산림지역에서 강우는 수관층을 통과하면서 입자의 크기와 낙하 속도가 변화하게 되며, 이로 인해 수관통과우는 임외우와는 다른 물리적 특성을 나타낸다. 이러한 특성은 산림 내 토양침식 과정에 영향을 미칠 수 있으므로 수관통과우 의 특성에 대해 명확히 이해할 필요가 있다. 본 연구는 광학우적계의 관측 자료를 이용하여 임외우와 수관통과우의 강우입자 크기 분포 및 운동에너지를 비교ㆍ분석하였다. 이를 위해 강원대학교 춘천캠퍼스 내 잣나무림, 참나무림 및 공개지에 각각 1대씩 총 3대의 광학우적계를 설치하여 데이터를 수집하였다. 분석 결과, 중앙부피직경(D50, 평균±표 준편차)은 착엽기의 참나무림(4.20±0.61mm), 잣나무림(3.68±1.04mm) 및 낙엽기의 참나무림(2.32±0.45mm)의 수관통 과우의 순으로, 모두 임외우(1.98±0.76mm)보다 큰 것으로 나타났다. 강우입자의 직경별 부피비는 모든 임분의 수관통 과우가 약 3.0~3.5mm 이상의 직경에서 임외우보다 더 크게 나타났다. 강우운동에너지는 강우입자의 크기 분포와 유사한 경향을 보이며, 동일한 강우강도 대비 착엽기의 참나무림, 잣나무림, 낙엽기의 참나무림 및 임외우의 순서로 크게 나타났다. 이러한 결과는 수관통과우가 잎과 가지에서의 비산과 집적으로 인해 임외우와는 다른 강우입자 크기 분포를 보이며, 임지에 더 강한 운동에너지를 전달할 수 있음을 시사한다. 따라서 산림에서 발생하는 토양침식의 예측 정확도의 제고를 위해 산림의 임분구조에 따른 수관통과우의 입자 분포 특성에 대한 이해가 중요하다고 판단된다.

본 연구는 우적크기분포의 통계적 특성과 변동성을 알아보기 위하여, 2011-2012년 대구지역 2차원광학우적계 자료를 분석하여 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포 특성과 비교하였다. 우적크기분포의 특성변수로 강우강도(R), 레이더 반사도(Z), 보편특성수농도(N0'), 보편특성직경(Dm')을 계산하였다. 또한 스케일링 법칙을 사용하여 우적크기분포의 정규화 여부를 확인하였다. 분석 결과, 대구지역의 우적크기분포는 평균적으로 log10N0' =2.37, Dm' =1.04 mm이며 형태 인자의 경우 c =2.37, μ =0.39를 가졌다. 대구지역의 우적크기분포를 Marshall and Palmer의 우적크기분포로 가정하여 계산한 결과, 평균적으로 log10N0' =2.27, Dm' =0.9 mm, c =1, μ =1를 가졌다. 이 차이로부터 대구지역 우적크기분포는 Marshall and Palmer(1948)의 우적크기분포보다 통계적으로 더 높은 액체수함량을 가짐을 알 수 있다. 우적크기분포의 형태를 비교한 결과, 대구지역 우적크기분포는 위로 볼록한 모양이었다. Z > 45 dBZ를 기준으로 우적크기분포 형태에 변화가 있었다. 35 dBZ ≤ Z > 45 dBZ에서 대구지역 우적크기분포 특성은 해양성 기후대와 유사하였으나 Z > 45 dBZ에서는 Marshall and Palmer의 우적크기분포 특성과 유사하였다.