MODSIM-Based Study on Water Deficiency and Management Strategies in the Yeongsan-Seomjin River Basin

규 어; 형수 김

doi:10.9798/KOSHAM.2025.25.2.107

J. Korean Soc. Hazard Mitig. > Volume 25(2); 2025 > Article

MODSIM 기반의 영산강-섬진강 유역의 물 부족 평가 및 대책 방안 연구

Article

하천방재

J Korean Soc Hazard Mitig 2025; 25(2): 107-120.

Published online: April 24, 2025

DOI: https://doi.org/10.9798/KOSHAM.2025.25.2.107

MODSIM 기반의 영산강-섬진강 유역의 물 부족 평가 및 대책 방안 연구

어규^*, 김형수^**

* 정회원, 인하대학교 토목공학과 박사과정(E-mail: good3437@naver.com)

** 정회원, 인하대학교 사회인프라공학과 교수
(Tel: +82-32-872-8729, Fax: +82-32-876-9787, E-mail: sookim@inha.ac.kr)

MODSIM-Based Study on Water Deficiency and Management Strategies in the Yeongsan-Seomjin River Basin

Gyu Eo^*, Hung Soo Kim^**

* Member, Ph.D. Candidate, Department of Civil Engineering, Inha University

** Member, Professor, Department of Civil Engineering, Inha University

^** 교신저자, 정회원, 인하대학교 사회인프라공학과 교수
(Tel: +82-32-872-8729, Fax: +82-32-876-9787, E-mail: sookim@inha.ac.kr)

** Corresponding Author, Member, Professor, Department of Civil Engineering, Inha University

Received March 18, 2025 Revised March 20, 2025 Accepted March 25, 2025

This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0), which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

Global warming and extreme hydrologic events caused by climate change are increasing the frequency and intensity of abnormal droughts worldwide. This phenomenon has also been observed in Korea, as evidenced by the major droughts in 1968 and 2017. More recently, the 2022 droughts in the Yeongsan and Seomjin River basins have highlighted the growing severity of the issue. Drought is not only a meteorological phenomenon; it expands into hydrological, agricultural, and socio-economic dimensions in a complex manner. Korea has made continuous efforts at the national level to ensure a stable supply and efficient allocation of water resources. However, recent drought events have exposed the limitations of the current water resource management system, indicating the need for a more systematic approach. This study aims to quantify and evaluate potential countermeasures to address water scarcity in the Yeongsan and Seomjin River basins. To achieve this, we utilize current water shortage data from the National River Basin Water Resource Management Plan : Water Supply-Demand Assessment (under development by the Ministry of Environment) and compare and analyze various countermeasures that can be established at the national level. As a result of implementing these countermeasures, it was found that an additional 71.45 million m³/year of water could be secured in the Yeongsan River basin and 52.59 million m³/year in the Seomjin River basin. Given the organic interconnection between the Yeongsan and Seomjin basins, it is considered more appropriate to evaluate water shortages and establish countermeasures for the two basins collectively, rather than separately. It is expected that this integrated approach will contribute to effective water management and resolution of water scarcity in the event of future droughts in these regions. Additionally, considering the uncertainties of climate change and the complexities of water resource management, continuous monitoring and the establishment of adaptive management strategies are deemed necessary.

Keywords: Water Shortage Assessment, MODSIM, Water Supply Management Measures, Water Supply Reliability

요지

기후변화로 인한 지구온난화와 기상이변은 전 세계적으로 이상가뭄의 빈도와 강도를 증가시키고 있다. 이러한 현상은 우리나라에서도 1968년과 2017년의 대가뭄 사례로 확인되었으며, 최근 2022년 영산강, 섬진강 유역의 가뭄으로 더욱 심각성이 부각되고 있다. 가뭄은 단순한 기상학적 현상을 넘어 수문학적, 농업적, 사회경제적 측면으로 복합적으로 확대되는 특성을 지닌다. 우리나라는 수자원의 안정적 공급과 효율적 배분을 위해 국가적 차원의 노력을 지속하여 왔다. 그러나 최근의 가뭄 사례는 기존의 수자원 관리 체계의 한계를 드러내고 있으며, 더욱 체계적인 접근방법이 필요하다. 본 연구에서는 영산강과 섬진강 유역의 물 부족 문제를 해결하기 위한 대책(안)을 정량화하고, 그 효과를 평가하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 『전국하천유역수자원관리계획 물수급 평가(수립중, 환경부)』의 현행 물 부족량 데이터를 활용하였으며, 국가적 차원에서 수립 가능한 다양한 대책들을 비교⋅분석하였다. 대책 적용결과, 영산강 유역은 총 71.45백만m³/년, 섬진강 유역은 총 52.59백만m³/년의 물을 추가 확보할 수 있는 것으로 분석되었다. 본 연구 대상유역인 영산강, 섬진강 유역은 물 이동이 유기적으로 이루어지고 있기 때문에 각각의 대책을 세우는 것 보다는 영산강, 섬진강 두 유역에 대해 함께 물 부족 평가 및 대책을 세우는 것이적절할 것으로 판단하였다. 향후 영산강, 섬진강 유역에 가뭄 발생 시 효율적인 물 관리와 물 부족 해결에 기여할 수 있을 것으로 기대된다. 추가적으로, 기후변화의 불확실성과 수자원 관리의 복잡성을 고려할 때, 지속적인 모니터링과 적응적 관리 전략의 수립이 필요할 것으로 판단된다.

핵심용어: 물 부족평가, MODSIM, 이수관리대책, 이수안전도

1. 서 론

가뭄은 평년에 비해 강수량이 적고 건조한 날이 지속되는 기상학적 가뭄을 시작으로 가용한 수자원이 부족한 것을 의미하는 수문학적 가뭄으로 확대되어, 작물의 생육에 직접적으로 관계가 되는 농업적 가뭄으로 이어지고 물 수요 증가와 공급량 부족 현상으로 발생하는 사회⋅경제적 가뭄으로 이어진다. 그동안 가뭄에 대한 연구가 이루어져 왔었고(Kim and Yoon, 1997; Kim et al., 1999; Kim et al., 2000; Kim et al., 2006; H. Kim et al., 2015; Kang et al., 2022), 이러한 연구를 토대로 물 부족 평가에 대한 연구들이 수행되어 왔었다. 가뭄은 현재 우리나라뿐 아니라 전 세계적인 지구온난화와 기상이변으로 극한 홍수 및 이상 가뭄이 빈발하고 있다(Jeon et al., 2016). 이에, 안정적인 물 공급을 위해 국내⋅외적으로 많은 연구를 진행해 왔다.

