최근 기후변화 및 4대강 보에 의한 본류 구간에서의 조류 발생 우려로 인하여 지류로부터 유입되는 영양염류 물질 등 비점오염에 대한 관리의 필요성이 증대되고 있다. 이와 같이 영양염류의 다량 유입 등 원인제공에서 대 조류 발생과 같은 수질현상으로 발현되기까지 장기간이 소요되는 경우, 오염원의 입체적 관리 및 사전예방 대책 수립을 위한 장기 수질예보의 필요성이 높아지고 있다. 국내의 경우 「수질예보 및 대응조치에 관한 규정」에 따라 현재 국립환경과학원에서는 4대강 본류 중심의 7일 단위의 단기 수질예보를 수행하고 있으며, 해외의 경우에도 장기 수질예보의 사례를 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 3개월 선행예측기간(lead time)의 장기 수질예보를 위해서 통계적 접근 방법과 모델링 기반 접근 방법의 예측성을 비교하였다. 통계적 접근 방법의 경우 관측자료 기반 기후인자(Climate Index)와 중권역 규모 관측 수질 사이의 지체시간(lag time)을 갖는 원격상관(teleconnection)을 이용하여 모델링 과정 없이 수질을 예측하였다. 반면 모델링 기반 방법의 경우에는 장기 기후예측 정보를 유역규모 및 일 단위로 시·공간적 상세화(downscaling)를 거쳐 유역모형의 입력으로 사용하여 수질을 예측하였으며, 유역모형으로는 국내에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 및 Hydrological Simulation Program-Fortran (HSPF) 모형을 사용하였다. 낙동강의 위천 중권역을 대상으로 하여 총질소(TN) 및 총인(TP) 수질항목에 대한 예측성을 평가하였다. 통계적 방법의 경우 3개 관측지점에서 월별(12개월) 수질 장기 예측을 수행한 결과 유의수준 0.05에서 유의미한 상관계수(Temporal Correlation Coefficient) 이상의 값을 보인 경우는 TN, TP의 경우 각각 83%, 89%로서 적절한 예측성을 보였다. 반면 모델링 방법의 경우에는 수질의 절댓값(농도) 비교를 통한 예측성 평가에는 어려움이 있는 것으로 나타났으며, 향후 추가적인 예측성 평가 기법의 개발이 필요할 것으로 사료된다.

최근 지구온난화와 기후변화로 인하여 강우 패턴이 변하고 그로인해 국지성 호우로 인한 홍수 피해가 늘고 있다. 특히, 본 연구대상지역인 도암댐 유역 같은 경우, 독특한 지질 구조와 토지 이용으로 인하여 다량의 탁수유발물질이 발생하여 비점오염원 관리지역으로 지정되었다. 즉, 다른 지역에 비하여 강우시 침식에 따른 자연적인 토양 유실이 활발하게 일어나는 곳으로 유역의 토양, 지형 및 피복조건 등의 특성이 유실에 적합한 조건으로 형성되어 왔다. 댐 상류유역에 위치한 고랭지밭 등에서 우기시 다량의 토사가 유입되고 있는 지역으로 강우시 탁도가 급속히 증가하고 호수내 탁도를 급격히 증가시키고 수력발전을 위해 강릉남대천으로 방류되는 물로 인해 하류하천의 수질 악화로 이어지고 있다. 본 연구에서는 이러한 기후변화에 따른 댐 유역의 유출 및 수질 변화를 예측하기 위하여 IPCC에서 제공하는 A1B 시나리오의 4개의 RCM 기후변수(강우, 최고온도, 최저온도, 습도)를 다중인공신경망(Multisite Artificial Neural Network Downscaling Model) 기법을 통하여 지역별 상세수문시나리오를 생산하였다. SWAT 모형을 이용하여 6년(2002~2004, 2006~2008) 동안의 일변 유출량 및 월별 수질(SS, T-N, T-P) 자료를 이용하여 모형의 보정 및 검증을 실시한 후, 예측된 기상 시나리오에 대해 2100년까지의 미래 수문학적 거동 변화 및 하천수질 변화를 전망하였다. 또한, 토지이용변화에 대한 5가지 시나리오 Partial Change of Forest to Urban(PCFU), Partial Change of Forest to Bare field(PCFB), Partial Change of Forest to Grassland(PCFG), Partial Change of Forest to Upland Crop(PCFUp), and Partial Change of Forest to Agriculture(PCFA)를 산정하여 기후변화와 토지이용변화를 고려한 유출 및 수질변화를 예측하였다.

