유역의 수문학적 모형의 연구는 다양한 관점에 따라 연구되어져 있다. 개념적 강우 유출 모형은 실무적인 모형으로 폭넓게 사용되고 있으며 본 연구에서는 금강 18개의 계측 유역을 대상으로 빠른 지표반응을 고려한 확률분포형모형(Probability Distribution Model, PDM)을 적용하였다. 또한 물리적인 유역특성인자와의 성능 상관성을 검토하여 금강 유역의 수문학적 특성을 반영한 모형 개발에 기초가 되며 국내 유역의 적용성 평가 가능성을 검토한다. 본 연구에서는 2006·2012년 기간을 모형의 검정기간으로, 2001·2005 기간을 검증 기간으로 적용한다. 모형의 Nash Surcliffe Efficiency (NSE*) 적용 결과, 적합한 검정(12개 유역:0.3 이하) 및 검증(10개 유역:0.5이하) 결과를 나타내고 있으며 모의 수문곡선도 유역의 특성을 잘 반영하고 있다. 금강 유역의 모형의 성능과 유역특성인자(경사도, 강우량, CN)는 뚜렷한 상관관계가 없다. 그러나 중규모(250-1000㎢)유역에서는 일관되게 우수한 모의 성능을 나타냈다. 연구 결과 금강 유역의 PDM적용 가능함을 확인하였다.

최근 다양한 기후변동성으로 인해 전세계적으로 극한호우사상이 동시다발적으로 일어나고 있다. 우리나라의 극한호우사상은 주로 여름철 태풍으로 인한 호우와 국지성 집중호우에 의해서 발생한다. 극한호우사상에 대한 적절한 확률강우량을 추정하기 위해서, 본 연구에서는 연최대치일강우를 태풍으로 인한 강우와 집중호우로 인한 강우로 구분하여 확률적 거동을 고려하였다. 일반적인 강우빈도해석법은 연최대치강우가 단일 모집단을 이룬다고 가정하여 단일 분포함수를 적용하여 확률강우량을 추정하는 반면, 본 연구에서는 연최대치강우를 구성하는 두 가지 호우의 통계적 특성을 수문빈도해석에서 고려하기 위해, 혼합 분포함수를 적용하였다. 비교적 긴 관측강우자료를 보유한 15개 지점을 선정하여, 일강우량에 대한 확률강우량을 산정하고 비교분석을 실시하였다. 혼합 검벨분포모형에 의한 확률강우량은 단일 검벨분포함수를 적용한 확률강우량과 비교하여 지역에 따라 증감이 나타났으며, 이러한 결과는 홍수방어시스템의 계획 및 설계에서 유용한 정보를 제공할 것이다.

수공구조물의 설계를 위해서는 충분한 기간의 관측자료가 필요하지만, 우리나라의 수문자료는 대부분 충분한 수의 관측자료를 보유하고 있지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 핵밀도함수를 이용한 비동질성 Markov 모형을 통해 시간강수량 자료를 모의하였다. 첫 번째로 시간강수량 자료에 변동핵밀도함수를 이용하여 천이확률을 산정하였으며, 두 번째로 난수와 천이확률을 통해 강수가 발생하는 시간을 결정하였다. 세 번째로 강수가 발생한 시간의 강수량의 크기를 핵밀

자연하천에서의 이송-확산 과정의 모의를 위하여 입자위치의 이산확률분포에 기초한 2차원 수송 모형을 개발하였다. 제안된 모형에서는 단위 시간간격동안 격자간의 질량이송을 예측하기 위하여 평균과 분산의 함수로 나타내어진 확률분포를 사용하였다. 개발된 모형은 유속, 확산계수, 단면적이 일정한 단순영역에 대하여 수치확산이 없는 해를 구하였고, 양의 확률을 만족시키는 안정조건이 성립한다면, 해석해와 다른 유한차분법과 비교하였을 때, 좋은 결과를 나타내었다. 본 모