본 연구에서는 수리 수문학적인 이론을 근거로 수질모델링을 위한 유달 오염부하량 산정방법을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안하는 방법은 격자기반으로 구성되어 있으며, 최대 경사 방향으로 일어나는 지표면 유출을 추적함으로써 유달부하량을 계산하게 된다. 또한 GIS 및 DEM 자료를 이용함으로써 공간적으로 분포된 배출 오염부하량, 지형, 경사, 토양특성, 토지이용 등을 고려할 수 있다. 이를 통하여 수질에 영향을 미치는 다양한 토지이용방법 및 유역관리방식의 대안에 대한 평가가 가능할 것으로 기대된다.

습지생태계는 유수에 의한 침식과 퇴적활동, 수력에 의해 형성된 수문지형 단위, 계절적 변화 등 다양한 요소의 상호작용의 산물이다. 습지생태계는 복합적이고 다양한 생태적 기능을 발휘하면서, 더욱이 습지생태계 유형 자체의 다양성이 있을뿐 아니라, 유역과 같은 다른 생태계와의 경계선이 불명확한 것이 특징이다. 습지생태계에 영향을 미치는 요소의 분류와 통합적 이해가 필요함에도 불구하고 적절하고 체계적인 관리가 미흡하다. 과거 미국 야생동물 관리청(1979)에서 개발된 체계는 계와 아계, 강과 아강, 수영역 및 화학, 수문지형 단위, 우점 유형 등의 계층적 위계로 습지생태계를 분류하였다. 본 연구는 우리나라 습지생태계의 체계적이고 현명한 관리 체계 수립의 일환으로 미국 야생동물 관리청의 분류체계를 심층 검토, 분석하여 기 조사된 국내의 습지생태계에 적용함으로써 국내 습지생태계에 적합한 분류체계 개발의 가능성을 검증하고자 수행되었다. 분류 대상지로 선정된 우리나라 7개 습지생태계는 상위계급의 습지생태계 유형을 포함하였으며, 표본지점 중심의 제한적인 적용에도 불구하고 다양한 습지생태계 유형으로 분류되었다. 또한 3개의 소호소 습지생태계의 적용 결과에서는 무제치늪과 왕등재늪의 두 습지생태계가 수문지형 단위 체계까지는 동일한 유형으로 분류되었으나 우점/특정 유형이 다른 습지생태계로 분류되었다. 이에 비해 대암산 용늪의 경우 강(綱)수준에서 다른 유형으로 분류되어, 앞서의 두 습지생태계와는 다른 유형으로 분류되었다. 이러한 결과는 관리 및 보전 체계 정립에 있어서, 무제치늪과 왕등재늪은 동일한 수준에서 관리되어야 함을 의미한다. 지금까지 훼손되어 사라져버린 습지생태계의 정확한 양은 알 수 없으나, 남아있는 습지생태계를 보전할 수 있는 기회는 아직도 우리에게 있다. 무엇보다 시급한 일은 모든 습지생태계 유형의 정확한 분류와 목록 작성, 생태적 기능에 체계적인 조사 및 연구가 필요하다.

최근 증가하고 있는 집중호우로 인해 피해 규모가 대형화 되어가고 있는 추세로 수공구조물 설계 시 보다 정확한 수문분석을 요구 하고 있다. 강우의 시간분포는 정확한 수공구조물의 설계 시 첨두홍수량 산정에 가장 중요한 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서는 대전지역의 기상학적, 지형학적 특성에 맞는 적절한 강우분포형을 제시하고자 한다. 본 연구는 대전지역의 강우관측이 시작된 1969년부터 2002년까지 34년 중 강우가 집중되는 기간인 5월부터 10월사이의 강우자료를 바탕으로 강우분석을 실시하였다. Huff 방법에 의한 강우분포의 형태는 초기에 호우가 집중되는 1분위로 나타났고, 본 연구에 의한 방법은 Huff방법의 3분위에 속하는 53%에서 호우가 집중되는 양상으로 나타났다. 즉, Huff 방법과 본 연구에서 제안한 방법으로 호우사상의 시간분포를 결정하였는데 그 형태가 다르게 나타났다. 이는 Huff 방법이 호우사상별로 분위를 결정 하는 반면 본 연구에서는 지속시간별 강우량을 누가하고 지속시간별 분포형태를 무차원화하여 결정하였다. 강우의 시간분포 형태가 다른 두 가지 방법으로 실제 유역인 갑천유역에 적용하여 홍수량을 산정하였다. 유효우량 산정 시 토양의 특성을 고려한 SCS방법을 사용하였고, 홍수량 산정은 단위도법에 의해 추정하였다. 홍수량 추정결과 100년 빈도, 지속시간 24시간 첨두홍수량은 Huff 방법의 경우 $3421.20m^3/sec$로 나타났고, 본 연구 방법의 경우는 $3493.38m^3/sec$로 나타났다. 이처럼 첨두홍수량의 차이가 나타난 이유는 강우의 시간분포와 홍수도달시간이 서로 상이하여 다른 결과를 보였고, 본 연구 방법으로 강우를 분포시켰을 때 첨두홍수량이 Huff 방법보다 $72.18m^3/sec$ 정도 커짐을 알 수 있었다. 유효우량 산정 시 초기의 강우량이 크면 손실우량도 커지고, 강우의 시간분포 형태에 따라 첨두홍수량도 차이를 보이게 되므로 강우의 시간분포 결정시 신중을 기하여야 할 것으로 사료된다.

