[논문]유수지 및 침투기반 저류지 복합설계기법의 온천천 유역 적용

최치현; 김응석; 김진관; 김상단

doi:10.12652/ksce.2011.31.2b.099

문제 정의

이에 따라 개발이전의 자연 상태의 유황곡선을 재현하는 방안을 택하였으며, 개발이전과 개발이후의 연간 직접유출량과 침투량을 평가하고자 하였다. 강우-유출모형으로는 NRCS-CN 방법을 적용하였고, 특정과거시점의 유황곡선을 일치시키기 위해서 유수지와 침투기반 저류지의 개략적인 크기를 결정하는 기법을 제공하고자 하였다.
본 연구에서는 도시화가 이루어진 배수분구를 도시화 이전의 수문상태로 되돌리기 위해서 LID개념의 복합설계를 실시하였다. 배수분구 출구에 유수지만을 설계하는 경우와 침투 기반 저류지를 분산 설계를 하고 배수분구 출구에 유수지를 같이 설계하는 복합설계의 경우로 각각 나누어서 수행하였다.
본 연구에서는 부산광역시 온천천 유역에 대한 도시화 면적을 대상으로 유수지 및 침투기반 저류지의 복합설계기법을 적용하여 개발이후의 유황곡선을 개발이전의 유황곡선으로 재현하는 방안을 제시하였다. 이를 위하여 온천천 유역의 도시화면적을 고도에 따라 분류, 비교하여 고도 70 m 이하 온천천 유역 면적을 추출하고 이후 분석을 실시하였다.
본 연구에서는 부산광역시 온천천 유역을 대상으로 도시화가 고밀도로 이루어진 지역에 침투기반 저류지와 유수지를 설계하는 복합설계기법을 적용하여 현재의 수문상태를 특정한 과거시점의 수문상태로 재현하기 위한 방안을 제시하고 있다. 이에 따라 개발이전의 자연 상태의 유황곡선을 재현하는 방안을 택하였으며, 개발이전과 개발이후의 연간 직접유출량과 침투량을 평가하고자 하였다.
대상배수분구의 중요도에 따라서 적절한 강우 지속시간과 재현기간에 해당하는 단일호우사상을 선정하여 그러한 설계호우가 발생하였을 경우에 개발이전과 개발이후의 순간 최대 유출량이 같아지도록 유수지를 설계하였다. 본 연구에서는 유수지 설계가 목적이 아니므로, 비교적 간략하게 유수지를 설계하였다.
본 연구에서는 부산광역시 온천천 유역을 대상으로 도시화가 고밀도로 이루어진 지역에 침투기반 저류지와 유수지를 설계하는 복합설계기법을 적용하여 현재의 수문상태를 특정한 과거시점의 수문상태로 재현하기 위한 방안을 제시하고 있다. 이에 따라 개발이전의 자연 상태의 유황곡선을 재현하는 방안을 택하였으며, 개발이전과 개발이후의 연간 직접유출량과 침투량을 평가하고자 하였다. 강우-유출모형으로는 NRCS-CN 방법을 적용하였고, 특정과거시점의 유황곡선을 일치시키기 위해서 유수지와 침투기반 저류지의 개략적인 크기를 결정하는 기법을 제공하고자 하였다.

가설 설정

f_D는 전체배수분구면적에 대비 유수지가 설치된 면적의 비, D_D는 실제 유수지의 깊이(mm)이다. 단, 이 경우 유수지에 집적된 강우유출수는 강우사상이 종료된 후에 방류되는 것으로 가정하였으며, 이는 강우에 따라 직접적으로 발생되는 유출이 아닌 것으로 간주하여 추후 직접유출량의 연간 평균을 계산할 때 제외하였다. 그러나 유역 전체의 침투량의 경우 유수지 설치 유무와 전혀 관련이 없으므로 유수지가 없을 경우의 침투량 계산방법을 그대로 적용하여 연간 침투량을 산정하게 된다.