최근 들어 기후변화로 인한 이상홍수와 같은 물 관련 재해 발생에 대한 문제가 제기되었고, 특히 도시 유역내 집중호우로 인명 및 재산피해가 빈번히 발생하고 있다. 본 연구에서는 대표 복합유역인 수영강 유역에 좌수영교 지점을 선정하여 수문자료를 10분단위로 부산대학교 실시간 모니터링 웹사이트를 통해 시스템 구축을 하였다. 이를 통한 DB를 활용하여 홍수 시 강우사상별 수문예측 모형의 입력자료로 활용하였다. 유역모형은 SWMM모형을 이용하여 좌수영교 지점의 한계 수심을 토대로 지속시간별 경보발령 기준우량을 HUFF 4분위를 이용하여 산정하였다. 확률 강우량은 지속시간-홍수량, 지속시간별-조위영향 등을 20분간의 누가 강우량을 기준으로 경보 발령 안을 산정하였다. 본 연구는 실시간 모니터링 데이터를 이용해 수문자료 분석 및 모형을 구축하여 복합유역인 수영강 유역에 좌수영교 지점 홍수예경보 시스템 구축에 있어서 도움이 될 것으로 판단된다.

본 연구는 강우 시 발생하는 비점오염물질 중 인과 총 부유성 고형물 분석을 통해 혼합 토지이용에 따른 비점오염 배출 특성을 비교분석하였다. 경기도 용인시 금학천 유역내의 도시지역, 농업우세지역, 혼합토지이용지역, 택지개발지역을 대표하는 총 4개의 소유역 말단에서 강우유출수를 모니터링 하였다. 연구 결과 불투수층이 많은 도시지역은 강우초기에 초기유출현상이 뚜렷하게 발생되었고 다른 지역에 비해 용존성 인의 비가 약 40%정도 높았다. 농업우세지역과 혼합토지이용지역, 택지개발지역은 대부분 인이 고형물에 부착되어 배출되는 입자성 인의 형태를 보였으며, 도시지역과 달리 첨두유량이 발생하는 강우 중기에 가장 높은 농도의 오염물질(TP 및 TSS)이 배출되었다. 모든 모니터링 지점에서 TSS와 TP 농도간 높은 상관성을 나타내고 있어 TP의 배출 제어를 위해서는 TSS의 적절한 제어가 매우 중요함을 알 수 있었다. 특히 택지개발지의 경우 타 토지이용지역에 비해 다량의 토사침식에 의하여 높은 TP 배출부하가 야기될 수도 있음을 예상할 수 있었다.

본 연구에서는 SLURP 준 분포형 수문모형을 이용하여 기후변화가 만경강유역의 수문순환 구조에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 만경강유역은 총 유역면적 1405.6km2으로 서울시의 약 2.3배 이고, 총 하천길이는 73.92km, 평균 경사는 25.08%, 평균 표고는 123.51m이다. 금강 동진강과 함께 호남평야의 중앙을 서류하여 악산 남쪽을 지나 황해로 흘러든다. 본 논문에서는 만경강유역의 대천관측소를 대상으로 2008년의 일별 유출량 자료를 바탕으로 모형을 보정을 하고, 지역기후모형을 이용하여 미래를 3개의 기간(future 1: 2011년∼2040년, future 2 : 2041년∼2070년, future 3 : 2071년∼2100년)으로 나누어 만경강유역에서 기후변화가 수문순환 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 유황분석을 통해 미래의 하천의 유황의 변화를 전망, 시공간적 분포를 통해 공간적인 변화를 분석하였다. 월 유출량변화량을 분석한 결과 미래로 갈수록 월 유출량의 변동 폭이 커졌고, 평균 유출량이 증가하리라 전망되었다. 유황분석 결과 미래로 갈수록 풍수량과 갈수량이 증가하리라 전망되었고, Future2기간일 때 가장 많이 증가하리라 전망되었다.