우리나라의 경우, 신규 댐 개발로 수자원 시스템이 더욱 복잡해질 것으로 예상하여 유역 개념의 수자원 평가(Lee and Yi, 1997)를 하기 시작하였다. 물 부족 평가를 위해 Kim et al. (2009)은 한강권역을 중심으로 기후변화와 물수요 시나리오를 바탕으로 미래 이수부문의 물 부족 평가 연구가 진행되었고, Lee et al. (2017)은 안성천 유역의 물수지 및 물 부족량을 평가하여 수자원 계획을 수립하는 등 유역 단위의 평가가 이루어져 왔다. 또한, 유역단위의 대규모 댐이나 저수지에 대한 물 관련 분쟁을 해결하고자 하는 연구가 진행되었다. 예를 들면, Lee et al. (2011)은 안동댐과 임하댐의 용수공급 능력을 재평가 하였고, D. Kim et al. (2024)은 북한 황강댐 영향을 고려한 임진강의 용수 부족량을 산정하는 등 댐 또는 저수지 단위의 연구가 진행되었다(Im et al., 2001; Joo et al., 2018). 또한 실제 우리나라의 생활 및 공업용수에 대한 물 공급 체계와 유사하게 평가할 수 있도록 DB를 구축하고 물 부족을 평가하는 연구도 진행되었다. Kang et al. (2007)은 K-MODSIM을 활용하여 광역상수도를 고려한 물수지 네트워크를 구축하여 물 부족을 평가였고, Oh, Kim, Ryu, and Bae (2019)는 물 수급 체계를 취수장 단위로 세분화하여 우리나라의 물 부족을 정량적으로 제시한 바 있으며, 최근에는 물수급 평가에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.(Kim, Choi, Kang, and Woo, 2024; Kim, Choi, Kang, Noh, et al., 2024). 국외의 경우, 우리나라와 유사한 연구가 진행되고 있는데, Hashimoto et al. (1982)은 용수공급 능력을 평가하는 지표로 신뢰도, 회복도, 취약도 등의 지표를 제시하여 용수공급 능력을 평가하였고, Srivastava and Awchi (2009)은 댐 용수공급 능력 평가에 대한 연구를 수행하였다. 최근에는 용수공급 능력 평가 보다는 효율적 관리를 통해 물 부족을 해결하기 위한 연구가 진행되고 있는데 Mirani et al. (2022)은 미래 기후변화에 따른 저수지 운영 평가 연구를 하였고, Mortezaeipooya et al. (2022)은 MODSIM을 활용하여 기후변화에 따른 저수지 물 공급 시스템 성능을 평가하였다. 그리고 Abdi-Dehkordi et al. (2021)은 수자원 시스템의 지속 가능성을 평가하기 위한 지표를 개발하여 국가적 차원에서 물 분쟁을 해결하고자 하는 연구를 수행하였다(Kim and Kim, 2008; S. Kim et al., 2015).

우리나라도 국가적 차원으로 물 공급을 원활하게 공급할 수 있도록 수자원장기종합계획과 유역종합치수계획의 수립을 통해 수자원의 개발, 안정적인 공급과 효율적인 배분, 홍수재해방지 등을 위해 많은 노력을 하여왔다(Oh, Kim, Ryu, and Jo, 2019). 하지만 그럼에도 불구하고 최근 영산강 및 섬진강 유역에 2017년 대가뭄을 비롯하여, 2022년도에도 극심한 가뭄이 발생하였다. 이를 해결하고자 최근에는 수자원의 관리 효율화 및 체계적인 용수공급을 위해 MODSIM 기반으로 물수급 평가 및 전망에 대한 분석이 진행되고 있다. 여기서, 물수급 평가에서는 과거 1967년 부터 2021년까지의 데이터 기반으로 2030년까지 근 미래를 전망하고 있다. 이에 본 연구에서는 MODSIM을 사용하여 목표기간 2030년까지의 영산강 및 섬진강 유역의 물 부족현상을 해결하기 위한 대책을 마련하고, 대책적용을 통해 물 부족을 해결하고자 하였다.

2. 연구 방법

2.1 연구 흐름도

이수안전도 평가는 최대가뭄조건에서 수자원공급시설이 구역 또는 유역의 용수수요를 충족시킬수 있는 물 공급의 안정성 정도를 평가하는 관리지표이다. 현재 『전국하천유역수 자원관리계획 물수급 평가(수립중, 환경부)』에서 연구되고 있는 현행 물 부족량 성과를 활용하였다. 물 부족량을 해결하기 위해 국가 및 지자체에서 계획하고 있는 관련 계획을 비교⋅분석하여 이수관리 대책을 정량화 하였고, MODSIM 모델을 이용하여 대책 수립을 위한 물수급 네트워크를 구축하였다. 또한, 물 부족 평가를 통해 중권역별 이수안전도 등급을 산정하였다. Fig. 1은 중권역 단위의 이수안전도 평가 절차를 나타내고 있다.

Fig. 1

Research Flowchart

2.2 MODSIM 모형의 개요

MODSIM은 미국 텍사스의 수자원개발부(Texas Water Development Board)가 개발한 SIMYLD 네트워크 모형을 미국 콜로라도 주립대학의 Labadie 교수가 수정하여 MODSIM (MODified SIMYLD)으로 모형이 개명되었다(Oh, Kim, Ryu, and Bae, 2019). Fig. 2와 같이 MODSIM은 하천유역 네트워크모형(river basin network model)으로 하천유역 관리에 있어서 물리적, 수문학적, 제도적인 측면을 고려하여 물을 배분할 수 있고(Yoo, 2005), 유역 수자원관리 시설의 전체적인 배치 및 운영조건을 다양하게 반영할 수 있도록 구축되어 있는 하천 유역 관리 의사결정지원시스템(DDS)이라고 할 수 있다(Labadie and Larson, 2007).

Fig. 2

Example of MODSIM Model Network (Labadie, 2010)

MODSIM을 이용해 물 부족 평가를 수행하는 절차는 Fig. 3과 같다. 먼저 분석기간, 분석시간 등 MODSIM 내 환경을 설정하고 네트워크를 구축한다. 네트워크 모형 구축 시, 공급 노드와 수요 노드를 생성한 뒤, 이들 간의 링크를 연결하여 모형을 구축한다. 공급 노드는 강우량, 하천수, 저수지, 지하수 등의 데이터를 기반으로 입력 자료를 구성하여 모형에 반영하게 된다. 입력된 정보를 바탕으로 물을 필요로 하는 수요량 정보를 수집하여 수요처별 노드를 생성한다. 이후 계산과정을 거쳐 지정 노드 및 링크별 결과 파일을 출력해 후처리 과정을 통하여 물 부족 평가를 수행하게 된다.

Fig. 3

MODSIM Water Deficit Assessment Procedure

MODSIM은 Eqs. (1)~(4)와 같이 결정계수와 유입량의 최소함수를 목적함수로 두고 있다. 즉 선형계획법의 비용최소화 방법을 사용하고 있으며, 최적의 용수공급 및 수요체계를 쉽게 모식화하여 설정할 수 있는 장점을 가지고 있다. 여기서 C_k는 결정계수로 수요처간 상대적인 비용 계산을 수행하며, q_k는 유입량을 말한다. OPRP_i는 우선순위를 의미하며, q_k는 노드의 유입량, q_j는 유출량, b_tt는 시간t일 때 노드 i에서 끝나는 모든 유입 또는 수요를 나타내고, O_i는 i에서 시작되는 모든 유출량의 집합을 의미한다. t는 네트위크의 노드 수를 말한다. l_kt는 시간 t일 때 링크 k에서의 하한치, u_kt는 시간 t일 때 링크k에서의 상한치를 나타낸다.

