본 연구에서는 순간단위도의 보편적 특성 중 하나인 왜곡된 형상에 대하여 체계적인 접근을 시도하여 보았다. 이를 위하여 순간단위도의 통계모멘트에 대한 해석적 관계식을 지형학적 순간단위도 이론을 기반으로 유도하고 유역의 동수역학 적 이질성, 지형학적 이질성 및 운동학적 이질성의 개념에 따라 정량화하여 수문학적 응답함수를 왜곡시키는 원인에 접근해 보고자 하였다. 지표면 배수경로와 하천 배수경로 사이에는 큰 규모의 차가 존재하지만 전자는 후자에 비하여 작은 규모임에 도 불구하고 오히려 큰 변동계수를 가지며 왜곡계수 역시 다른 경향을 나타냄을 볼 수 있었다. 순간단위도의 형상은 동수역 학적 이질성보다는 운동학적 이질성에 지배를 받으며 특히 지형학적 이질성과 결합하여 수문학적 응답함수에 왜도를 발생시키는 주요 원인이 될 수 있음을 알 수 있었다. 지표면과 하천의 배수경로들이 갖는 통계특성은 무차원 통계량의 형태로 수문학적 응답함수에 전달되어 지는데 이들 사이의 상대적 중요도에 따라 수문학적 응답함수의 전반적 형상이 결정되는 것으로 판단할 수 있었다.
본 연구에서는 Clark 단위도의 특성을 다시 살펴보고, shot noise의 개념을 이용하여 변형된 형태의 공간-변동 Clark 단위도를 제안하였다. 공간-변동 Clark 단위도의 가장 큰 특징은 기존 Clark 단위도와는 반대로 선형저수지를 먼저 적용하고, 선형하천을 나중에 적용하여 단위도를 유도한다는데 있다. 또한 거리에 비례하여 저류상수를 달리 적용한다는 차이가 있다. 제안된 공간-변동 Clark 단위도는 평창강 유역의 소유역인 상안미 유역에 적용하여 유출해석을 수행하였으며, 기존 Clark 단위도를 적용한 결과와 비교하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다. (1) 저류상수를 일정하게 가정한 공간-변동 Clark 단위도는 기존 Clark 단위도와 정확히 일치하는 것으로 나타났다. (2) 저류상수를 거리에 비례하게 결정한 공간-변동 Clark 단위도는 Clark 단위도에 비해 첨두유량은 약간 더 크고, 첨두시간은 약간 짧은 형태를 가짐을 확인하였다. (3) 공간-변동 Clark 단위도와 Clark 단위도를 상안미 유역에 적용한 결과에서는 어느 한 단위도의 우위를 판단하기 어려움이 있었다. (4) 우위를 판단하기 위해서는 공간-변동 Clark 단위도와 Clark 단위도를 보다 다양한 유역에 적용이 필요한 것으로 나타났다.
본 연구는 지형학적 인자를 이용하여 유역 대표순간단위도의 유도를 목적으로 한다. 이를 위하여, Nash 모형을 지형학적 순간단위도 모형과 결합하여 대표순간단위도의 매개변수를 추정하고자 하였다. 금강수계의 지류인 보청천 유역의 산계지점을 대상유역으로 선정하여 총 18개 호우사상에 대한 분석을 수행하였다. 그 결과 n은 3.17, k는 7.01로 나타났으며, 모멘트법에 의해 유도된 순간단위도는 호우사상별로 상당한 차이를 보이고 있었다. 본 연구로부터 얻어진
본 연구에서는 선형인 Nash 모형(1957)과 비선형인 Diskin 모형(1964)을 이용하여 소양강댐 유역에 대해 대표단위를 유도하고 비교, 분석하였다. 본 연구에서는 소양강댐 유역의 14개 호우사상을 이용하였고, 각각에 대해 유출수문곡선의 종거를 가중치로 하는 매개변수의 최적화 방법을 이용 Nash 모형과 Diskin 모형의 매개변수를 추정하였다. 유역의 대표단위도는 이러한 방법으로 추정된 단위도들의 평균적인 형태가 되도록 결정하였다. 각 단위도의