제안 방법

이러한 연도로 개발수준을 가정한 이유는 산정된 CN값이 2000년대와 1970년대 그리고 1980대의 개발수준의 특징을 잘 재현하고 있어 유출분석 시 보다 확실한 결과를 기대할 수 있기 때문이다. 2000년도의 CN값은 84, 1975년도와 1985년도의 CN값은 74, 81로 각각 산정되었으며, 해당연도별로 유출분석을 실시하여 직접유출량과 침투량을 산정하였다. 이때 CN값은 CN-II로 각각의 강우사상에 대한 유출을 계산할 때 성수기/비성수기 조건 및 5일 선행강수조건을 고려한 NRCS방법에 따라 보정되어 적용되었다.
GIS 프로그램을 통해서 구현한 온천천유역 수치지형도 (DEM)의 고도를 점점 낮추어 가면서 전체 온천천 유역, 250 m 이하 온천천 유역 그리고 70 m 이하 온천천 유역으로 각각 해당면적을 추출하였다(Fig. 4).
이를 위하여 온천천 유역의 도시화면적을 고도에 따라 분류, 비교하여 고도 70 m 이하 온천천 유역 면적을 추출하고 이후 분석을 실시하였다. 강우-유출 모형으로는 NRCS-CN 방법이 적용되었으며, 부산 기상관측지점의 28년간 연속 시간강우자료를 IETD 개념을 도입하여 강우사상을 분리하고 각 강우사상에 대한 유출 분석을 실시하였다. 온천천유역 도시화 면적에 대한 CN값은 1975년부터 2000년까지 5년 간격으로 산정하였으며, 이때 70년대와 80년대의 개발수준을 잘 대변하는 1975년도 및 1985년도를 개발이전상태 그리고 2000년도를 개발 이후상태로 설정하였다.
이때 2000년대 도시화 수준에서 1970년대와 1980년대 수준의 수문상태로 되돌리기 위해 상기 기술한 설계기법들을 각각 적용하였다. 그리고 유전자 알고리즘을 이용하여 침투기반 저류지와 유수지의 복합 설계기법의 주요 설계인자인 저류지 설치면적비율(f), 저류지의 깊이(R_D), 유수지 설치면적비율(f_D), 유수지의 깊이(D_D)를 최적화하여 산정하였다.
그리고 추출된 고도별 DEM 면적과 같은 토양도(기호별) 및 토지피복도를 이용하여 1975년부터 2000년까지 5년 간격으로 지표면상태에 따른 유출곡선지수를 적용하여 배수분구의 CN값을 산정하였다. NRCS방법에서는 지표상황에 따른 유출곡선지수 CN값을 도시지역 및 농촌지역에 따라 결정하는 방법을 제시하고 있으며 이를 참고하여 Table 1을 작성하였다(이재수, 2006).
유수지의 크기를 산정하기에 앞서 단일설계호우사상을 분석해야 한다. 대상배수분구의 중요도에 따라서 적절한 강우 지속시간과 재현기간에 해당하는 단일호우사상을 선정하여 그러한 설계호우가 발생하였을 경우에 개발이전과 개발이후의 순간 최대 유출량이 같아지도록 유수지를 설계하였다. 본 연구에서는 유수지 설계가 목적이 아니므로, 비교적 간략하게 유수지를 설계하였다.
도시화가 이루어진 배수분구에 침투기반 저류지를 분산 설치하고, 저감시키고자 하는 강우유출수를 충분히 처리하지 못할 경우에 배수분구의 출구에 유수지를 추가적으로 설치하는 기법인 복합설계의 경우에는 저류지 설치면적비율 f, 저류지의 깊이 R_D, 유수지 설치면적비율 f_D, 유수지의 깊이 D_D와 같은 매개변수들이 연도별 개발이전 수준의 연간 직접 유출량과 침투량의 평균을 모두 재현하는 방향으로 최적화하여 설계된다. 매개변수는 유전자 알고리즘을 이용하여 추정하였다.
9945로 거의 1에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 따라서 IETD를 24시간으로 설정하여 강우사상을 분리하였고 이후의 분석을 수행하였다.
8S_post) 가 R_D,ejf보다 큰 경우에는 침투 기반 저류지의 용량을 모두 채우게 되며, 그렇지 못한 경우에는 침투기반 저류지의 일부가 채워지게 되고 이 경우 유출은 발생하지 않게 된다. 무강우기간 동안에 침투기반 저류지 내의 물은 침투 및 증발산 과정을 통하여 점차 감소되는데, 본 연구의 경우 일정 손실율 개념으로 이를 모의하였다.