(1)

Minimize∑l∈ACkqk

(2)

Ck=−(5000−10 • OPRPi)

(3)

∑k∈Qiqk−∑j∈Iiqj=btt(q)for all nodes i∈N

(4)

lkt(q)≤qk≤ukt(q) for all links k∈A

이에 본 연구에서는 MODSIM 모형으로 물 부족량을 평가하고, 이수안전도를 산정하기 위한 도구로 활용하였다.

2.3 이수안전도 평가 절차

이수안전도 평가 절차는 하천유역별(중권역) 물수급 분석을 통한 물 부족량(과거최대가뭄)을 추정하여 유역의 이수안전도를 평가하게 된다. 크게 총 4단계로 분류 할 수 있다. 1단계는 용수수요량 산정, 2단계 물수급 네트워크 구축(MODSIM), 3단계 물 부족량 산정, 4단계 이수안전도 평가 순으로 진행된다.

먼저 용수수요량 산정의 경우, 『전국하천유역수자원관리계획 물수급 평가(수립중, 환경부)』에서 제시한 수요량 및 공급량 자료를 활용하였다. 이 계획에서의 수요량은 생활용수와 공업용수를 구분하여 산정하였으며 생활용수의 경우, 인구 거주 용수, 미급수 인구 용수 및 샘물 등의 사용량, 부대 용수 및 공업용(정수) 산정을 통해 용수수요량을 산정하였고, 공업용수의 경우, 사업준공 단지 수요량, 미준공(계획중, 확장)단지, 자유입지공장을 고려하여 용수수요량을 산정하였다. 공급량은 Tank 모형을 이용하여 과거 1966년 10월~2021년 10월 총 55개년 동안 강우자료를 분석하여 공급량을 산정하였다.

2단계 물수급 네트워크는 수원(저수지 또는 댐), 취수장, 수요처 등 실제 우리나라 물수급 체계를 반영한『전국하천유역수자원관리계획 물수급 평가(수립중, 환경부)』에서 구축된 MODSIM 자료를 활용하였고 본 연구에서 제시한 대책을 반영하여 모형을 구축 하였다. 3단계 물 부족량 산정은 중권역별로 전년도 10월 1일부터 다음해 9월 30일까지를 1년으로 하는 수문년(water year)을 기준으로 최대가뭄년도로 설정하고, 취수장별 물 부족량을 산정하였다. 또한, 중권역 단위로 변환하기 위해 취수장별 물 부족량을 읍면동별 수요비를 적용하였고, 읍면동별 환산된 물 부족량을 다시 중권역 변화비율을 적용하여 중권역별 물 부족량을 산정하였다. 마지막 4단계의 경우, 중권역 단위의 최대가뭄년 기준의 물 부족량과 수요량의 비를 통해 물 부족률을 산정하고, 물 부족률에 따른 이수안전도 등급을 설정한다. 물 부족비율은 물 공급보장 99% 이상 물 부족률 1% 미만을 1등급, 물 부족률 1%~5% 2등급, 5%~10% 3등급, 10%~15% 4등급, 15% 이상 5등급으로 하여 이수안전도 등급을 설정하였다. 1등급에 가까울수록 물 관리수준이 우수한 수준이라고 말할 수 있으며, 5등급에 근접할 수록 관리수준이 취약한 지역으로 볼 수 있다(Table 1).

Table 1

Classification Range for Water Supply Safety

Class	Classification Criteria	Classification Range			Management Level
Class I	Over 99%	0	≤ Rate of Water Shortage ≤	1	Excellent
Class 2	99%~95%	1	≤ Rate of Water Shortage <	5	Good
Class 3	95%~90%	5	≤ Rate of Water Shortage <	10	Average
Class 4	Less than 90%	10	≤ Rate of Water Shortage <	15	Poor
Class 5	Less than 90%	15	< Rate of Water Shortage		Vulnerable

3. 물 부족 평가에 따른 이수안전도 설정 및 대책 검토

3.1 대상지역 선정

본 연구에서 영산강, 섬진강 유역을 대상으로 연구를 진행하고자 한다. 영산강, 섬진강 유역에는 과거 1968년, 2017년 대 가뭄을 비롯하여, 최근 2022년도에 극심한 가뭄이 발생하는 등 기상이변 현상으로 빈번하게 가뭄이 발생한 지역이다. 또한 영산강, 섬진강 유역은 대권역간의 물이동이 활발히 이루어지는 지역으로, 현재 영산강 유역은 섬진강 유역의 물 의존도가 높은 편이다. 이에 본 연구에서는 대권역간의 물 이동을 고려하기 위해 영산강, 섬진강 유역을 대상지역으로 선정하였다.

영산강 유역은 면적 7,604.94 km² 내에 4개 대권역 및 14개 중권역이 있으며, 섬진강 유역의 경우는 면적 8,657.81 km² 내 2개 대권역 및 16개 중권역이 존재하며 이들 지역을 대상으로 물 부족 평가를 수행하고자 하였다. 특히 남해도(2502) 중권역은 낙동강 유역으로 분류되어 있지만, 국가물관리기본계획에서 남해도 중권역을 섬진강남해 대권역에 포함하여 계획을 수립하였기 때문에 이를 통일하고자 남해도 중권역을 섬진강남해 대권역에 포함하여 분석하였다(Fig. 4).

Fig. 4

The Study Area

3.2 취수장별 물 부족 및 이수안전도 평가

3.2.1 취수장별 물 부족 평가

물 부족 산정은 『전국하천유역수자원관리계획 물수급 평가(수립중, 환경부)』 성과를 활용하였다. 물 부족 평가에서의 물 부족 현상은 두 가지 원인으로 크게 볼 수 있다. 먼저, 수원 부족인지 시설 용량 부족인지를 판단하여 접근한다. 수원 부족의 경우, 수원 확보 대책을 수립하여야 하며, 시설용량 부족인 경우는 시설 용량을 확보하는 대책을 세워야하기 때문에 주 원인이 수원지에서 부족한 것인지, 수원지의 물은 있는데 시설로 인해 부족한 것인지 또는 수원지와 시설의 두 원인이 복합적으로 부족한 것인지 판단해야 한다. 본 연구에서 취수장별 물 부족 원인에 대해 판단한 결과 Table 2와 같다.

