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 연구에서는 대관령 지역에서의 광학우적계(PARSIVEL disdrometer) 강수관측으로부터 산출된 강수율에 따른 강수입자분포 자료를 바탕으로 기존의 강수입자분포 모형을 개선하였다. 선행 연구에서 제안한 다양한 강수입자분포 모형과 측정 자료와의 상관성을 분석한 결과, 대관령 지역에 적용 가능한 원형 모형은 개선된 γ 분포 모형임을 확인하였다. 원형 모형을 대관령 지역에 적용할 수 있도록, 민감도 실험을 통해 최적의 매개변수들(α, A, B)을 산정하였으며, 다섯 가지 강수율에 대한 강수입자분포 모형을 제안하였다. 강수율에 따른 강수입자분포 모형의 결과는 관측에서 측정된 값과 높은 상관성(R2=0.975)을 보였다. 강수율에 따라 표현되는 강수입자분포 모형을 일반화 형태로 개선하기 위해 강수율과 매개변수의 상관성을 도출하여 일반식을 결정하였다. 일반화된 강수입자분포 모형은 대관령 지역의 강수입자분포 측정 자료와 높은 상관성(R2=0.953)을 보였으며, 이는 본 연구에서 제안한 모형이 대관령 지역의 강수입자분포를 모의하는데 효과적임을 의미한다. 그러나 본 연구에서 제안된 강수입자분포 모형은 대관령 지역의 강수입자분포에만 최적화 되었다는 한계성이 있어, 따라서 한반도를 대표하는 모형을 개발하기 위해서는 다른 지역에 대한 광범위한 측정이 필요하다.