변동계수 C_v는 자료의 표준편차를 평균으로 나눈 값을 의미한다. 무강우시간의 확률분포는 대략적으로 지수분포를 따른다는 사실에 착안하여, IETD를 변경시켜가면서 무강우시간의 변동계수가 1에 가장 근사한 값에 해당하는 IETD를 결정하는 방법을 사용하였다.
본 연구에서는 도시화가 이루어진 배수분구를 도시화 이전의 수문상태로 되돌리기 위해서 LID개념의 복합설계를 실시하였다. 배수분구 출구에 유수지만을 설계하는 경우와 침투 기반 저류지를 분산 설계를 하고 배수분구 출구에 유수지를 같이 설계하는 복합설계의 경우로 각각 나누어서 수행하였다. 이때 2000년대 도시화 수준에서 1970년대와 1980년대 수준의 수문상태로 되돌리기 위해 상기 기술한 설계기법들을 각각 적용하였다.
배수분구의 1975년도, 1985년도 그리고 2000년도의 연간 지표면 유출량과 침투량을 비교해 보았다. 각각의 연간 지표면 유출량이 1975년도는 219.
산정된 자료를 이용하여 연도별로 개발이전, 개발이후, 개발이후 유수지 단독으로 설계한 경우, 개발이후 복합설계한 경우를 비교 분석함으로서 제안된 기법이 온천천 유역에 적절하게 적용되는지 평가하였다. 복합설계를 할 경우에 침투기반 저류지의 최대값을 10%에서 40%까지 변경해 가면서 유전자 알고리즘을 통해 최적 설계값을 도출하였다.
본 연구에서는 도시화수준을 연도별로 다르게 적용하여 유출분석을 수행하였다. 부산광역시 온천천 유역의 최근 28년간 강수자료는 1194.
도시개발로 인해 상당수의 지표면이 투수지역에서 불투수 지역으로 대체됨에 따라 침투율이 감소하며 유효우량의 발생은 증가하게 된다. 본 연구에서는 유역출구에 유수지를 단독으로 설계한 경우와 유수지 및 침투기반 저류지를 복합설계를 한 경우, 이 두 가지 설계방법이 적용된 후에 배수분구의 연간 직접유출량과 침투량을 각각 산정하였다.
적합도함수 값만을 이용하여 전역탐색을 수행한다는 점때문에 다양한 분야에 적용되어 그 실용성을 인정받고 있다 (Gen and Cheng, 1997). 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 침투기반 저류지와 유수지의 복합 설계기법의 주요 설계인자인 저류지 설치면적비율(f), 저류지의 깊이(R_D), 유수지 설치면적비율(f_D), 유수지의 깊이(D_D)를 산정하는데 적용하였다. 본 연구에서 아래와 같은 목적함수 F값이 0에 수렴하는 방향으로 구현되었다.
1975년도 CN값은 77, 1985년도 CN값은 81, 2000년 CN값은 84로 각각 산정되었다. 산정된 자료를 이용하여 연도별로 개발이전, 개발이후, 개발이후 유수지 단독으로 설계한 경우, 개발이후 복합설계한 경우를 비교 분석함으로서 제안된 기법이 온천천 유역에 적절하게 적용되는지 평가하였다. 복합설계를 할 경우에 침투기반 저류지의 최대값을 10%에서 40%까지 변경해 가면서 유전자 알고리즘을 통해 최적 설계값을 도출하였다.
8). 설계 강우량을 결정한 후에 2000년대와 1970년대 및 1980년대의 토지피복도를 기준으로 설계 강우량에 따른 지표면유출량을 일치시키는 방향으로 유수지를 각각 설계하였다. 유수지의 실제 용량은 f_D·A·D_D로서, 여기서 A는 배수분구의 면적이다.
설계 강우량을 산정하기 위한 절차는 먼저 부산광역시의 28년간 시간강우를 이용하여 매년 24시간 지속강수량 중에서 최대 강우량 시계열을 추출하여 크기가 작은 순서대로 정렬한다. 그 중 두 번째로 작은 강수량이 지속시간 24시간 재현기간 2년 빈도인 설계 강우량으로 간주하였으며, 산정 결과 65 mm로 계산되었다(Fig.