Table 2

Analysis of Water Shortage and Causes by Intake Facilities

Intake Facility Code	Deficiency Volume (thousand m³/year)	Cause of Deficiency
D_250201_Seonwon	65	Source Water Deficiency
DI_250202_Daegok	863	Source Water Deficiency
D_Mi_Jeongeupsisannaemyeon	90	Source Water Deficiency
DI_400103_Imsil	27	Source Water Deficiency
D_400107_Bokheung	371	Source Water Deficiency
DI_400801_Juamgwangyeok	38,485	Source Water Deficiency
I_Boseonggun	148	Source Water Deficiency
D_400801_Juamjibang	937	Source Water Deficiency
D_400705_Dongbokjeonnam	11	Source Water Deficiency
D_Mi_Boseonggunmundeokmyeon	8	Source Water Deficiency
D_Mi_Boseonggunyuleomyeon	19	Source Water Deficiency
D_Mi_Suncheonsisonggwangmyeon	92	Source Water Deficiency
D_400704_Bukmyeonjeonnam	1	Source Water Deficiency
DI_400801_Yeomgokjeseokgok	340	Source Water Deficiency
DI_Yeosugwangyang	46,939	Facility Deficiency, Source Water Deficiency
D_410201_Yaksanhaedong	561	Source Water Deficiency
DI_410402_Isacheonjibang	2,076	Facility Deficiency, Source Water Deficiency
D_400705_Dongbokgwangju	3,803	Source Water Deficiency
D_500105_Je4suwonji	19,198	Source Water Deficiency
DI_500203_Pyeongrimdaem	3,570	Source Water Deficiency
DI_500201_Singyeje	2,857	Source Water Deficiency
D_520103_Cheongyong	411	Facility Deficiency, Source Water Deficiency
D_520103_Namdong	409	Facility Deficiency, Source Water Deficiency
DI_330301_Buandaem	2,177	Source Water Deficiency
D_530301_Eoeun	78	Source Water Deficiency
D_530301_Yucheonjeonnam	503	Facility Deficiency, Source Water Deficiency
SUM	124,039	-

Table 2의 취수장 코드를 살펴보면, D_ 또는 DI_의 경우 취수장을 의미하며, Mi_ 미급수 시군구, I_는 시군구 용수를 의미한다. 취수장별 물 부족을 평가한 결과, 영산강, 섬진강 유역의 총 부족량은 124,039천m³/년으로 분석되었으며, 대부분 수원 부족으로 인해 물 부족이 발생한 것으로 나타났다. 특히 섬진강 유역의 경우, 여수⋅광양 취수장, 주암광역 취수장, 이사천지방 취수장, 동북광주 취수장 등 대규모 시설에서 수원부족 및 시설부족으로 분석되었다. 영산강 유역의 경우, 평림댐과 금강유역에서 들어오는 부안댐에서 수원 부족이 크게 발생한 것으로 분석되었다.

Fig. 5의 분석에 따르면, 여수⋅광양 취수장과 주암광역 취수장이 영산강 및 섬진강 유역 전체 물 부족의 68.9%를 차지하는 것으로 나타났다. 여수⋅광양 취수장은 수원 부족과 시설 용량 부족이 복합적으로 발생한 것으로 분석되었으며, 이에 대한 종합적인 대책 마련이 필요하다. 반면, 주암광역 취수장은 주로 수원 부족 문제로 인해 물 공급이 제한되고 있어, 이를 해결하기 위한 수원 확보 방안이 시급한 것으로 판단된다.

Fig. 5

Ranking of Water Deficiency Status by Intake Facility

3.2.2 이수안전도 평가

앞서 언급한 바와 같이 취수장별 물 부족량을 읍면동별 수요비를 적용하였고, 중권역 변환비율을 적용하여 중권역별 물 부족량을 산정하였다. Table 3과 같이 영산강, 섬진강 유역의 경우, 수요량은 총 842,783천m³/년이고, 물 부족량은 앞서 제시한 124,039천m³/년으로 분석되었다. 물 부족률에 따른 이수안전도 등급을 산정한 결과, 5등급 8개 중권역, 4등급 3개 중권역, 3등급 6개 중권역, 2등급 4개 중권역, 1등급 9개 중권역으로 분석되었다. 영산강 유역의 부족량은 71,451천m³/년으로 분석되었으며, 섬진강 유역은 52,588천m³/년이 부족한 것으로 분석되었다. 영산강 유역이 섬진강 유역보다 물 부족이 심한것으로 분석되었다.

Table 3

Calculation of Water Safety by Mid-Watersheds

Basin Code	Name	Demand Volume (thousand m³/year)	Deficiency Volume (thousand m³/year)	Deficiency Rate	Class
2502	Namhaedo	6,553	928	14.2%	class 4
4001	Seomjindam	4,872	472	9.7%	class 3
4002	Seomjingang Dam halyu	1,186	-	-	class 1
4003	Osucheon	4,136	16	0.4%	class 1
4004	Sunchang	6,728	-	-	class 1
4005	Yocheon	7,577	-	-	class 1
4006	Seomjingogseong	2,158	-	-	class 1
4007	Juamdaem	4,668	252	5.4%	class 3
4008	Boseong gang	1,715	232	13.6%	class 4
4009	Seomjinganghalyu	10,142	108	1.1%	class 2
4101	Seomjingangseonamhae	10,733	353	3.3%	class 2
4102	Wando	6,893	561	8.1%	class 3
4103	Geumsanmyeon	1,157	24	2.0%	class 2
4104	Isacheon	38,697	16,110	41.6%	class 5
4105	Sueocheon	378,342	33,402	8.8%	class 3
4106	Yeosusi	2,106	130	6.2%	class 3
5001	Yeongsangangsanglyu	172,863	47,047	27.2%	class 5
5002	Hwanglyonggang	15,929	2,876	18.1%	class 5
5003	Jiseogcheon	19,180	5,032	26.2%	class 5
5004	Jugsanbo	21,527	5,507	25.6%	class 5
5005	Gomawoncheon	6,930	3,551	51.2%	class 5
5006	Yeongsanganghalyu	8,707	323	3.7%	class 2
5007	Yeongamcheon	4,230	-	-	class 1
5008	Yeongsanganghagueon	10,047	-	-	class 1
5101	Tamjingang	9,863	-	-	class 1
5201	Jindo	6,009	820	13.7%	class 4
5202	Yeongambangjoje	20,911	-	-	class 1
5301	Jujincheon	11,891	2,177	18.3%	class 5
5302	Watancheon	43,662	3,537	8.1%	class 3
5303	Sinangun	3,371	581	17.2%	class 5
SUM		842,783	124,039	-	-

4. 물 부족 해결을 위한 대책(안) 제시 및 이수안전도 재평가

4.1 물 부족 해결을 위한 대책(안) 제시

2022년 영산강과 섬진강 유역에서 발생한 물 부족 문제를 해결하기 위해 정부는 다양한 계획을 수립하며 적극적으로 대응해왔다. 주요 대책으로는 영산강·섬진강 유역 중⋅장기 가뭄대책(NWMC, 2023), 제4차 지하수관리기본계획(MOE, 2022a), 그리고 2040 국가수도기본계획(MOE, 2022b)이 발표되었다. 이러한 계획들은 기후변화로 인한 극한 가뭄에 대비하고, 유역 내 안정적인 물 공급과 지속가능한 물 관리 체계를 구축하기 위한 중장기적 전략을 포함하고 있다. 영산강⋅섬진강 유역 중장기 가뭄대책에서는 본 연구에서 지적한 여수⋅광양 산단의 물 부족, 주암댐의 물 부족을 주로 다루고 있다. 여기서 다뤄지는 가뭄대책은 수원간의 연계(덕흥보-용연정수장, 장흥댐-주암댐), 해수담수화(완도 이동식), 취수장 확충(이사천 광역취수장), 하수재이용(여수하수재이용), 비상용수 활용(보성강댐-주암댐) 등이 주로 제시되었다. 제4차 지하수관리기본계획의 경우, 지하저류댐(소완, 여수소라, 보성벌교, 광양옥룡)에 관한 내용이 제시되어 있으며, 여수소라, 보성벌교, 광양옥룡 지하저류댐은 앞서 언급한 여수⋅광양산단의 물 부족을 해결하고자 하는 대책이 제시되었다. 2040 국가수도기본계획에서도 영산강, 섬진강 유역에 지하저류댐(완도고금, 담양월산, 담양담양) 대책이 제시되었다.

