농업 용수로의 실시간 유량 모니터링을 위한 STIV 적용성 연구

초록

본 연구에서는 농업 용수로 유량 계측의 신뢰성 있는 연속 모니터링을 위해, 비접촉식 영상 유속 측정 기법인STIV(Space-Time Image Velocimetry)시스템의 현장 적용성을 평가하고 표준화 방안을 모색하고자 하였다. 전북 완주군 어우교농업 용수로에서 STIV 시스템과 ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)를 이용하여 주간(6회) 및 야간(4회) 비교 측정을수행하였다. 측정 결과, STIV 시스템은 주간 및 야간 환경 모두에서 높은 정밀도를 확보하며 기술적 유효성을 입증하였다. STIV 유량은 ADCP 실측값 대비 주간 평균 13.48%, 야간 평균 17.78%의 차이가 나타났는데 이는 유속 산정 시 적용된 평균유속환산계수가 해당 현장의 연직 유속 분포를 과대평가 했음을 의미하며, 실제 어우교 현장과 같이 수심이 낮은 하천의 경우 바닥영향이 크기 때문에 평균유속 환산계수는 0.75 정도를 적용하여 유량을 재산정할 필요가 있음을 확인하였다. 또한, 야간 측정시 오차율이 주간 대비 소폭 증가하는 경향을 보여 조도 변화에 따른 정확도 저하 문제를 확인하였다. 이 연구 결과는 STIV가농업 용수로 유량 측정에 기술적으로 유효하며, 향후 CCTV 기반의 수자원 조사 체계 확산에 기여할 수 있음을 보여준다. 다만, 정확도 높은 자동유량조사를 위해서는 실측 기반의 현장 특화 평균유속 환산계수 검보정 및 주야간 이원화된 보정 모델 구축및 보조 광원 확보가 필수적이겠다.

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