강우-유출 모형으로는 NRCS-CN 방법이 적용되었으며, 부산 기상관측지점의 28년간 연속 시간강우자료를 IETD 개념을 도입하여 강우사상을 분리하고 각 강우사상에 대한 유출 분석을 실시하였다. 온천천유역 도시화 면적에 대한 CN값은 1975년부터 2000년까지 5년 간격으로 산정하였으며, 이때 70년대와 80년대의 개발수준을 잘 대변하는 1975년도 및 1985년도를 개발이전상태 그리고 2000년도를 개발 이후상태로 설정하였다. 1975년도 CN값은 77, 1985년도 CN값은 81, 2000년 CN값은 84로 각각 산정되었다.
배수분구 출구에 유수지만을 설계하는 경우와 침투 기반 저류지를 분산 설계를 하고 배수분구 출구에 유수지를 같이 설계하는 복합설계의 경우로 각각 나누어서 수행하였다. 이때 2000년대 도시화 수준에서 1970년대와 1980년대 수준의 수문상태로 되돌리기 위해 상기 기술한 설계기법들을 각각 적용하였다. 그리고 유전자 알고리즘을 이용하여 침투기반 저류지와 유수지의 복합 설계기법의 주요 설계인자인 저류지 설치면적비율(f), 저류지의 깊이(R_D), 유수지 설치면적비율(f_D), 유수지의 깊이(D_D)를 최적화하여 산정하였다.
이때 배수분구의 고도를 낮게 설정할수록 토지피복도에서 산림지역이 점차 감소하는 것을 확인하였으며, 연도별 CN값 차이도 커지는 것을 확인하였다. 이때 도시화이전과 이후의 CN값 변화가 뚜렷하게 나타나는 고도 70 m 이하의 온천천 유역 면적이 도심지역으로 적합하다고 판단되어 이를 최종 적인 대상 배수분구로 설정하였다. 추출된 배수분구 면적은 28.
본 연구에서는 부산광역시 온천천 유역에 대한 도시화 면적을 대상으로 유수지 및 침투기반 저류지의 복합설계기법을 적용하여 개발이후의 유황곡선을 개발이전의 유황곡선으로 재현하는 방안을 제시하였다. 이를 위하여 온천천 유역의 도시화면적을 고도에 따라 분류, 비교하여 고도 70 m 이하 온천천 유역 면적을 추출하고 이후 분석을 실시하였다. 강우-유출 모형으로는 NRCS-CN 방법이 적용되었으며, 부산 기상관측지점의 28년간 연속 시간강우자료를 IETD 개념을 도입하여 강우사상을 분리하고 각 강우사상에 대한 유출 분석을 실시하였다.
즉, 우리나라 대부분의 도시지역이 그렇듯이 산림을 끼고 있을 경우 고도가 낮은 하천 주변 지역은 초고밀도로 개발이 되었더라도 상대적으로 넓은 면적을 차지하고 있는 산림지역의 경우 자연상태를 유지하고 있기 때문에 수문해석에 있어서 도시화의 영향을 찾아내기가 그리 쉽지 않게 된다. 이에 본 연구에서는 온천천유역의 도심지역을 별도로 추출하여, 해당 유역에 유수지 및 침투기반 저류기 복합설계기법을 적용하였다. 일반적으로 도심지역은 고도가 낮은 지역에 분포하며, 산림지역은 고도가 높은 지역에 분포한다.
강우자료로부터 IETD를 결정하기 위해서 자기상관계수 분석법, 연 평균 강우발생 빈도분석법, 변동계수 분석법 등이 제안되어 왔다(Nix, 1994). 자기상관계수 분석법과 연평균 강우발생 빈도분석법으로 강우사상을 분리할 경우 다소 주관성이 포함된다는 단점을 가지고 있기 때문에, 본 연구에서는 전문가적 지식 없이도 비교적 객관적으로 IETD를 결정할 수 있는 방법인 변동계수 분석법을 통하여 IETD를 산정하였다. 변동계수 C_v는 자료의 표준편차를 평균으로 나눈 값을 의미한다.
값을 조정한 이유는 배수분구의 투수성 토양면적비율과 LID설비 설치면적을 고려하여 침투기반 저류지의 적절한 적용성을 평가하기 위함이다. 즉 LID 기법인 생물학적 저류, 습지, 식재된 지붕, 빗물통 및 투수성 도로 등은 각각 고유한 특성을 가지며, 또한 설치면적의 활용성이 다양하기에 이와 같이 f_max값을 다르게 하여 매개변수들을 추정하였다. f_max에 따라 추정된 매개변수들은 연도별로 Table 3에 정리되어 있다.