그 밖의 대책으로는 친환경 대체수원 확보방안 기본조사 용역(MOE, 2021)에서 지하저류댐(담양월산, 담양담양, 담양무정, 진도의신, 하의도) 계획이 제시되었고, 기존시설을 활용한 수자원확보방안 연구(YR&SRBMC, 2021)에서는 수질이 양호한 농업용 저수지를 생⋅공용수 활용(수양제-평림댐, 장성호-평림댐)대책 및 지하저류댐(담양무정) 대책이 제시되었다. 도서지역의 경우, 도서 해안지역 지하수 확보 방안 기본조사 보고서(MOCT & K-water, 2012) 등을 참고하여 영산강, 섬진강 유역의 관련 계획을 검토하였다(Table 4).

Table 4

Comparison and Analysis of Related Plans

Related Basis	Plan List	Plan List
Mid- to Long-Term Drought Measures for the Yeongsan River and Seomjin River Basin (2023)	Connection between Jangheung Dam and Juam Dam	Facility Linkage
	Emergency linkage of Boseong River	Facility Linkage
	River water utilization at Yongyeon Water Purification Plant	Facility Linkage
	Seawater desalination project for Yeosu and Gwangyang National Industrial Complex	Seawater Desalination
	Yeosu wastewater reuse project	Wastewater Reuse
	Expansion of facilities at Isacheon Intake Station (regional)	Expansion and Construction of Intake Stations
	Emergency linkage and river water intake at Yongyeon Water Purification Plant	Facility Linkage
The 4th Basic Groundwater Management Plan (2022)	Groundwater storage facility in Gwangyang Okryong	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Boseong Beolgyo	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Sora	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Wando Soan	Groundwater Dam
The 2040 National Water Capital Basic Plan (2022)	Groundwater storage facility in Wando Gogeum	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Damyang Wolsan	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Damyang Damyang	Groundwater Dam
Basic Research on Alternative Water Source Development (Master Plan) Service (2021)	Groundwater storage facility in Damyang Wolsan	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Damyang Damyang	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Damyang Mujung	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Jindo Uisin	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Hauido	Groundwater Dam
Study on Customized Water Resource Development Using Existing Facilities (2021)	Improvement of the connecting waterway between Suyang Reservoir and Pyeongrim Dam	Facility Linkage
	Groundwater storage facility in Damyang Mujung	Groundwater Dam
	Integrated operation of Jangseongho Agricultural Reservoir	Facility Linkage
Plan for Constructing Auxiliary Dams Upstream of Existing Water Sources (MOE, 2023)	Construction of Juam Auxiliary Dam	Auxiliary Dam
Evaluation of Water Supply and Demand for the National River Basin Water Resources Management Plan (MOE, in preparation)	Seawater desalination facility in Namhae	Seawater Desalination
	Groundwater storage facility in Namhae Seolcheon	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Hyeongok 1	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Hyeongok 2	Groundwater Dam
	Groundwater storage facility in Hyeongok 3	Groundwater Dam
	Construction of a new pipeline between Juam Dam and Yeomgok-Jeseok Intake Station	Facility Linkage
	Seawater desalination in Wando (Gogeum)	Seawater Desalination
	Groundwater storage facility in Wando Yaksan	Groundwater Dam
	Expansion of facilities at Isacheon Intake Station (local)	Expansion and Construction of Intake Stations
	Construction of a new pipeline between Bulgap Reservoir and Yeonam Reservoir	Facility Linkage
	Groundwater storage facility in Gwangju	Groundwater Dam
	Expansion of facilities at Cheongyong Intake Station	Expansion and Construction of Intake Stations
	Seawater desalination in Buan	Seawater Desalination
	Groundwater storage facility in Jaeundo	Groundwater Dam

관련계획에서 중복되는 대책을 제외하여 Table 5처럼 크게 기존 수자원 활용 대책, 대체수자원 확보 대책, 신규수원 발굴 대책으로 총 3가지 대책, 7가지 세부대책으로 구분하여 물 부족을 해결하기 위한 대책(안)을 제시하였다.

Table 5

Strategies (Plan) to Mitigate Water Deficiency

Category	The Strategies (Plan)
Utilization of Existing Water Resources	① Expansion of Intake Facilities
	② Integration of Intake Facilities
	③ Interconnection of Water Sources
Securing Alternative Water Resources	④ Seawater Desalination
	⑤ Water Reuse (Reuse of Treated Wastewater)
	⑥ Underground Water Storage Dam
Exploration of New Water Sources	⑦ Auxiliary Dam

기존 수자원 활용 대책은 취수장 확충, 취수장 연계, 수원간 연계로 3가지 세부대책을 제시하였다. 취수장 확충은 하천이나 저수지 등에서 수원을 끌어 들여 쓰는 취수시설의 용량을 증대하거나 계량하는 것을 말하며, 취수장 연계는 기존 치수시설의 여유수량이나 확충된 시설의 증가 용량을 활용하여 취수장간 비상연계 체계를 구축하는 것을 의미한다. 마지막으로 수원간 연계는 여유수량을 취수하여 물이 부족한 수원(댐 및 저수지)에 도수로를 통해 연계공급 할 수 있는 대책을 의미한다. 대체수자원 확보 대책은 해수담수화, 물재이용(하수재이용), 지하수 저류댐으로 3가지 세부대책을 제시하였다. 해수담수화는 해수의 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 생⋅공용수로 대체 할 수 있는 대책을 의미하며, 물재이용(하수재이용)은 공공하수처리시설에서 처리된 하수처리수를 재이용할 수 있는 대책을 의미한다. 지하수 저류댐은 지하 대수층에 차수벽을 설치하여 지하수를 저장⋅확보하는 시설로 모두 생활용수를 확보하는 대책을 제시하였다. 신규수원 발굴 대책은 기존댐의 상류의 물공급 안정성, 상류 오염원 차단 등의 목적으로 설치하는 시설로 기존 댐 위에 신규 보조댐을 짓는 대책을 제시하였다.

4.2 대책을 반영한 물 부족 평가

4.1절에서 제시한 대책(안)을 반영하여 모형을 구축하였다(Fig. 6). 이해를 돕기 위해 Fig. 7처럼 수양제-평림댐 대책은 ③ 수원간 연계 방안으로 수양제 저수지에서 평림댐으로 관로 연결을 통해 평림댐의 수원을 확보하는 대책을 적용하였다. 대책에서 제시된 수양제의 저수지에서 노드를 생성하여 평림댐으로 연결하였고, 수양제에서 평림댐으로 공급가능량(75천m³/5 day) 입력을 통해 수양제-평림댐 대책을 모형에 적용하였다.

