Introduction
Materials and Methods
설문조사 대상 및 방법
응답자 현황
Results and Discussion
농업용 저수지 자동수위계 데이터 취득방법 및 활용방안
자동수위계 불편사항 설문조사 결과
자동수위계 추가기능 희망사항
자동수위계 확대설치 방안
Conclusion
Introduction
국내 농업용 저수지의 경우 한국농어촌공사에서 관리 하는 3,411개소 저수지와 지자체에서 관리하는 13,829개소 저수지로 국내에 약 17,000개소가 설치되어 있다(Nam and Choi, 2014; Kang et al., 2019). 이러한 국내 농업용 저수지는 국내 농업용수의 약 60%를 공급하며, 일반적으로 농업용수를 공급하는 단일 목적으로 축조되어, 수자원 이용의 효율성 측면에서 볼 때 수자원의 시간적, 공간적인 편중을 극복하는 방법으로 홍수기의 풍부한 수량을 저류한 후 관개기 혹은 갈수기에 이용하는 농업기반시설로써 그 역할을 담당하고 있다(Nam et al., 2011; Kim et al., 2021; Heo et al., 2022; Kwak et al., 2023; Noh et al., 2023). 농업용수의 효율적인 개발과 관리, 국가 수자원 계획의 수립을 위해서는 정량적으로 체계화된 농업용수의 물 수요 및 공급량에 대한 정확한 자료가 필요하다(Ahn et al., 2002; Hong et al., 2014).
과거 수원공으로부터 취수되는 농업용수 공급량은 실제 저수지 방류량이나 관개수로를 통한 공급량에 대한 자료가 부족하여, 작물의 필요수량을 고려하여 유효우량, 증발산량, 침투량 등에 의한 간접적인 방법으로 산정하였다(Kim et al., 2016; Jeon et al., 2019; Shin et al., 2023). 한국농어촌공사에서는 과거 목측에 의한 저수지 수위 관리에서 농림축산식품부의 저수지 자동수위측정기 설치 및 운영 지침에 따라 실시간으로 저수지 저수량과 농업용수 공급량을 파악하기 위해 2004년부터 자동 수위계측시설을 도입하였다(Nam et al., 2017; Yang et al., 2021). 현재 10만 톤 이상의 저수용량을 가진 공사 관리 저수지 1,765개소, 수로부 1,880개소에 자동수위계가 설치되어 있으며, 10분 단위로 수위 자료를 생성하고 있다(Nam et al., 2016; Shin et al., 2021; Mun et al., 2022).
하지만, 자동수위관측기 설치 이후 자동수위계 장비 고장, 통신장애 및 태양전원 불안정 등의 장비 이상과 자동수위계 계측자료의 결측 발생, 계측정보 서버의 접속 제한 등 여러 문제점이 나타났다. 농림축산식품부 농업용 저수지 관리계획에 따르면 저수용량 5만 m3 이상 농업용 저수지에 대해 안전관리 수준을 향상하도록 요구되고 있으며(MAFRA and KRC, 2020), 이에 따라 저수용량 5만 m3 이상 중·대규모 농업용 저수지(전국 908개소)의 저수위의 정확한 계측이 필요하다. 농림축산식품부는 2021년부터 태풍, 호우, 지진 등 재해에도 안전하게 저수지를 관리하기 위한 information and communications technology (ICT) 기반의 과학적이고 체계적인 저수지 관리 및 재해 대처 가능 저수지 구축과 평상시 안전관리 수준 상향 등을 추진하고 있다(MAFRA and KRC, 2020).
