• 해양환경안전학회지
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• 제13권1호
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• pp.93-102
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• 2007

수 저층의 퇴적물에서는 자체 내에서의 물질이동과 변환뿐만 아니라 외부로부터 유입된 물질과 수계 자체에서 생성된 여러 물질들이 침강하고 퇴적되고 있다. 또한 퇴적물에서 수층으로 물질들이 용출하는 등 저층의 퇴적물과 수층 간에는 끊임없이 물질교환이 이루어 지고 있다. 수 저층 퇴적물의 오염상태를 나타내는 저질은 수 저층의 퇴적물 자체를 의미하는 것이 아니라 퇴적물의 오염도를 의미하며 이는 수질과는 달리 시 공간적으로 쉽게 변하지 않아 오랜 기간의 수계 환경의 오염 상태를 알 수 있어 최근 수질조사와 더불어 수 환경의 오염도 평가와 수생생물, 저서생물과 관련한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 주요 저질의 항목으로는 영양염과 중금속 함량, 강열감량(IL), 총 황화물(TS), 산화환원치(ORP), COD, 색, 냄새와 악취, 용출량 등이 있다. 이러한 저질 인자들이 하천이나 호소 및 해양의 과거 및 현재의 오염상태를 알 수 있는 오염의 지표로 이용될 수 있으나 퇴적물의 채취방법, 조사 지점 수, 분석방법, 결과의 상호 비교 평가 등의 여러 문제점이 있어 실제 우리나라에서는 저질조사 연구가 많이 이루어지고 있지 않고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 저질 조사의 중요성과 채취방법, 각 저질 항목의 분석방법, 저질변동과 분석 및 평가에 관하여 소개하고자 하였다.

• 한국응용곤충학회:학술대회논문집
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• 한국응용곤충학회 2006년도 심포지엄및추계학술발표회
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• pp.45-60
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• 2006