Fig. 6

Establishment of MODSIM Network in the Study Area

Fig. 7

MODSIM Application Case Study: SuYangJe - PyeongRamDam

영산강, 섬진강 유역의 취수장별 대책 확보량을 정리해보면 Table 6과 같다. 여기서 확보량은 Table 4에서 언급한 각종 계획에서의 공급가능량을 참고하여 반영하였고, 똑같은 대책이 수립되어 있는 경우는 최근에 수립된 년도를 기준으로 공급가능량을 반영하였다. 가장 물 부족이 많이 발생한 주암댐, 동북광주 취수장, 여수⋅광양 취수장, 평림댐 등 관련계획 검토를 통해 총 124,042천m³/년을 확보하였고, 모형 적용을 통해 물수급 평가를 실시하였다.

Table 6

Secured Volume by Strategy (Plan) and Intake Facility

Intake Facility Code	Secured Volume (thousand m³/year)	Corresponding Strategy (Plan) Number
DI_250202_Daegok	863	④
D_250201_Seonwon	65	④
Dam_Juam	25,361	②, ③, ⑥, ⑦
DI_400103_Imsil	387	⑥
D_400107_Bokheung	90	⑥
DI_500203_Pyeongrimdaem	4,686	⑥
Dam_Pyeongrim	1,721	③,⑥
DI_400801_Juamgwangyeok	10,902	③,⑤
D_400705_Dongbokgwangju	29,959	②,⑥
DI_400801_Yeomgokjeseokgok	232	②
DI_Yeosugwangyang	28,440	①,④,⑤,⑥
D_410201_Yaksanhaedong	561	⑥
DI_410402_Isacheonjibang	17,176	⑤
DI_500201_Singyeje	19	⑤
D_520103_Cheongyong	411	①
D_520103_Namdong	409	①
DI_330301_Buandaem	2,177	①,④
D_530301_Eoeun	78	⑥
D_530301_Yucheonjeonnam	503	①
SUM	124,042	-

대책들을 반영한 결과, 영산강 유역의 경우 Table 7과 같이 기존 수자원 활용 대책 53.79백만m³/년을 확보하였고, 대체수자원 확보 대책은 5.88백만m³/년, 신규수원 발굴 11.78백만m³/년을 확보하였다. 기존수자원 활용대책 중 취수장 확충(청용 취수장)으로 0.18백만m³/년을 확보하였고, 수원간 연계(수양제-평림댐, 장성호-평림댐, 장흥댐-주암댐, 보성강댐-주암본댐(유역외))으로 53.61백만m³/년을 확보하였다. 대체 수자원 확보 대책은 해수 담수화(진도, 해수(부안))으로 2.59백만m³/년, 지하수 저류댐(담양무정, 담양담양, 담양월산, 진도의신, 하의도(하의면), 자은도(자은면), 광주(유역외))으로 3.39백만m³/년을 확보하였다. 신규수원 발굴 대책은 유역외에서 들어오는 보조댐(주암보조댐) 11.78백만m³/년을 확보해 영산강 유역의 물 부족을 해결하였다.

Table 7

Results of Developing Strategies for the Yeongsan River Basin

Category		SUM	Utilization of Existing Water Resources (Million m³/year)				Securing Alternative Water Resources (Million m³/year)			Exploration of New Water Sources (Million m³/year)
Category		SUM	Expansion of Intake Facilities	Integration of Intake Facilities	Interconnection of Water Sources		Seawater Desalination	Water Reuse	Underground Water Storage Dam	Auxiliary Dam
Yeongsan River Basin	Number of Countermeasures	14	1	-	5		2	-	6	-
Yeongsan River Basin	Effectiveness during Drought	71.45	0.18	-	53.61		2.59	-	3.29	11.78
Yeongsan River	Number of Countermeasures	6	-	-	3		-	-	3	-
Yeongsan River	Effectiveness during Drought	35.34	-	-	33.79		-	-	1.55	-
Tamjin River	Number of Countermeasures	1	-	-	1		-	-	-	-
Tamjin River	Effectiveness during Drought	10.81	-	-	10.81		-	-	-	-
Yeongsan -Namhae	Number of Countermeasures	3	1	-		-	1	-	1	-
Yeongsan -Namhae	Effectiveness during Drought	0.82	0.18	-		-	0.41	-	0.23	-
Yeongsan -seohae	Number of Countermeasures	4	-	-		1	1	-	2	-
Yeongsan -seohae	Effectiveness during Drought	2.76	-	-		-	2.18	-	0.58	-
Outside the Basin	Number of Countermeasures	3	-	-		1	-	-	1	1
Outside the Basin	Effectiveness during Drought	21.72	-	-		9.01	-	-	0.93	11.78

섬진강 유역의 경우, Table 8과 같이 기존 수자원 활용 대책 25.10백만m³/년을 확보하였고, 대체수자원 확보 대책 22.94백만m³/년, 신규수원 발굴 4.55백만m³/년을 확보하였다. 기존수자원 활용대책 중 취수장 확충(이사천 지방 취수장, 이사천 광역 취수장)으로 24.64백만m³/년을 확보하였고, 수원간 연계(장흥댐-주암댐(유역외), 덕흥보-용연정수장(유역외)) 0.46백만m³/년을 확보하였다. 대체 수자원 확보 대책은 해수 담수화(완도, 해수(고금), 여수⋅광양, 남해) 15.11백만m³/년, 하수재이용(여수하수재이용) 4.62백만m³/년, 지하수저류댐(소완, 고금, 완도약산, 여수소라, 보성벌교, 광양옥룡, 남해설천, 임실현곡1, 임실현곡2, 복흥, 광주) 3.21백만m³/년, 신규수원 발굴 대책은 보조댐(주암보조댐) 4.55백만m³/년을 확보해 섬진강 유역 물 부족을 해소하였다.

Table 8

Results of Developing Strategies for the Seomjin River Basin

Category		SUM	Utilization of Existing Water Resources (Million m³/year)			Securing Alternative Water Resources (Million m³/year)			Exploration of New Water Sources (Million m³/year)
Category		SUM	Expansion of Intake Facilities	Integration of Intake Facilities	Interconnection of Water Sources	Seawater Desalination	Water Reuse	Underground Water Storage Dam	Auxiliary Dam
Seomjin River Basin	Number of Countermeasures	21	2	-	2	4	1	11	1
Seomjin River Basin	Effectiveness during Drought	52.59	24.64	-	0.46	15.11	4.62	3.21	4.55
Seomjin River	Number of Countermeasures	7	-	-	2	-	-	4	1
Seomjin River	Effectiveness during Drought	5.28	-	-	0.25	-	-	0.48	4.55
Seomjin-Namhae	Number of Countermeasures	14	2	-	-	4	1	7	-
Seomjin-Namhae	Effectiveness during Drought	47.10	24.64	-	-	15.11	4.62	2.73	-
Outside the Basin	Number of Countermeasures	2	-	-	2	-	-	-	-
Outside the Basin	Effectiveness during Drought	0.21	-	-	0.21	-	-	-	-

앞서 언급한 바와 같이 섬진강 유역에서 영산강 유역으로 들어오는 확보량은 21.72백만m³/년이며, 영산강 유역에서 섬진강 유역으로 들어오는 확보량은 0.21백만m³/년으로 분석되었다. 이 결과에서도 볼 수 있듯이 영산강, 섬진강 대권역간의 물이동이 실제로 이뤄지는 것으로 파악할 수 있으며, 섬진강 유역에서 영산강 유역으로 약 21.51백만m³/년이 유입되는 것을 알 수 있었다.