과거 SWMM 모형은 수십 개소 주요하수관거의 매개변수를 추정하고, 유량측정자료를 활용한 검보정을 통하여 구축된다. 현재 하수관로 관련 수치지도의 양적, 질적 자료 향상으로 분포형 모형과 같은 수준의 SWMM 모형의 초기값 추정이 쉽지만, 매개변수 검보정 시간은 단축되지 않는다. 최적화된 매개변수와 유사한 매개변수의 초기값을 산정하면, 매개변수의 검보정 시간단축으로 분포형 모형과 같은 수준의 SWMM 모형 구축이 쉽다. 본 연구에서는 GIS 툴을 이용하여 SWMM 모형의 소유역의 매개변수를 산정하며, 동일한 산정방법을 적용하여 하수관거 정보를 단순화시킨 관로정보 개소수의 변화와 유역분할 방법에 따른 유출특성의 변화를 비교분석한다. 모의시간과 예측정밀도를 요구하는 홍수예경보시스템의 도시유출모형 구축을 위하여 기존 연구 결과에서 SWMM 모형의 매개변수 민감도 분석결과에서 검토하지 못했던 소유역 분할방법과 모의시간단축과 관계가 깊은 하수관거 정보 개소수 변화에 따른 유출특성의 변화를 도출하는 민감도 분석을 실시한다. 본 연구의 결과는 홍수예경보시스템 구축을 위하여 정밀하고 모의시간이 짧은 최적의 SWMM 모형 구축을 위한 자료로 이용될 것이다.

최근 기후변화로 인해 자연재해의 발생빈도와 그 피해규모가 증가되는 경향을 보이고 있다. 4대강 본류의 재해대응력은 어느 정도 확보하였으나, 지류하천 등은 아직도 취약한 실정이므로 효율적 물관리 대응을 위해서는 유역 상·하류 지자체간 긴밀한 협력관계가 유지되어야 함에도 행정구역 단위로 분할하여 관리함으로써 물관련 지자체간 분쟁 및 사각지대가 발생하고 있다. 또한 물 재해로부터 안전한 생활여건에 대한 요구는 점점 증가하고 있으나, 법·체계 및 관리주체의 다양화, 지역단위 관리체계로 물관리의 효율성이 저하되고 있다. 본 연구에서는 안심국토 실현을 위하여 중권역단위 통합 물관리 방안을 제시하였으며, 이를 통해 기존 대권역단위 이상의 국가 계획과 지자체단위 계획 간의 간극을 보완하고 수계에 대한 고려가 부족한 지자체단위 계획의 한계를 극복할 수 있도록 하였으며, 중권역단위의 조사·평가·계획수립이 추진될 수 있도록 제안하였다. 금회 연구는 중권역별 취약성 평가, 우선검토 대상권역 선정, 시범사업 대상권역 선정 및 개선방안 수립 과정으로 수행하였다. 물복지의 부문을 홍수, 가뭄, 건천화, 수질 등 4개 부문으로 구분하여 부문별 취약성 평가 및 통합평가를 실시하였으며, 평가결과 취약성이 높은 20개 중권역을 우선검토 대상권역으로 선정하였다. 우선검토 대상권역에 대한 추가조사를 통하여 남강댐, 형산강, 와탄천중권역을 시범사업 대상권역으로 선정하고 시범사업을 통한 테스트 베드(test bed) 역할을 수행할 수 있도록 하였다. 선정된 3개 중권역에 대하여 국내·외 선진 사례 조사, 재해 통합 GIS DB 구축을 통하여 중권역별 취약요인을 해소하기 위한 구조적·비구조적 개선방안을 수립하였다. 이와 함께 금회 연구가 단순 계획 수립에 그치지 않고 실제 시행으로 이어질 수 있도록 법·제도적 제약요인을 검토하고 권역별 물재해 취약지역 개선사업 도입 및 시행을 위한 개선방안을 제시하였다.

유사발생 잠재성 및 토양침식으로 인한 유사발생 위험성이 높은 것으로 평가된 내성천유역을 대상으로 강우-유출-토양침식-유사이송으로 이어지는 유역단위의 분포형 모형을 구축하였으며 유출과 유사농도 모의 결과에 주요한 영향을 미치는 조도계수 및 투수계수의 민감도 분석을 실시하였다. 모의결과, 내성천유역의 토지 피복이 숲인 지역의 조도계수를 0.4에서 0.45로 변경하여 지표수 유출 유속을 감소시킴으로써 향석 지점에서의 유출곡선에 미치는 영향을 분석하였으나 유출수문곡선의 변화에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났으며 평균 유사농도 값과 유사농도의 범위에 있어서도 모의 결과가 근소하게 증가하나 유의한 변화는 없는 것으로 나타났다. 투수계수에 대한 민감도 분석 결과, 투수계수 값을 저감 시킬수록 총 유출량 및 첨두 유출량은 점차 증가하는 것으로 나타났다. 유사농도 모의의 경우에도 투수계수를 저감시킬수록 모든 지점에서 평균 유사농도 및 유량에 따른 유사농도 범위가 증가하였으며, 향석 지점의 경우 투수계수를 50% 저감하였을 때 유사 농도 모의 값이 유량-유사량 관계식에 의해 계산된 값과 가장 근사한 것으로 나타났다.

