본 연구에서는 상류 댐 및 유입 지류의 물리적, 지형적 특성을 고려하여 의암호 수체의 혼합 거동을 해석하고 수질 분포에 미치는 인자로 수체간 혼합 과정을 파악하기 위하여 3차원 시변화 모델, GEMSS 모델 시스템을 구축하였다. 실측 자료를 바탕으로 적용 모델의 재현성을 검토한 결과 본 연구에서 적용된 GLLVHT 모델은 상이한 강우 및 유량 조건에서 의암호 내 열수지 및 수체 혼합 특성을 잘 재현하고 있는 것으로 판단되었으며, 모델 보정 결과를 바탕으로 의암호의 수온, 전기전도도 그리고 체류시간의 시∙공간적 분포와 유입지류의 흐름 특성을 분석하였다. 의암호는 상이한 목적을 가진 소양강댐과 춘천댐의 방류량과 유입 지류의 큰 변동폭에 수리 및 수질이 영향을 많이 받고 있다. 의암호는 봄과 여름철에는 수온이 높은 춘천댐의 방류량에 상대적으로 영향을 크게 받아, 전체적으로 높은 수온 분포를 나타낸다. 반면 가을과 겨울철에는 소양강댐의 방류 유량이 많고 수온이 높고, 춘천댐의 유량이 매우 적어 상대적으로 전기전도도가 낮은 소양강댐 방류수의 수온이 의암호의 온도 분포에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 전기전도도는 춘천하수처리장과 공지천의 높은 유입으로 하류 의암댐 부근까지 높은 전기전도도의 분포를 나타낸다. 의암호의 체류시간은 춘천댐과 소양강댐의 방류수가 유입되는 상류 수역은 체류시간이 비교적 짧게 나타나며 의암댐 부근의 하류에서 점차 증가하는 것으로 분석되었다. 중도 부근의 낮은 수심으로 인해 소양강댐 방류량이 많은 시기에는 역류현상이 발생하여 체류시간이 일시적으로 증가한다. 또한 하중도의 우안에서 공지천과 춘천하수처리장이 유입되는 수역, 중도의 우안에서는 연중 20일 이상의 체류시간을 보이고 있다. 이러한 정체수역에서는 지류들의 혼합률이 저하되고 유속이 낮은 특징을 가지기 때문에, 식물성 플랑크톤의 과대성장 우려가 있어 수질관리에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 여름철 집중 강우시에는 유입 및 유출의 급격한 증가로 체류시간은 크게 감소하며, 춘천댐과 소양강댐의 방류수는 약 10일 이하의 짧은 체류시간으로 의암호로 유입되는 것으로 예측되었다. 의암호 내 표층에서는 소양강댐의 방류가 많은 비중을 차지하며, 특히 중도의 우안의 상류부까지 소양강댐의 방류수가 역류하는 현상이 나타나며, 중도의 좌안과 붕어섬 상류부에서 소양강댐 방류수가 흐르는 것을 알 수 있다. 춘천댐의 방류량이 큰 경우에는 소양강댐의 방류수가 중도 좌안에 거의 영향을 주지 않으며 우안을 따라서 그대로 방류되는 특징을 보인다. 또한 붕어섬 상류부를 통하여 춘천댐의 방류수가 중도 좌안 및 소양강댐 방류 합류지점까지 영향을 미치는 것을 알 수 있다. 공지천의 방류수는 소양강댐의 방류수가 많은 시기에 동시에 증가하여 공지천과 의암호 합류부의 상류로 역류하는 현상을 보이고 있다.

유역 변경을 통한 수자원 확보방안으로 추진되고 있는 소규모 저류댐 건설에 대한 평가를 사례로 들어 자연 환경의 개발 계획에 대한 비용-편익 분석에 에머 지(Emergy)라고 하는 새로운 개념을 적용하였다. 에머지 개념은 환경 자원들이 우리 경제의 진정한 부에 기여하는 바를 평가하려는 시도이다. 에머지 평가를 위한 모델들은 시스템의 네트워크 특성들을 특별한 기호들을 이용하여 전체적으로 보여주는 모델링 언어인 에너지 시스템 언어(Energy Systems Language)를 이용하여 작성하였다. 제안된 댐 건설이 가져오는 대부분의 에머지 편익은 이 댐의 건설 목적인 용수 공급에 있었다. 댐의 건설로 형성될 호수의 생산성 증가로 인한 에머지 편익은 0.01% 미만으로 미미하였다. 주요 에머지 비용은 댐 건설비용 (28.2%), 유지관리비용 (27.2%), 사회적 혼란(22%), 수몰민의 이주비용(12.5%) 등으로 나타났다. 에머지 산출비율(Emergy yield ratio)은 퇴적물의 손실이 포함되지 않았을 경우 1.06, 퇴적물의 손실 포함되었을 경우 1.02로 나타나, 제안된 댐 건설의 순산출(Net yield) 은 그리 크지 않았다. 전통적인 비용-편익 분석 방법에 의한 비용-편익비(1.62)와 비교하여 볼 때, 에머지 개념을 이용한 비용-편익 평가에서는 제안된 댐의 편익이 낮게 나타났다. 이러한 에머지 산출비율은 생물종에 포함된 높은 에머지 때문에 시스템의 경계내에서 댐의 건설로 희귀 생물종의 손실이 일어난다면 1.0 미만으로 나타날 것이다. 이 경우 댐의 건설이 초래하는 에머지 비용은 에머지 편익보다 더 크게 될 것이다. 본 연구는 환경 자원이 감소하는 현 시점에 있어서 환경의 보다 나은 관리라는 측면에서 개발 계획들의 영향을 평가하는 데 적용될 수 있는 새로운 방법론을 소개하였다.