4.3 이수안전도 재평가

영산강, 섬진강 유역의 대책 적용 전/후에 대해 비교⋅분석 하였다(Table 9). 총 35개 대책 수립을 통해 이수안전도 등급은 모두 1등급으로 안전한 물 공급이 가능할 것으로 분석되었다. 반면, 섬진강댐(4001), 섬진강댐하류(4002), 탐진강(5101) 중권역의 경우, 소량의 부족량이 발생하였는데 물 부족률을 산정한 결과, 모두 99% 이상으로 1등급으로 판단되었다. 각각의 대책을 세우는 것 보다는 영산강, 섬진강 두 유역을 함께 물 부족 평가 및 대책을 세우는 것이 적절할 것으로 판단된다.

Table 9

Results of Calculating Water Safety by Mid-Watersheds (Comparison Before and After Countermeasures)

Basin Code	Name	Demand Volume (thousand m³/year)	Deficiency Volume			Water Safety Class
Basin Code	Name	Demand Volume (thousand m³/year)	Before		After	Before		After
2502	Namhaedo	6,553	928	→	-	Class 4	→	Class 1
4001	Seomjindam	4,872	472		2	Class 3		Class 1
4002	Seomjingang Dam halyu	1,186	-		0	Class 1		Class 1
4003	Osucheon	4,136	16		-	Class 1		Class 1
4004	Sunchang	6,728	-		-	Class 1		Class 1
4005	Yocheon	7,577	-		-	Class 1		Class 1
4006	Seomjingogseong	2,158	-		-	Class 1		Class 1
4007	Juamdaem	4,668	252		-	Class 3		Class 1
4008	Boseong gang	1,715	232		-	Class 4		Class 1
4009	Seomjinganghalyu	10,142	108		-	Class 2		Class 1
4101	Seomjingangseonamhae	10,733	353		-	Class 2		Class 1
4102	Wando	6,893	561		-	Class 3		Class 1
4103	Geumsanmyeon	1,157	24		-	Class 2		Class 1
4104	Isacheon	38,697	16,110		-	Class 5		Class 1
4105	Sueocheon	378,342	33,402		-	Class 3		Class 1
4106	Yeosusi	2,106	130		-	Class 3		Class 1
5001	Yeongsangangsanglyu	172,863	47,047		-	Class 5		Class 1
5002	Hwanglyonggang	15,929	2,876		-	Class 5		Class 1
5003	Jiseogcheon	19,180	5,032		-	Class 5		Class 1
5004	Jugsanbo	21,527	5,507		-	Class 5		Class 1
5005	Gomawoncheon	6,930	3,551		-	Class 5		Class 1
5006	Yeongsanganghalyu	8,707	323		-	Class 2		Class 1
5007	Yeongamcheon	4,230	-		-	Class 1		Class 1
5008	Yeongsanganghagueon	10,047	-		-	Class 1		Class 1
5101	Tamjingang	9,863	-		0	Class 1		Class 1
5201	Jindo	6,009	820		-	Class 4		Class 1
5202	Yeongambangjoje	20,911	-		-	Class 1		Class 1
5301	Jujincheon	11,891	2,177		-	Class 5		Class 1
5302	Watancheon	43,662	3,537		-	Class 3		Class 1
5303	Sinangun	3,371	581		-	Class 5		Class 1
SUM		839,412	123,458		3	-		-

5. 결 론

최근 기후변화와 이상기후로 인해 전 세계적으로 홍수와 가뭄 발생 빈도가 증가하고 있으며, 우리나라 또한 이러한 영향에서 자유롭지 않다. 이에 따라 우리나라는 수자원장기종합계획과 유역종합치수계획 등을 수립하여 국가 차원의 물 관리 강화에 노력하고 있으나, 2017년 전국적인 대가뭄과 2022년 영산강, 섬진강 유역에서 발생한 가뭄 사례에서 볼 수 있듯, 물 부족 문제는 여전히 지속적으로 발생하고 있는 실정이다.

이를 해결하기 위해 본 연구에서는 MODSIM 모형을 활용하여 영산강, 섬진강 유역을 대상으로 2030년까지의 물 부족 현황을 분석하고, 이를 해결하기 위한 대책을 제시 및 평가하였다. 분석결과, 영산강, 섬진강 유역의 총 물 부족량은 124.042백만m³/년으로 분석되었으며, 이수안전도 등급은 5등급 8개 중권역, 4등급 3개 중권역, 3등급 6개 중권역, 2등급 4개 중권역, 1등급 9개 중권역으로 분석되었다. 특히, 영산강 유역의 물 부족량은 71.45백만m³/년으로 섬진강 유역(52.59백만m³/년)에 비해 물 부족이 큰 것으로 분석되었다.

이를 해결하고자 국가차원에서 수립하고 있는 가뭄 대책을 비교⋅분석하여 기존 수자원 활용, 대체수자원 확보, 신규수원 발굴 대책으로 정량화 하였다. 기존 수자원 활용 대책은 취수장 확충, 취수장 연계, 수원간 연계로 제시하였다. 대체수자원 확보 대책은 해수담수화, 물 재이용, 지하수 저류댐으로 제시하였다. 신규수원 발굴 대책은 보조댐 건설 대책으로 제시하였다. 대책 반영결과, 영산강 유역은 총 71.45백만m³/년, 섬진강 유역은 총 52.59백만m³/년의 물을 추가 확보할 수 있는 것으로 분석되었으며 이수안전도 등급은 모두 1등급으로 산정되었다.

특히, 영산강과 섬진강 유역은 서로 유기적으로 물이 연계되는 구조적 특성이 있으므로, 각 유역을 개별적으로 분석하기보다는 두 유역을 통합적으로 평가하고 대책을 마련하는 방식이 더욱 효과적일 것으로 판단된다. 이러한 통합적 물 관리 전략은 향후 영산강, 섬진강 유역에서 가뭄 발생 시 보다 효율적으로 물 부족을 해소하고 물 관리의 안정성을 확보하는데 기여할 것으로 기대된다. 마지막으로, 기후변화로 인한 수자원 불확실성 증가와 물 수요 변화 등에 대응하기 위해 지속적인 모니터링과 함께 미래 변화에 유연하게 대응할 수 있는 적응형 물 관리 전략을 지속적으로 마련해 나갈 필요가 있다.

감사의 글

이 논문은 2022년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임(No. 2022R1A2C2091773).

References

1. Abdi-Dehkordi, M, Bozorg-Haddad, O, and Chu, X (2021) Development of a combined index to evaluate sustainability of water resources systems. Water Resour Manage, Vol. 35, pp. 2965-2985.