본 연구에서는 멀티프랙탈 이론을 기반으로 시·공간 격자강우장 생산 모형을 충주댐 상류유역에 발생한 9개의 홍수 사상에 대하여 검증하였다. 이를 위하여 기상청의 레이더 강우자료에 대한 시공간 멀티프랙탈 특성을 분석하였으며, 로그 포아송 분포와 3차원 웨이브렛 함수 기반의 시·공간 격자 강우생산 모형을 활용하여 관측강우의 멀티프랙탈 특성을 재현하는 시·공간 가상강우장을 생산하였다. 생성된 가상강우장을 S-RAT 분포형 수문모형에 입력값으로 적용하여 유역출구에서의 반응을 관측강우 및 시공간적으로 균등한 분포를 가진 강우장에 대하여 산출된 유역출구에서의 반응과 비교하였다. 관측 강우장과 가상강우장, 관측 강우장과 저해상도 강우장에 대하여 RMSE, RRMSE, MAE, SS, 그리고 NPE, PTE 등을 이용하여 오차분석을 수행한 결과, 평균적으로 첨두홍수량은 20.03% 증가하였고, 첨두시간은 0.81% 감소하였다.

Fish passage asssessments were conducted in the fishway at Juksan Weir, which was constructed as a four-major rivers project in the downstream area of Youngsan-River Watershed. For the research, fish-movements/migrations were analyzed for seven times from April ~ October, 2013 using an approach of fish trap-setting. Fish fauna and compositions were analyzed in the fishway, and seasonal- and diel-movement patterns were analyzed in relation to current velocity in the fishway. Also, abundances of exotic fishes such as bluegill sunfish (Lepomis macrochirus), large-mouth bass (Micropterus salmoides), and white curcian carp (Carassius cuvieri) were monitored in the fishway. Current velocity(n = 18) in the fishway showed large variations (0.82 ± 0.63 m/s) depending on the location of the fish trap-setting and this physical factor influenced the fish movements. Fish movements, based on the CPUE of individuals, in the fishway was greater in slower velocity (mean: 0.36 m/s, range: 0.10~1.54 m/s) than faster velocity (mean: 1.51 m/s, range: 0.90~1.90 m/s). Seasonal analysis of fish movements showed that most frequent uses (8 speices and 591 individuals, 66.2% of the total) of the fishway occurred in spring period(i.e., June). Diel movement analysis, in the mean time, showed highest in the time period of 00:00 ~ 3:00 am (7 species and 281 individuals, 20.9% of the total). The efficient managements in the fishway at Juksan Weir are required in relation to the hydrological regime.

본 연구에서는 복하천 중상류 유역에 대해 유역수문모델 SWAT-K를 적용하여 1996년부터 2012년까지의 실제증발산량을 모의하여 연별, 월별 변동 특성을 분석하였으며, 유역물수지법으로 증발산량을 산정할 때 유역의 저류변화량 영향에 대해 고찰하였다. 대상유역의 연도별 실제증발산량은 최소 401mm에서 최대 494mm까지 발생하였고 평균적으로 강수량 대비 약 31%인 436mm 발생하였다. 월단위 실제증발산량은 모의기간동안 평균적으로 12월에 최소값 10mm, 7월에 최대값 84mm 발생한 것으로 분석되었다. 자료기간에 따른 연평균 저류변화량의 크기를 평가한 결과 강수량과 유츨량 자료만을 이용하여 유역물수지법으로 연평균 실제증발산량을 추정하기 위해서는 적어도 약 4~5년의 자료를 이용해야 적절한 것으로 분석되었다. 또한, 연구 대상유역에 대해 저류변화량을 고려하여 유역물수지법으로 연단위, 월단위 실제증발산량을 산정할 수 있도록 강수량에서 유출량을 감한 값과 저류변화량간의 선형의 관계식을 제시하였다.