데이터처리

는 195 mm, 95 mm로 각각 산정되었다. 즉, 각각의 유수지가 설치되었을 경우에 2000년도 토지피복도를 기준으로 장기간 강우사상에 따른 유출분석을 수행하였으며, Table 2에 결과 값이 정리되어 있다.

이론/모형

유효우량 또는 초과강우량은 총 강우량 중에서 직접유출에 기여하는 부분으로 차단, 지면저류, 증발, 침투 등의 강우 손실 분을 총 강우량에서 빼줌으로서 산정할 수 있다. 강우량 중에서 침투량과 유효우량을 분리하기 위한 많은 경험식들이 제시되고 있으며, 그 중 NRCS(Natural Resources Conservation Service)에서 개발된 유출곡선지수방법(Runoff curve number method)이 널리 사용되고 있으며, 이를 본 연구에 적용하였다.
와 같은 매개변수들이 연도별 개발이전 수준의 연간 직접 유출량과 침투량의 평균을 모두 재현하는 방향으로 최적화하여 설계된다. 매개변수는 유전자 알고리즘을 이용하여 추정하였다. 매개변수를 추정할 때 초기개체수(Population Size)는 101개, 교배확률(Crossover)은 0.
온천천의 IETD를 결정하기 위하여 변동계수 분석법을 이용하였다. 온천천 유역의 기상관측소는 부산관측소이며, 1981년부터 2008년까지 28년간 시간 강우량을 대상으로 IETD를 1시간부터 1시간간격으로 점차 늘려가면서 강우사상을 분리하였다.
2000년도의 CN값은 84, 1975년도와 1985년도의 CN값은 74, 81로 각각 산정되었으며, 해당연도별로 유출분석을 실시하여 직접유출량과 침투량을 산정하였다. 이때 CN값은 CN-II로 각각의 강우사상에 대한 유출을 계산할 때 성수기/비성수기 조건 및 5일 선행강수조건을 고려한 NRCS방법에 따라 보정되어 적용되었다.

