북한은 수력발전이 전체 발전량의 약 63%를 차지할 만큼 비중이 높고, 지리적으로 수력발전 개발에 많은 이점을 가지고 있다. 본 연구에서는 33 개의 북한 댐개발 가능지점에 대해 DEM자료를 이용하여 유역분석 및 저수량을 산정하고, MWSWAT 모델을 이용한 30년간의 장기유출 분석 결과를 적용하여 연간가능발생전력량을 추정하였다. 33개 지점의 연간가능발생전력량은 현재 북한 수력발전량의 약 28% 수준으로 평가되었다. 또한 도별 공업지구 규모를 추정하고, 장래 인구 변동을 전망하여 도별 댐개발 우선순위를 선정하고, 저수량과 연간가능발생전력량을 기초로 도내 댐 개발 우선선위를 선정하였다. 도별 우선순위는 평안남도, 함경남도, 함경북도, 황해북도, 평안북도, 자강도, 량강도, 황해남도, 강원도 순으로 나타 났다. 본 연구의 결과는 북한지역의 수력발전댐 개발사업의 진출을 위한 초기 검토 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

본 연구에서는 표준강수지수를 이용하여 가뭄사상을 정의하고, 가뭄심도와 부족 강수량을 대상으로 이변량 가뭄빈도해석을 수행하였다. 부족강 수량은 표준강수지수의 가뭄기준인 -1에 해당하는 강수량을 기준으로 산정하였다. 지금까지 연구에서 가뭄지수의 심도와 지속기간 이용한 빈도해석을 통한 가뭄의 평가가 주를 이루었다. 하지만 이 두 변량은 선형적인 관계가 매우 높아 각 변량에 대한 단변량 빈도해석과 비교하여 정보의 확장성은 크지 않다. 2015년 가뭄의 경우, 서울, 양평, 충주지점의 ‘가뭄심도-부족 강수량’량의 재현기간은 모두 300년 이상의 극심한 가뭄을 나타내고 있지만, ‘가뭄심도-지속기간’에서는 재현기간을 약 10년, 50년, 50년으로 평가하여 큰 차이를 나타냈다. 우기를 포함한 가뭄은 강수량 부족이 심각할지라도 가뭄심도는 가뭄을 상대적으로 낮게 평가할 수 있어 실제 가뭄의 심각성을 나타내는데 한계가 있었다. ‘가뭄심도-부족 강수량’ 빈도해석 결과는 강수량의 절대적인 부족량 정보를 함께 포함하고 있어, 가뭄에 대응하기 위한 지표로 활용성이 높을 것으로 판단된다.

상수도관의 파열은 과도한 압력, 노후화, 온도변화나 지진 등에 의한 지반이동에 의해 발생한다. 상수도관 파열이 대규모 단수, 싱크홀 등과 같은 더 심각한 피해 이어지지 않도록 신속하게 탐지 및 대응하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 상수도관 파열 탐지를 위해 개선 Western Electric Company (WECO) 방법을 개발하였다. 개선 WECO 방법은 통계적공정관리기법 중 하나인 기존 WECO 방법에 임계치 조정자(w)를 추가하여 대상 네트워크에 적합한 이상탐지 의사결정을 할 수 있도록 했다. 개발된 개선 WECO 방법을 미국 텍사스 오스틴 관망에 적용 및 검증하였다. 상수도관 파열 발생 시 측정한 비정상데이터와 수요량 변동만 고려한 정상데이터를 이용하여 기존 및 개선 WECO 방법을 비교하였다. 최적 임계치 조정자 w값을 결정하기 위해 민감도 분석을 수행하였으며, 다양한 계측시간 간격 데이터(dt = 5, 10, 15분 등)의 영향도 분석하였다. 각 경우 별 탐지 성능은 탐지확률, 오경보확률, 평균탐지시간을 계산하여 비교하였다. 본 연구에서는 도출된 결과를 바탕으로 WECO 방법을 실제 상수도관 파열 탐지에 적용하기 위한 가이드라인을 제공한다.

설계홍수량 산정은 수공구조물의 규모를 결정하는 가장 기초가 되는 분석 과정이다. 우리나라는 실측자료의 부족으로 인해 모형에 사용되는 매개변수 결정의 어려움을 갖게 되어 설계홍수량 산정 결과의 신뢰도가 매우 낮은 실정이다. 또한, 측정된 과거 수문자료의 부족으로 인해 대상 유역의 대표단위도 결정이 쉽지 않은 상황이다. 이 연구에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 국내 유역별 측정된 강우-유출 자료를 수집하고 여러 방법을 통해 검정 및 검증을 실시하여 이용 가능한 강우-유출 자료를 선정하였다. 이를 통해 총 35개 지점별로 유역을 대표하는 매개변수를 산정하고, 유역특성인자인 유역면적과 유로연장 및 유로경사의 관계를 분석하여 국내 실무에 적용할 수 있는 매개변수 산정공식을 제시하고자 하였으며 단위도는 국내 실무에서 가장 많이 쓰이는 Clark 단위도법을 적용하였으며 Clark단위도법의 매개변수는 집중시간(Tc)와 저류상수(K)이다. 총 35개의 각 지점별 선정된 첨두유량별 매개변수의 분포를 분석하였고 대상 유역에 매개변수의 적합성을 판단하기 위해 실측된 강우-유출모형과 HEC-HMS모형을 이용하여 모의된 유출량을 비교 검토 하였다. 구축된 강우-유출모형을 이용해서 해당 유역별 Clark 단위도의 대표 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)를 결정하였으며, 실측치와 계산치의 분석 결과가 매우 양호한 것으로 나타났다. 특히 유역면적, 유로연장, 유역경사, 유로경사의 비 등 총 4개의 유역특성인자와 35개 유역에서 유도된 집중시간(Tc) 및 저류상수(K)의 상관관계를 분석한 결과 의미있는 관계가 유도됨을 알 수 있었다. 지속적으로 실시 중인 추후 연구에서는 우리나라 전역에 고루 분포된 대상 유역별 강우-유출 자료를 추가로 수집 및 검증하고, 대상 유역별 매개변수를 유도할 예정이다. 추가되는 매개변수와 유역특성인자의 상관관계 도출을 통해 신뢰성과 객관성이 확보된 한국형 집중시간 및 저류상수 도출식의 유도가 가능할 것으로 기대된다.