본 연구에서는 잠재증발산량과 실제증발산량 간의 보완관계식을 이용한 대표적인 증발산량 산정모형인 Brutsaert and Stricker (1979)의 AA 모형과 Morton (1983)의 CRAE 모형의 적용성을 평가하였다. 이를 위해서 두 모형을 복하천 중상류 유역에 적용하여 유역평균 실제증발산량을 산정하고, 유역 물수지 결과와의 비교를 수행하였다. 연구 대상유역은 양질의 하천유량 자료 확보 기간이 짧고, 하천유량 자료 또한 인위적 물이용, 배출로 인해 교란되었기에 강수량, 유출량 등의 관측치 기반의 유역 물수지 결과 보다는 검보정이 잘된 유역수문모형 SWAT-K로 모의한 실제증발산량과의 비교를 통하여 AA 모형과 CRAE 모형으로 산정한 실제증발산량의 적정성을 평가하였다. AA 모형과 CRAE 모형의 의한 실제증발산량 모두 식생성장기에 과다하게 산정되는 경향을 나타내었고, 특히 AA 모형은 건조기간동안 실제증발산량이 과소하게 산정되었다. AA 모형과 CRAE 모형의 정도를 높이기 위해서 매개변수 보정을 수행한 결과, AA 모형의 경우는 건조기간 동안의 적합성을 높이기 위해서 이류항을 추가로 고려하고 Brutsaert and Stricker (1979)의 제안 값 α=1.26 보다는 작은 α=1.08을 사용하였을 때, 그리고 CRAE 모형의 경우에는 Morton(1983)이 제안한 값 b1=14Wm-2, b2=1.12 보다는 각각 다소 크고 작은 값인b1=16Wm-2, b2=1.04를 사용하였을 때에 연단위, 월단위, 그리고 월별 모두 가장 양호한 실제증발산량 값이 산정되었다.

Sediment discharge by long-term runoff in the Nakdong River watershed should be predicted for the maintenance and management of the Nakdong River newly changed by the four major river restoration project. The data establishment by the analysis of runoff and sediment discharge using the long-term watershed model is necessary to predict possible problems by incoming sediments and to prepare countermeasures for the maintenance and management. Therefore, sediment discharges by long-term runoff in the main points of the Nakdong River were calculated using SWAT(soil and water assessment tool) model and the relations and features between rainfall, runoff, and sediment discharge were analyzed in this study. As a result of sediment discharge calculation in the main points of the Nakdong River and tributaries, the sediment discharge at the outlet of the Naesung Stream was greater than the Jindong Station in the Lower Nakdong River from 1999 to 2008 except the years with low precipitation. The sediment discharge at the Nakdong River Estuary Barrage (NREB) was corresponding to 20% of the Jindong Station which is located about 80 km upstream from NREB.

In this work, the delay time for groundwater recharge was estimated by comparing simulated recharges by means of SWAT(Soil and Water Assessment Tool) model and WTF(Water Table Fluctuation) method. The delay time for groundwater recharge means that the time when the water from rainfall travelled through vadose zone just after getting out of soil zone bottom. As measuring this delay time is almost impossible, we used to compare the estimated values from modeling(SWAT) and analytic method(WTF). The test site is Hancheon watershed which has 8 groundwater measurement stations. The results show that the altitude has a linear relationship with the estimated delay time values. To validate these results, we conducted corelation analysis between transformed groundwater levels and observed ones. The results showed that computed groundwater levels have good corelation(R2=0.97, 0.87, respectively). The estimated delay time would be used for the groundwater behaviour characteristics in vadose zone. As recharge rates vary according to the height, the delay time is thought to be an import variable for the proper groundwater recharge estimation.

The streams in Jeju Island have very distinctive hydrological and geological properties and there are a lot of limits in applying the general flood estimation method. This study presented parameters dominant in the Hancheon stream of Jeju Island by analyzing the sensitivity of parameters of HEC-HMS model regarding rainfall events in the target basin, and extracted the optimal parameter(Time of Concentration of Clark Unit Hydrograph: KravenⅡ method, Storage Coefficient: Sabol method) by analyzing and comparing it with the flood runoff data observed in the site and Jeju Island's observation data.