본 연구에서는 한국농어촌공사 자동수위계 사용자 및 관계자를 대상으로 농업용 저수지의 안정적이고 과학적인 관리를 도모하기 위하여 설문조사를 진행하였다. 현재 이용하고 있는 자동수위계의 현황 및 개선점을 분석하였으며, 현장 관계자들의 의견을 반영하여 농업용 저수지 자동수위계의 ICT 기술 적용, 저수지 관리계획 수립의 기초자료 제공 및 활용할 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
Materials and Methods
설문조사 대상 및 방법
본 연구에서는 한국농어촌공사 자동수위계 사용자 및 관계자를 대상으로 기존 저수지 자동수위계 기술에 ICT 기술을 적용하는 고도화 개발을 통하여 농업용 저수지의 안정적이고 과학적인 관리를 목적으로 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 농업용 저수지에 설치 운용되고 있는 자동수위측정장치에 대한 실무자 및 저수지 관리자의 의견 파악을 위하여 전국 9개도(경기도, 강원도, 충청북도, 충청남도, 전라북도, 전라남도, 경상북도, 경상남도, 제주도)에 근무하는 한국농어촌공사 인원을 대상으로 하였다. 농업용 저수지의 운영 관리의 경우 물 관리 방안 파악을 위해 각 지역별 대표 지역 선정 및 농업용 저수지 담당자 면담 조사(interviewing research)가 필요하지만, 시간적·공간적 한계가 존재한다. 본 연구에서는 온라인 설문조사를 2021년 10월 6일부터 11월 5일까지 성별, 나이, 주거지 등 응답자의 일반적 응답 범주와 자동수위계에 대한 범주 총 2개 범주와 하위 26개 항목으로 구성하였으며, 전수 조사를 원칙으로 미 응답자 제외 및 일부 항목에서 중복 응답을 허용하였다.
응답자 현황
한국농어촌공사 전국 지역별 본사 및 지사 인원 중 자동수위계 사용자 및 관계자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 응답인원 198명 중 남성 175명(88.4%), 여성 23명(11.6%)으로 나타났으며, 지역별 응답수의 경우 경기도 39명(19.7%), 전라남도 31명(15.7%), 경상남도 24명(12.1%), 경상북도 24명(12.1%), 전라북도 19명(9.6%), 충청남도 18명(9.1%), 충청북도 10명(5.1%), 강원도 9명(4.5%), 대구광역시 7명(3.5%), 대전광역시 6명(3.0%), 인천 및 부산광역시 2명(1.0%), 세종 및 울산광역시 1명(0.5%)로 나타났다(Table 1; Fig. 1). 설문 응답자 중 기술 및 토목직 종사자가 144명(72.7%)로 가장 많이 응답한 것으로 나타났다.
Table 1.
Number and ratio of respondents of the survey by region.
Results and Discussion
농업용 저수지 자동수위계 데이터 취득방법 및 활용방안
각 지사단위 농업용 저수지 자동수위계 주간 측정값 확인주기에 대한 설문조사 결과 자동수위계 측정값 확인주기의 경우 없다가 20회(10.2%), 1회가 50회(25.5%), 2회가 26회(13.3%), 3회 이상이 100회(51.0%)로 나타났다(Table 2). 자동수위계 측정값을 확인하는 주기가 3회 이상이 가장 많이 나타나, 농어촌공사에서 운영하는 자동수위계의 경우 높은 주기로 측정값이 확인되고 있는 것으로 나타났다. 농어촌공사에서 운영하는 자동수위계의 경우 측정값 확인주기가 짧아 자동수위계 데이터가 지속적으로 수집되고 있는 것으로 확인되었다. 자동수위계에 관한 정보를 획득하는 경로의 경우 교육 및 훈련과 친구 및 동료를 통한 정보획득이 높게 나타나, 교육 이수자가 많고 이수자들을 통해 정보가 전달되는 것으로 나타났다. 또한, 자동수위계 데이터의 사용 목적의 경우 자동수위계 데이터를 통해 주로 수위 및 저수량 데이터를 확인하는 것으로 나타났다.
Table 2.
Automatic water level gauge data check cycle.
| Category | Number of respondent | Ratio (%) |
| More than 3 times | 100 | 51.0 |
| 2 times | 26 | 13.3 |
| 1 time | 50 | 25.5 |
| None | 20 | 10.2 |
자동수위계에 관한 정보를 획득하는 경로에 대한 설문조사 결과 자동수위계 정보획득에서 교육 및 훈련이 124회(57.7%), 친구 및 동료를 통한 정보 획득이 44회(20.5%), 기사 및 방송이 1회(0.5%), 인터넷 홈페이지 12회(5.6%), 인터넷 조사 및 스마트폰 어플리케이션 11회(5.1%), 기타 19회(8.8%)로 집계되었다(Fig. 2). 교육 및 훈련에서 가장 많은 인원수가 나타났으며, 친구 및 동료를 통한 정보 획득과 합치면 총 168회(78.2%)로 교육과 교육을 수강한 인원들을 통해 정보가 전파되는 것으로 판단된다.