본 연구의 목적은 하천환경의 정량적 평가기법을 통해 하천 관리 전략의 틀을 개발하는데 있다. 연구 대상지는 경남 진주시를 관통하여 남강으로 유입되는 6개의 지방 하천이다. 하천환경 평가는 세 가지의 현장 조사를 통해 수행되었다. 첫째, 대상 하천의 제방선으로부터 좌우 50m, 길이 500m 간격을 단위구간으로 하여 20개의 평가항목에 대해서 하천 자연도를 조사하여 5등급으로 평가하였다. 둘째, 수질 및 유량을 8회 조사하여 5등급으로 평가하였다. 셋째, 해당 하천 유역의 토지이용도를 주거지 비율을 따라 5등급으로 평가하였다. 이상의 하천환경의 세 가지 부문인자인 자연도, 수질 그리고 토지이용도를 통합하여 다시 5등급으로 분류하여 최종적인 하천 환경을 평가하였으며 그 결과에 따라 각 하천별 관리 전략을 제시하였다. 하천별 적용 결과를 살펴보면, 판문천과 가좌천은 적극적인 환경복원이 필요한 IV등급으로 평가되었고, 나불천과 용아천은 부분적 복원이 필요한 II등급으로 평가되었으며, 영천강과 독산천은 현 상태 유지가 바람직한 I등급으로 평가되었다. 이상의 대상 하천별 환경 평가는 향후 하천관리 계획수립이나 하천 복원을 위해 중요한 참고자료가 될 것으로 기대된다.

우리나라의 비무장지대는 북위 38도를 중심으로 동서로 띠 모양을 이루고 있으며 총 면적이 $907.3km^2$에 이른다. 비무장지대외곽에는 민통선이 비무장지대의 남쪽 5-20km 아래에 위치하고 있으며 이곳에는 15개의 시, 군, 98개 읍, 면이 있다. 또한 동해에서 서해로 이르는 내륙의 접경지역은 약 248km에 이르며 이곳에는 2,800여종의 동식물과 146종의 희귀 동식물이 다양하게 분포하는 우수한 생태계를 이루고 있다. 하지만 이 지역은 남북교류 및 협력의 강화로 인해 향후 남북교류와 통일을 위한 전략지역으로 활용되기 위한 방안이 논의되고 있다. 그 결과 남북접경지원법(2000)이 제정되었고 각종 개발사업의 시행이 이 지역의 우수한 생태계를 훼손하려하고 있다. 철원의 비무장지대를 비롯한 습지지역은 세계적인 희귀 철새이며 우리나라의 멸종위기종인 두루미의 서식지공간으로 활용되고 있다. 철원지방의 두루미서식지 보전을 위해 벼농사 추수 후 농경지를 그대로 유지하는 것이 중요하다. 우리나라 비무장지대의 보전을 위해 유네스코의 접경지원보전방안의 도입이 필요하다. 보전계획을 수립한 후, 보전지역 확보를 위한 자금이 조성되어야 하며, 지역주민의 참여를 유도하는 생태관광의 도입이 필요하고, DMZ를 교육 및 연구의 중심지역으로 발전시키는 방안이 강구되어야 한다. 국제사회의 주목을 받고 있는 자연생태계우수지역의 유지, 발전을 위해 정부, 학계는 같이 노력하여야 한다.