SWMM은 홍수유출 해석, 유역유출 연속모의, 수질모의가 가능한 모형으로서 전세계적으로 널리 사용되고 있는 모형이다. 하지만 유역유출 연속모의와 수질모의에는 다수의 불명확한 매개변수가 포함되어 있으므로 이는 SWMM의 사용에 제약이 되고 있다. 본 연구의 목적은 SWMM을 이용한 유역유출 연속모의와 수질모의의 정확도를 높이고 효율성을 향상시킬 수 있도록 자동 보정 모듈을 개발하는 것이다. SWMM의 자동 보정 모듈은 전역최적화 알고리즘인 집합체 혼합진화 알고리즘과 SWMM을 연계하고, SWMM 내 추정대상 매개변수의 선정 및 적절한 탐색 범위를 설정함으로써 개발되었다. 개발된 자동 보정 모듈의 적절성은 동향 수위관측소 유역에 대하여 구성된 유역유출 및 수질모의 모형의 보정 및 검증을 통해 검토되었다. 그 결과, 자동 보정 모듈을 통해 보정된 모형은 유역의 유출현상을 매우 잘 모사하였고, 수질의 경우에도 비교적 양호한 결과를 도출하였다. 개발된 자동 보정 모듈은 향후 유역유출 모의와 수질해석에 관한 다양한 연구와 설계 등에 활용될 수 있을 것이다.

비점오염원은 강우 유출수와 함께 유출되는 특성을 지니고 있어, 유역에서의 강우-유출 현상 및 이에 영향을 미치는 토지이용, 지형 및 지질, 유역의 형상, 강우특성 등을 고려한 관리 전략 수립이 필수적이다. 현재 수영강 유역에는 도시-주거지역에서 발생되는 비점오염원(거주민, 차량이동 등)과 강우시 하수의 차집관로 월류수로 인한 오염물질이 온천천 및 수영강 하천으로 유입되어 하천오염의 주원인으로 나타나고 있다. 이에 온천천의 비점오염물질에 의한 수질오염 예방의 효율적인 추진을 위하여 현재 우리나라에서 실무적으로 가장 많이 적용되고 있는 비점 해석 모형인 SWMM을 이용하여 각 배수분구 별 배출부하량 및 하수관거 월류에 대한 영향을 분석해 보았다.부산시 하수정비기본계획 상의 배수분구는 시가지와 산림이 혼합되어 있으며 면적 또한 대단히 크기 때문에 관리 유역선별 및 저감시설의 상세한 효과를 분석하기에는 어려움이 따른다. 따라서 배수분구를 세분화하여 소배수분구로 분할한 뒤 관망도와 인구조사 등을 통하여 SWMM 모형을 구축하였다. 또한 하수관거 월류수의 모의를 위해 Flow Divider 기능을 이용하여 하천으로 유입되는 합류식 관거와 하수처리장으로 유입되는 차집관거를 분류하여 모형에 반영하였다. 구축된 SWMM을 이용하여 소배수분구별 단위면적당 배출부하량 산정하고 Flow Divider 기능을 이용하여 차집관거에 대한 모의를 통해 하수관거 월류에 대한 분석을 진행하였다. 분석 결과 비점오염 배출 부하량의 경우 재송 1 소배수분구와 연산 1 소배수분구가 높은 부하량을 나타내었으며, 하수관거 월류수의 경우는 연산 1 소배수분구와 사직 5 소배수분구가 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 수영강 유역의 비점오염저감을 위해서는 비점오염 배출 부하량과 하수관거 월류수에 모두 많은 영향을 미치는 연산 1 소배수분구가 우선 관리가 필요할 것으로 판단된다.연산 1 소배수분구의 경우 현장 여건상 대규모 저류지나 비점오염저감 설비를 설치할 부지가 부족하기 때문에 LID 시설을 설치하는 것이 타당하다고 판단되어 LID 시설이 설치된다고 가정하여 그 영향을 분석해보았다. 추가적으로 수영강 본류의 경우 수영강의 지류인 석대천의 중상류 구간에 위치한 반송지역의 하수 유입에 의하여 수질이 악화되고 있으며 하류부에 위치한 반여도매시장에서 발생하는 비점오염물질들이 유입되고 있기 때문에 석대천-수영강 합류부에 비점오염저감저류지를 설치한다고 가정하여 그에 대한 영향 또한 분석해보았다. 이러한 분석결과들은 수영강 유역의 비점오염원의 계획 및 관리에 유용하게 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