자동수위계 데이터의 사용 목적에 대한 설문조사의 경우 저수위 및 저수량 확인 182회(51.3%), 수로 수위 및 유량 확인 90회(25.4%), 홍수 및 재해 발생시 수위확인 51회(14.4%), 과거 수위기록 참조 30회(8.5%), 기타 2회(0.6%)로 나타났다(Fig. 3). 저수위 및 저수량이 절반이 넘는 비율인 182회로 높게 나타나 자동수위계 관측에서 저수위 및 저수량 데이터 수집이 주요한 목표인 것으로 나타났다.
자동수위계 불편사항 설문조사 결과
자동수위계 이용의 불편 사항 설문조사 결과 자동수위계에서 부족한 부분으로 통신이상 124회(35.4%), 계측값 이상 88회(25.1%), 강우 등 다양한 현장 측정 미흡 41회(11.7%), 인터넷 정보 접속 어려움 10회(2.9%), 경보 기능 없음 30회(8.6%), 배터리 이상 51회(14.6%), 기타 5회(1.4%)로 나타났다(Fig. 4). 통신이상에 대한 설문 조사결과 통신장비 고장 98회(45.4%), 통신상태 불안정 103회(47.7%), 통신비 이상 1회(0.5%), 기타 9회(4.2%)로 나타났다(Fig. 5a). 계측값 이상 현상에 대한 추가 설문조사 결과 계측장비 고장 113회(52.8%), 계측값 불안정 73회(34.1%), 초기 계측설정 이상 13회(6.1%), 기타 8회(3.7%)로 나타났다(Fig. 5b). 자동수위계 사용자의 고장진단 및 수리와 데이터 검측 및 유지관리에 대한 교육훈련이 필요한 것으로 판단된다. 자동수위계 이용의 불편 사항에 대한 설문조사 결과 통신이상 및 계측값이 이상이 가장 크게 나타났으며, 통신이상의 경우 통신장비의 고장과 계측값 이상의 경우 계측장비 고장으로 자동수위계 장비의 고장이 가장 큰 불편사항으로 도출되었다.
자동수위계 추가기능 희망사항
현재 설치된 자동수위계의 추가기능에 관해 설문조사를 실시하였다. 추가적인 데이터 접근 방법으로 인터넷을 통한 데이터 접근 35회(15.0%), 핸드폰 앱을 통한 데이터 접근 134회(57.5%), 해당지사 서버를 통한 데이터 접근 52회(22.3%), 기타 5회(2.1%)로 나타났다(Table 3). 핸드폰을 통한 데이터 접근이 가장 크게 나타나, 앱 개발을 통한 데이터 취득이 필요한 것으로 나타났다. 경보기능 추가에 대한 설문조사 결과 이상 수위변동 경보 95회(23.1%), 돌발강우 경보 55회(13.4%), 장비 이상 경보 87회(21.2%), 통신 이상 경보 85회(20.7%), 배터리 상태/경보 79회(19.2%), 기타 4회(1.0%)로 나타났다. 이상 수위변동과 돌발강우의 경우 총 150회(36.5%)로 자동수위계에서 강우 데이터가 중요한 인자로 판단되며, 장비 및 통신이상과 배터리에 관한 자동수위계 장치에 대한 응답이 251회(61.1%)로 장비에 대한 경보기능에 대한 수요가 크게 나타났다.
Table 3.
Survey results of additional data access methods.