성능/효과

앞서 추정된 매개변수들로 연간 지표수 유출량 및 침투량의 평균과 표준편차를 산정하였으며 Table 4에 정리하였다. 1975년도 수준의 수문상태를 재현하기위해 설계될 경우에 침투량은 f_max를 크게 할수록 1975년도 수준의 침투량(975.1 mm/yr)으로 점점 수렴해 갔지만, 1985년도 수준의 수문상태를 재현하기위해 설계될 경우에는 f_max를 10%로 설정하였을때 이미 1985년도 수준의 침투량(923.3 mm/yr)에 도달하는 것을 확인하였다. 또한 표준편차도 각각 동일한 경향을 보였다.
f_max에 따라 산정된 매개변수들을 사용하여 연속된 장기간 강우사상들에 대한 유출분석을 실시한 결과 1975년도 및 1985년도 지표면 유출량과 침투량을 잘 재현하고 있었으며, 침투기반 저류지를 설계하고 부족 시 유수지를 설치하는 방향으로 설계하였기에 f_D, D_D 값 모두 유수지만을 설계할 때보다 작은 값들이 산정됨을 확인할 수 있었다. 이는 저류지가 우선되어 설계되었음을 의미하므로 의도한 방향으로 설계가 되었음 증명하고 있다.
계산결과 2000년대 도시화 수준의 수문상태를 1975년도및 1985년도로 되돌리기 위해 요구되는 D_D는 195 mm, 95 mm로 각각 산정되었다. 즉, 각각의 유수지가 설치되었을 경우에 2000년도 토지피복도를 기준으로 장기간 강우사상에 따른 유출분석을 수행하였으며, Table 2에 결과 값이 정리되어 있다.
설계 강우량을 산정하기 위한 절차는 먼저 부산광역시의 28년간 시간강우를 이용하여 매년 24시간 지속강수량 중에서 최대 강우량 시계열을 추출하여 크기가 작은 순서대로 정렬한다. 그 중 두 번째로 작은 강수량이 지속시간 24시간 재현기간 2년 빈도인 설계 강우량으로 간주하였으며, 산정 결과 65 mm로 계산되었다(Fig. 8). 설계 강우량을 결정한 후에 2000년대와 1970년대 및 1980년대의 토지피복도를 기준으로 설계 강우량에 따른 지표면유출량을 일치시키는 방향으로 유수지를 각각 설계하였다.
이는 저류지가 우선되어 설계되었음을 의미하므로 의도한 방향으로 설계가 되었음 증명하고 있다. 그리고 1985년도 보다 1975년 도에 도시화 개발이 덜 이루어졌기 때문에 1975년도의 f, R_D값이 더 크게 추정되었으며, 또한 f_D, D_D 값도 더 큰 값 들로 산정되었음을 확인할 수 있었다.
이러한 결과는 비점오염원관리 및 강우유출수 저감을 위한 도시복원계획을 수립할 때 보다 정확한 설계를 통해 목표로 설정된 수문상태를 재현할 수 있음을 나타내고 있다. 그리고 연도별로 개발이전, 개발이후, 개발이후 복합설계에 대한 수문성분의 연별 변화도를 Fig. 12에 도시하였으며, 이를 살펴보면 도시화가 이루어진 후에 배수분구에 복합설계 되었을 경우, 지표면 유출량과 침투량이 1975년도 및 1985년도의 수준으로 잘 일치되고 있음을 확인할 수 있다.
분석결과 1975년도와 1985년도 수준의 유황곡선을 재현하기위해서 요구되는 침투기반 저류지 설치면적은 각각 37.14%과 9.74%로 산정되었다. 이러한 크기로 각각 복합설계된 경우 개발이전수준별로 연간 직접유출량과 침투량 그리고 침투량의 표준편차가 잘 재현됨을 확인하였다.
온천천 유역의 기상관측소는 부산관측소이며, 1981년부터 2008년까지 28년간 시간 강우량을 대상으로 IETD를 1시간부터 1시간간격으로 점차 늘려가면서 강우사상을 분리하였다. 시간간격이 증가함에 따라 IETD별 무강우시간의 변동계수가 점차 1에 수렴하는 결과를 확인할 수 있었다(Fig. 7). 최종적으로 IETD가 24시간일 때 변동계수가 0.
이때 배수분구의 고도를 낮게 설정할수록 토지피복도에서 산림지역이 점차 감소하는 것을 확인하였으며, 연도별 CN값 차이도 커지는 것을 확인하였다. 이때 도시화이전과 이후의 CN값 변화가 뚜렷하게 나타나는 고도 70 m 이하의 온천천 유역 면적이 도심지역으로 적합하다고 판단되어 이를 최종 적인 대상 배수분구로 설정하였다.
74%로 산정되었다. 이러한 크기로 각각 복합설계된 경우 개발이전수준별로 연간 직접유출량과 침투량 그리고 침투량의 표준편차가 잘 재현됨을 확인하였다. 이러한 결과는 강우유출수 저감방안을 제시할 때 구체적인 계획이 이루어져 한다는 것을 말해준다.
1, 알고리즘이 정지되기 전의 최대 반복횟수(Generations)는 102 그리고 적합도 함수에 더 이상 영향을 주지 않는 경우에 알고리즘을 정지시키게 하는 반복횟수는 103로 설정하였다. 이를 적합도 함수에 따라서 각각의 매개변수를 현실에 적용 가능한 크기로서 R_D는 0~150 mm, f_D는 0~0.05, D_D는 0~275 mm로 범위를 제한하였으며, f의 최대 가능값 f_max를 10%, 20%, 30%, 40%로 적절하게 조정시켜가면서 최적 해를 찾는 과정을 반복하였다. 유전자 알고리즘의 Flow chart는 Fig.
이는 비수기 기간 동안 하천유량의 감소가 유발될 수 있으며, 성수기 기간 동안 하천이 보다 자주 범람할 가능성이 있음을 말해준다. 즉, 도시화가 진행될수록 투수지역이 불투수지역으로 변하면서 CN값 증가로 이어졌으며, 침투량이 점점 직접 유출량으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다.
개발이후에 유수지를 설치한 결과 개발이전의 지표면 유출량을 잘 재현하고 있었으나, 지표면의 순간적인 제어만 가능하다는 한계가 존재하기 때문에 설치여부와 상관없이 침투 량의 변화는 없게 된다. 지표면 유출량의 경우에도 단일한 설계호우사상에 대해서는 지표면 유출량을 일치시키도록 유수지가 설계되었으나, 장기간 연속 강우사상에 대한 분석결과 개발 이전의 지표면 유출량보다 더 많은 직접 유출량이 배출될 수도 있음을 알 수 있다(Table 2의 1975년도의 경우). 강우사상별 지표면 유출량 표준편차의 경우에는 개발이 전의 값보다 더 큰 값을 보여주고 있으며, 이는 큰 강우사상이 발생할 때와 그렇지 않을 때의 직접 유출량 편차가 개발이전보다 더 크게 벌어지고 있음을 의미한다.
7). 최종적으로 IETD가 24시간일 때 변동계수가 0.9945로 거의 1에 가까운 값을 얻을 수 있었다. 따라서 IETD를 24시간으로 설정하여 강우사상을 분리하였고 이후의 분석을 수행하였다.

