리에 기여하고자 한다. 홍수예보는 홍수의 규모와 발생시기를 사전에 예측하여 홍수예보 발령여부를 신속히 판단하고 전파하여 홍수로 인한 피해를 최소화하는 것이 목적이다. 정확한 홍수예측을 위해서는 양질의 수문자료 생산과 관리, 예측 강우의 정확도 확보뿐만 아니라, 하천으로 유입하는 홍수규모와 발생 시기를 모의할 수 있는 가상의 모형이 필요하다. 홍수예보시스템은 관측 및 예측자료의 생산과 수집, 모형, 홍수예보 발령여부 판단, 전달 등 일련의 과정으로 이루어지며, 이 과정을 체계화하고 과학화함으로써 홍수예보의 신뢰도를 향상할 수 있다. 이러한 체계화와 과학화는 여러 분야에서 동시에 이루어지고 있으며, 국토교통부에서는 최근 빈발하는 국지성 호우에 대비하기 위한 수요자 중심의 홍수예측모형 개발과 IT기술을 활용한 관측기기의 첨단화와 신속한 정보의 수집 및 전달을 위한 기술개발을 통하여 홍수예보시스템의 성능을 지속적으로 개선하고 있다. 홍수예측모형은 유역을 세분하여 지역단위 홍수예보체계로 전환 중이며, 4대강 살리기 사업 등으로 인한 하천특성의 변화를 고려하고 댐, 다기능보 등 하천시설물의 유기적인 연계운영을 통하여 홍수피해 최소화에 노력하고 있다.