유역의 물 환경을 분석하기 위해서는 수문관측 자료의 확보가 매우 중요하다. 그러나 유역의 수문 자료의 관측은 비용과 시간적인 문제도 존재하며, 정확한 관측이 어렵다는 문제 또한 존재한다. 따라서 유역의 물 환경을 분석하는데 필요한 수문 관측 자료가 부족한 상태에서는 수문반응을 간접적으로 표현할 수 있는 기후자료와 유역특성자료를 이용해야 된다. 이에 본 연구에서는 유역의 물 환경을 강수분할이라는 현상으로 대변하여 낙동강 유역의 강수분할에 기후 및 유역 특성이 미치는 영향을 분석하였다. 이 때, 강수분할은 Horton 지수로 정량화하여 연구에 적용하였다. 낙동강 유역의 Horton 지수는 기후요소 중 강수량에 의해 그 대부분이 결정되고 있음을 파악하였다. 또한 강수량 뿐 만 아니라 유역특성까지 함께 고려하여 Horton 지수를 예측한 결과, 강수량만을 이용하여 Horton 지수를 예측한 경우보다 Horton 지수의 예측력이 개선되었다. 특히 강수량과 유역의 평균경사를 함께 고려한 Horton 지수를 예측하였을 때 가장 높은 예측력을 가졌다. 이를 통하여 낙동강 유역의 강수분할에 있어서 기후특성 뿐만 아니라 유역특성 또한 일정한 영향력을 가지고 있음을 확인하였다.

급속한 도시화와 상업화는 경제의 거대한 흐름을 바꾸어 놓았으며 현재 우리의 삶의 방식 또한 변화하게 하였다. 하지만 이 모든 것은 물질적, 정신적 풍요로운 삶을 영위하게 하였으나 최근의 기후변화에 따라 유역관리 측면에서는 많은 것을 잃게 한 요인이기도 하다. 기후변화의 영향으로 강수량이 증가하고 이로 인한 이수, 치수, 환경적인 문제는 안전한 물의 확보와 수질 및 생태계를 보호하기 위한 별도의 관리를 필요로 하는 단계에 들어서 있으며 국내에서는 물환경 조성 및 수생태계 보전을 위한 중권역 물환경 관리계획을 시행하고 있다. 본 연구에서는 중권역 물환경관리계획의 효율적인 관리를 위해 다양한 유역관리 요소를 평가·분석하여 소권역중 유역관리 필요성이 높은 곳으로 판단되는 권역을 선정하였다. 이를 통해 선정된 중점관리 소권역은 위험도에 따른 집중적인 개선 및 체계적인 정책관리방향을 수립할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 집중호우에 의한 홍수예측 및 소유역의 유출 거동에 대한 수문학적 민감성(susceptibility)을 규명하기 위한 목적으로 한국건설기술연구원의 대표 시험유역인 설마천 유역의 과거 17년간(1996 ~ 2012)의 10분 간격의 강우량 및 유출량 자료를 수집하여 홍수유출해석을 수행하였다. 홍수유출해석을 위하여 과거 10분 간격의 강우량 자료 중 총 강우량 100㎜/day 이상의 강우사상을 추출하였다. 이 중 가장 큰 홍수사상은 1999년 7월 30일에서 8월 4일까지 발생한 총 강우량 948㎜이며, 가장 큰 유출량은 2011년 7월에 발생한 191.8 ㎥/sec로 나타났다. 또한, 총 강우량 30㎜/day 이상의 강우사상에 대한 유출해석을 수행하였으며 17년간 179개의 홍수사상을 분석하였다. 홍수유출해석은 한국건설기술연구원에서 개발된 유역 물순환 해석모형인 CAT(Catchment hydrological cycle Assessment Tool, 김현준 등)(2011)을 이용하였으며 홍수사상별 토양수분 변화에 따른 유역의 유출거동 민감성을 분석하였다. 분석을 위하여 R-프로그래밍 언어를 이용한 시스템을 개발하였다. R은 통계 계산과 그래픽을 위한 프로그래밍 언어이자 소프트웨어 환경으로 데이터의 조작 및 수치연산, 시각화를 수행할 수 있는 기능을 여러 패키지를 통해 구현할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 R을 이용하여 10분 단위의 강우 및 유출량 자료를 1시간 및 1일 자료로 구축하고 17년간의 과거 홍수사상을 분리하여 추출하는 R 시스템을 개발하였으며 최종적으로 추출된 홍수사상을 관측 유출량 및 관측 토양수분을 포함하여 시각화함으로써 강우 및 토양수분 변화에 따른 홍수사상의 유출거동 민감성을 확인할 수 있었다.