후속연구

이러한 결과는 강우유출수 저감방안을 제시할 때 구체적인 계획이 이루어져 한다는 것을 말해준다. 즉, 각각의 개발이전 상태에 따라 유황곡선을 유지하기 위해서 설치되는 침투기반 저류지와 유수지의 설계면적이 달라지기 때문에 개발수준에 따른 정확한 설계를 할 경우에 도시하천의 유황개선과 건천화 방지에 기여할 수 있을 것이다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	침투량의 감소로 인한 지하수 수위의 저하는 어떠한 문제를 발생시키는가?	불투수율의 증가에 따른 유출 첨두량의 증가 및 강우도달시간의 감소는 저지대의 하수관거 병목지점에서 우수가 배제되지 못하게 하며, 집중 호우 시 재해를 발생시킬 수 있다. 또한 침투량의 감소로 인한 지하수 수위의 저하는 하천 건천화 현상과 토양의 자연 정화 능력의 감소 문제를 발생시킨다(Lee and Heaney, 2003; Pappas et al., 2007; Farahmand et al.
	지금까지의 도시화로 인한 수문순환의 변화에 대한 대응은 장기적이고 연속적인 접근법을 취하기보다는 설계호우사상의 개념을 적용한 이유는 무엇인가?	지금까지의 도시화로 인한 수문순환의 변화에 대한 대응은 장기적이고 연속적인 접근법을 취하기보다는 설계호우사상의 개념을 적용하여 왔다. 이는 홍수에 대한 억제력이 도시의 발전에 있어서 최우선 순위에 있기 때문일 것이다. 홍수방어를 목적으로 개발된 이러한 설계호우사상에 따른 다양한 강 우-유출 제어 관련 연구들은 도시화에 따른 홍수제어시스템에는 당연히 적절하게 적용될 수 있겠으나, 이러한 기법들을 평상시의 도시 물 순환 개선이라든가 비점오염원 관리 시스템에 직접적으로 적용하는 것에는 많은 무리가 따르게 된다 (Kim and Han, 2010).
	불투수율의 증가에 따른 유출 첨두량의 증가 및 강우도달시간의 감소는 어떠한 문제를 발생시킬 수 있는가?	또한 도시 오수 및 우수를 처리하기 위한 복잡한 하수관로의 구축은 강우의 토양 침투량을 감소시키고, 지표면 유출을 증가시키는 원인이 된다. 불투수율의 증가에 따른 유출 첨두량의 증가 및 강우도달시간의 감소는 저지대의 하수관거 병목지점에서 우수가 배제되지 못하게 하며, 집중 호우 시 재해를 발생시킬 수 있다. 또한 침투량의 감소로 인한 지하수 수위의 저하는 하천 건천화 현상과 토양의 자연 정화 능력의 감소 문제를 발생시킨다(Lee and Heaney, 2003; Pappas et al.

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