2. Hashimoto, T, Stedinger, J.R, and Loucks, D.P (1982) Reliability, resiliency, and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation. Water Resources Research, Vol. 18, No. 1, pp. 14-20.

3. Im, D.S, Kim, H.S, and Seo, B.H (2001) A study on computation methods of monthly runoff by water balance method. Korea Water Resources Association, Vol. 34, No. 6, pp. 713-724.

4. Jeon, K.S, Hwang, J.H, Muhammad, A, and Maeng, S.J (2016) Improving water balance analysis method for water supply and demand assessment. Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference, pp. 262-262.

5. Joo, H.J, Kim, D, Bae, Y, Kim, J, and Kim, H.S (2018) On utilization of inactive storage in dam during drought period. Korean Wetlands Society, Vol. 20, No. 4, pp. 353-362.

6. Kang, J, Rieu, S.Y, Cha, D, and Ko, I.H (2007) Optimal water allocation considering reservoir operation rules. Korea Water Resources Association, pp. 1430-1434.

7. Kang, Y.J, Kim, H.S, Kim, D.H, Wang, W.J, Lee, H.E, and Seo, M.H (2022) Comparison and analysis of drought index based on MODIS satellite images and ASOS data for Gyeonggi-Do. Geographic Information Studies, Vol. 25, No. 4, pp. 1-18 doi:10.11108/kagis.2022.25.4.001.

8. Kim, B.K, Kim, S, Lee, J.S, and Kim, H.S (2006) Spatio-temporal characteristics of droughts in Korea:Construction of drought severity-area-duration curves. Korean Society of Civil Engineering, Vol. 26, No. 1B, pp. 69-78.

9. Kim, D, Kwak, J, Lee, T, Hong, S, Kim, S, and Kim, H.S (2024) An estimation of water deficits considering the hwanggang dams on the imjin river, North Korea. Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 24, No. 4, pp. 195-205.

10. Kim, H, Park, J, Yoo, J, and Kim, T.W (2015) Assessment of drought hazard, vulnerability, and risk:A case study for administrative districts in South Korea. Hydro-environment Research, Vol. 9, No. 1, pp. 28-35.

11. Kim, H.S, and Yoon, Y.N (1997) Drought monitoring with indexed sequential modeling. Hydrosciences, pp. 125-136.

12. Kim, H.S, Mun, J.W, Kim, J.H, and Kim, J.H (2000) A study on drought trend in han river basin. Korea Water Resources Association, Vol. 33, No. 4, pp. 437-446.

13. Kim, H.S, Wone, S.Y, and Park, J.I (1999) Drought monitoring using tree-ring reconstructed flows. Korea Water Resources Association Conference, pp. 135-140.

14. Kim, S, and Kim, H.S (2008) Neural networks and genetic algorithm approach for nonlinear evaporation and evapotranspiration modeling. Hydrology, Vol. 351, No. 3-4, pp. 299-317.

15. Kim, S, Kim, H.S, Kwak, J, Kim, Y, Noh, H, and Lee, J (2015) Analysis of drought length using the BDS statistic and close returns test. Korean Society of Civil Engineering, Vol. 19, No. 2, pp. 446-455.

16. Kim, S.J, Jun, H.D, Kim, B.S, and Kim, H.S (2009) The evaluation of future water deficit considering climate change in the han-river basin. Korea Water Resources Association, pp. 139-143.

17. Kim, W, Choi, S, Kang, S, and Woo, S (2024) Evaluation of water allocation scenarios in the seomjin river watershed based on CMIP6 scenarios. Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 24, No. 5, pp. 275-282.

18. Kim, W, Choi, S, Kang, S, Noh, H, and Choi, C (2024) Estimating return flow rate from water demand using optimization approach. Korean Society of Hazard Mitigation, Vol. 24, No. 3, pp. 181-189.

19. Labadie, J.W (2010) “MODSIM 8.1:River basin management decision support system”user manual and documentation.

20. Labadie, J.W, and Larson, R (2007) MODSIM 8.1:River basin management decision support system user manual and documentation, pp. 4-24.

21. Lee, D.H, Choi, C.W, and Yi, J.E (2011) Reevaluation of andong and imha reservoirs yield. Korea Water Resources Association, pp. 56-56.

22. Lee, D.W, Jung, J.W, Hong, S.J, Han, D, Joo, H.J, and Kim, H.S (2017) Evaluation of future water deficit for anseong river basin under climate change. Korean Wetlands Society, Vol. 19, No. 3, pp. 345-352.

23. Lee, G.M, and Yi, J.E (1997) Large-Scale multi-reservoirs system analysis for water budget evaluation. Korea Water Resources Association, Vol. 30, No. 6, pp. 629-639.

24. Ministry of Construction and Transportation (MOCT) &Korea Water Resources Corporation (K-water) (2012) Baseline investigation report on groundwater securing measures in island and coastal areas. Report.

25. Ministry of Environment (MOE). (in preparation) (Evaluation of water supply and demand for the national river basin water resources management plan. Report.

26. Ministry of Environment (MOE) (2021) Basic research on alternative water source development (Master Plan) service. Report.

27. Ministry of Environment (MOE) (2022a) The 4th basic groundwater management plan. Report.

28. Ministry of Environment (MOE) (2022b) The 2040 national water capital basic plan. Report.

29. Ministry of Environment (MOE) (2023) Plan for constructing auxiliary dams upstream of existing water sources. Report.

30. Mirani, K.B, Ayele, M.A, Lohani, T.K, and Ukumo, T.Y (2022) Evaluation of hydropower generation and reservoir operation under climate change from Kesem Reservoir, Ethiopia. Advances in Meteorology, Vol. 2022, No. 1, pp. 3336257.

31. Mortezaeipooya, S.S, Ashofteh, P.S, Golfam, P, and Loáiciga, H.A (2022) Evaluation of water supply system performance affected by climate change with MODSIM modeling and reservoir efficiency indicators. Arabian Journal of Geosciences, Vol. 15, pp. 1580.

32. National Water Management Committee (NWMC) (2023) Mid- to Long-Term drought measures for the yeongsan river and seomjin river basin. Report.

33. Oh, J.H, Kim, Y.S, Ryu, K.S, and Bae, Y.D (2019) Comparison and discussion of water supply and demand forecasts considering spatial resolution in the Han-river basin. Korea Water Resources Association, Vol. 52, No. 7, pp. 505-514.

34. Oh, J.H, Kim, Y.S, Ryu, K.S, and Jo, Y.S (2019) Comparison and discussion of MODSIM and K-WEAP model considering water supply priority. Water Resources Association, Vol. 52, No. 7, pp. 463-473.

35. Srivastava, D.K, and Awchi, T.A (2009) Storage-yield evaluation and operation of mula reservoir, India. Water Resources Planning and Management, Vol. 135, No. 6, pp. 414-425.

36. Yeongsan River and Seomjin River Basin Management Committee (YR&SRBMC) (2021) Water management plan for the yeongsan and seomjin river basins. Report.

37. Yoo, J.H (2005) Suggestion of the water budget analysis method by MODSIM for the assessment of the water supply reliability. Korean Society of Civil Engineers, Vol. 25, No. 1B, pp. 9-17.