| Category | Number of respondent | Ratio (%) |
| Application access | 134 | 59.3 |
| Data sever access | 52 | 23.0 |
| Internet access | 35 | 15.5 |
| Etc. | 5 | 2.2 |
자동수위계 확대설치 방안
자동수위계 확대설치 방안에 대한 설문조사 결과 저수지 확대 설치가 104회(50.7%), 수로 확대 설치가 65회(31.7%), 비동의가 36회(17.6%)로 나타났다(Table 4). 저수지 확대설치에 관한 세부 설문조사 결과 전체 저수지 61회(30.0%), 저수용량 5만 톤 이상 저수지 40회(19.7%), 저수지 유입부 17회(8.4%), 저수지 하류부 7회(3.4%), 기타 2회(1.0%), 미응답 76회(37.4%)로 조사되었다. 전체 저수지에 대한 확대 설치가 가장 크게 나타났으며, 저수지 하류부보다 저수지 유입부에 대한 관측 데이터가 필요한 것으로 조사되어, 자동수위계 정보 활용자들의 경우 전체 저수지에 대한 유입부 데이터의 수요가 가장 큰 것으로 판단된다. 수로 확대설치 설문조사 결과 시점부지점 설치 27회(13.2%), 용수로 주요지점 설치 77회(37.6%), 배수로 주요지점 설치 20회(9.8%), 기타 5회(2.4%), 미응답 76회(37.1%)로 나타났다. 용수로 주요지점에 대한 설치가 가장 많은 응답횟수가 나타났으며, 저수지 주요지점별 유속 및 유량 데이터를 통해 저수지 용수구역별 물공급 및 물배분을 분석할 수 있는 데이터가 필요한 것으로 조사되었다.
Conclusion
본 연구에서는 자동수위계 사용자 및 관리자를 대상으로 기존의 저수지 자동수위계 기술에 최근의 ICT 기술을 적용하는 고도화 개발을 통하여 농업용 저수지의 안정적이고 과학적인 관리를 도모하기 위하여 설문조사를 실시하여 현재 이용하고 있는 자동수위계의 현황 및 개선점을 분석하였다. 한국농어촌공사 전국 본사 및 지사 인원 중 자동수위계 사용자 및 관계자 198명을 대상으로 데이터 취득방법 및 활용방안, 자동수위계 불편사항, 자동수위계 추가기능, 자동수위계 확대설치 방안으로 구분하여 조사하였다.
설문조사 결과에 따르면, 자동수위계의 측정값 확인 주기가 짧고, 교육 이수자들을 통해 자동수위계에 관한 정보가 효과적으로 전달되는 것으로 분석되어 현재 농어촌공사에서 시행 중인 자동수위계 교육이 효과적임을 시사하였다. 또한, 자동수위계 데이터 사용 목적은 주로 저수위 및 저수량 데이터 확인에 중점을 둔 것으로 나타났다. 통신이상 및 계측값이 이상이 자동수위계 이용의 불편 사항에서 가장 크게 나타났으며, 통신장비와 계측장비 고장이 자동수위계 장비의 고장이 가장 큰 불편사항으로 나타났다. 주기적인 장비 확인과 자동수위계 사용자의 기본적이 수리 교육이 필요한 것으로 판단된다.
자료 확인 및 데이터 접근 방식의 경우 모바일을 통한 데이터 접근을 희망하는 인원이 가장 높게 나타나 편리한 데이터 접근 방법이 선호되는 것으로 조사되었다. 향후 모바일 앱 개발 및 홈페이지 개설을 통해 정보 취득에 편리한 방향으로 개발이 필요한 것으로 사료된다. 경보기능 추가에 대한 설문조사 결과 수위변동과 돌발강우로 응답한 인원이 높게 나타나, 저수지 수위 변동이 중요한 것으로 나타났으며, 장비 및 통신이상과 배터리 이상 등 장비 고장이 전체 61.1%로 자동수위계 고장이 가장 큰 문제로 분석되었다.
자동수위계 확대설치에 관한 수요조사 결과 과반수가 넘는 인원이 저수지에 자동수위계 추가 설치 필요성을 느끼고 있는 것으로 조사되었다. 설치 지점의 경우 저수지 하류부보다 저수지 유입부에 추가 설치가 필요한 것으로 나타나, 자동수위계 정보의 경우 유입부 데이터가 주로 활용되고 있는 것으로 분석되었다. 용수로 설치의 경우 주요지점별 자동수위계 설치에 가장 많은 응답횟수가 나타났으며, 저수지 주요지점별 유속 및 유량 데이터를 통해 저수지 용수구역별 물공급을 분석할 수 있는 데이터가 필요한 것으로 조사되었다.
본 연구에서는 현재 농업용 저수지에 설치되어 있는 자동수위계 관련 현황과 문제점을 조사하였으며, 농업용 저수지 자동수위계의 개선방향을 도출하였다. 본 연구결과는 향후 안정적이고 체계적인 자동수위계 관리를 위한 기초자료로써 활용 가능할 것으로 사료된다.