우포늪 및 우포늪과 수문학적으로 연관된 토평천을 대상으로 관속식물상과 홍수시 유량 변화에 따른 식물종의 변화를 조사하였다. 본 조사에서는 우포 256종류, 목포 242종류, 사지포 265종류, 쪽지벌 177종류, 토평천 상류 201종류, 토평천 하류 180종류 등으로서 모두 86과 232 속 302종 42변종 6품종 등 총 350종류가 확인되었는데, 수생식물 36종류, 습생식물 96종류 및 육상식물 218종류였다. 수생식물을 생활형별로 분류한 결과는 정수식물 19종류, 부엽식물 6종류, 부수식물 4종류, 침수식물 7종류 등이었다. 우포늪에 분포하는 관속식물 중 법적 보호종 및 기타 보호 가치가 있는 식물로는 가시연꽃, 자라풀, 창포, 쥐방울덩굴, 물여뀌 등이었다. 조사 지역에 분포하는 귀화식물은 우포늪 27종류, 목포 25종류, 사지포 35종류, 쪽지벌 21종류, 토평천 상류 26종류 및 토평천 하류 24종류이며, 우포늪 전체로는 43종류였는데 이는 우포늪 전체에서 출현한 관속식물의 12.3%에 해당한다. 홍수시 유량 변화에 따른 식물종의 분포 변화 양상을 예측하기 위하여 장마 전 후를 중심으로 관속식물의 분포 현황을 조사한 결과 장마 전에는 165~244종으로서 총 299 종류였고, 장마 후에는 86~212종으로서 총 299 종류로서 6개 조사 지소 모두 장마 전의 분포 종수가 장마 후보다 많았으며, 전체 분포 종수는 장마 전 및 후 모두 299 종류로 같았다. 장마 전 및 장마 후를 기준으로 관속식물의 생활형별 분포 종수를 조사한 결과 수생식물, 습생식물 및 육상식물의 장마 전 분포 종수는 33, 83 및 183종류였고, 장마 후에는 29, 83 및 187종류였다. 그리고 수생식물의 경우 생활형별 분포 종수도 장마 전과 장마 후의 분포 상황에 큰 차이를 나타내지 않았다. 이와 같이 장마 전과 장마 후의 전체 분포 종수 및 생활형별 분포 종수에 큰 차이가 없는 것은 조사 지역에 분포하는 수생 및 습생식물들이 대부분 늪의 수위 변동에 적응된 종들이기 때문인 것으로 추정된다. 그러나 우포늪과 토평천의 습지가 훼손될 경우 각종 악영향이 예상된다.

임계지속시간의 산정은 유효우량 산정과 단위 유량도 및 강우분포를 이용한 유출모형 그리고 도달 시간등을 고려하여 산정하도록 되어 있으나 기저유출에 대한 자료가 절대적으로 부족하여 SCS 유효우량 선정법과 빈도 분석을 통한 확률강우량과 단위도법을 이용한 방법을 사용하고 있다. 최근의 수문실무에 있어서 설계홍수량의 산정에 있어서 임계지속시간의 개념이 사용되고 있으나 명확한 기준이 없어 무작위적으로 사용되고 있는 실정이다. 따라서 본 연구는 치수목적의 설계홍수량 산정에 있어서 여러 가지 수문학적인 인자에 따른 임계지속시간의 변화를 파악하여 적용성을 알아보고 이에 맞는 회귀식을 산출하여 수문인자에 따른 편차를 정량화하여 실무의 수문설계에 적용이 용이하도록 하는데 목적이 있다. 본 연구에서 유역특성인자와 CN값 산정에는 GIS프로그램인 ArcView를 이용하여 산출하였으며 유출계산은 WMS Model에서 제공하는 HEC-1 Module을 이용하여 본 연구를 시행하였다. 또한 확률강우량의 재현기간, 강우의 시간적 분포특성, 유역의 토양 및 토지이용 특성과 도달시간의 변화에 따른 임계지속시간의 변동 추이를 살펴보고 이를 정량적으로 분석하여 각 인자간의 상관관계를 알아보았다. 그 결과를 살펴보면 형상계수, 유역평균고도, CN값은 첨두 유출량 및 임계지속시간 산정에 있어 그다지 큰 영향을 미치지 못하는 것으로 나타났으며 유역면적, 유역경사, 하천연장에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 상관계수의 산정결과 재현기간과 강우분포에 대해서는 첨두 홍수량이, 도달시간과 선행토양함수조건에 대해서는 임계지속시간이 좀 더 영향을 받는 것으로 나타났다.