최근 국제적으로 생물자원의 중요성이 재인식됨에 따라 이들에 대한 체계적이고 안정적인 정보의 구축 및 활용이 국가경쟁력의 척도로 간주할 정도로 중요성이 커지고 있는 실정이다. 또한, 우리나라는 국토의 64%가 산림으로 되어 있어서 다양한 생물종이 서식하는데 매우 적합한 조건을 갖추고 있다. 이에 따라 산림청과 국립수목원은 국가식물자원정보시스템에 이어 곤충정보에 대한 정보화 사업을 2001년부터 추진해오고 있으며 이 결과로 현재 33만여 점에 곤충표본정보가 구축되기에 이르렀다. 현재까지 국내 유수 곤충표본보유기관 22개 기관이 본 사업에 참여하여 다양하고 내실 있는 정보구축이 이루어져 왔으며 이를 통해 명실 공히 국가적인 곤충자원정보망을 갖추게 되었다. 곤충DB의 국가적인 사업이 추진된 지 6년차에 이르는 2006년도에는 정보통신부의 지원을 받아 14개 표본보유기관이 참여하여 곤충표본DB구축을 중점 추진할 계획이다. 2006년도의 목표량은 곤충표본정보 17,000점으로 기존구축자료 이외에 추가가 필요한 표본정보위주로 구축될 예정이다. 또한, 이미 구축된 곤충표본자원의 활용도와 가치를 높이기 위해서는 더욱 다양하고 많은 자료의 표본을 추가하여 DB화를 추진함은 물론 이들 각각의 정보들을 식물정보와 연계하여 분석 가능토록 하고 GIS시스템을 도입하여 명실공히 국가적인 곤충자원정보의 종합관리가 될 수 있도록 추진하고 있다. 본 사업이 충실히 수행될 경우 국가 주요 생물자원 중 하나인 곤충정보의 DB확대 구축을 통한 전체적인 현황파악 및 체계적인 관리가 가능해 질 것이며, 이와 관련하여 정보화적인 측면, 경제적 측면, 사화 문화적 측면에서 다양한 효과가 기대되며 앞으로도 이에 대한 내실 있는 운영을 위해서는 정부차원의 종합적인 지원 및 관리가 요구되는 시점으로 판단된다.pm3.42$, 저층수 $23.43\pm3.38$이었으며, 전반적으로 해역별 수질기준 I등급 내지는 II등급을 유지하고 있었고, 공간적으로는 외해측으로 갈수록 외해수와 혼합 확산되어 양호한 수질을 나타내었다. 장기적인 변동특성은 세그룹으로 구분되어진다.기 실험결과 용출용매로 증류수와 해수를 이용했을 때, 제강 슬래그에서 용출되는 납, 구리, 카드뮴, 수은의 용출 경향의 차이를 확인할 수 있었고 이에 따라서, 납, 구리, 카드뮴의 용출 유해성은 낮기 때문에 해양구조물로의 제강슬래그 유효이용은 적합할 것으로 판단되었다.im80%$로 계산되었다. 열형광선량계로 측정된 방사선량은 각각 1.8, 1.2, 0.8, 1.2, 0.8 (70 cm 거리) cGy로 측정되었으며, 환자의 복부 표면에서의 서베이메터를 이용한 측정량은 10.9 mR/h였다. 차폐구조물의 사용 시 전체 치료 동안에 태아선량은 약 1 cGy 정도로 평가되었다. 결론 : AAPM Report No.50의 자료에 따르면, 임산부의 방사선 치료 시 태아의 방사선 피폭선량은 5 cGy 이하일 경우에 방사선 피폭에 따른 태아의 위험이 거의 없는 것으로 제시되고 있다. 본원에서 차폐 구조물을 설치하였을 경우에 측정된 태아선량은 약 1 cGy로 측정되었고, 고안된 차폐구조물은 태아에 도달하는 방사선량을 감소시키기에 적합한 설계임이 입증되었다. 아니라 일반종합병원에서도 CTX-M형 ESBL 생성 E. coli와 K. pneumoniae가 존재하며 확산 중임을 시사한다. 앞으로 CTX-M형 ESBL의 만연과 변종 CTX-M형 ESBL의 출연을 감시하기 위한 정기적인 연구와 조사가 필요한 것으로 생각한다., A2-1, B1-1, B2-1의 경우, 강우 일수 감소 이전과 연 유출량 변화는 거의

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권2호
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• pp.108-117
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• 2015

본 연구는 우리나라 하천수계의 하천환경 관리를 위해 적용되고 있는 생물학적 평가체계를 법제도적 기준과 실행계획 측면에서 검토 분석하여 문제점을 도출하기 위하여 수행되었다. 하천법과 하천사업의 계획 설계과정의 관련 지침, 수질 및 수 생태계 보전법과 수 생태계 건강성 평가 기준을 중점적으로 비교 검토하였다. 무엇보다 하천환경평가 관련 법제도적 근거가 미흡하고 관련 기준과 지침이 구체적이지 못하여 하천환경 관리의 실효성이 확보되지 못하고 있는 것으로 판단되었다. 또한 국토교통부와 환경부로 이원화된 하천수계 관리체계를 반영하듯 생물 분야의 평가항목과 기준이 수자원 관리와의 통합적 수준에 이르지 못한 채 두 부서의 사업추진 과정에서 단편적으로 고려되고 있었다. 특히 생물 중심의 평가항목과 기준은 물리구조적 서식환경 또는 수질과 연관된 수생생물에 국한되어 있을 뿐만 아니라 대다수 생물에 대한 정밀 조사를 필요로 하는 환경영향평가의 과정으로 고려되는 수준이었다. 결론적으로 하천수계를 대표할 수 있고 비교적 변동성이 적은 식생, 어류, 조류 등 고등생물을 지표화한 신속하면서도 공간 정보화된 정량적 평가기법이 마련되어야 할 것으로 판단되었다.

• 환경영향평가
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• 제28권6호
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• pp.592-603
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• 2019

본 연구는 하수처리시 가장 많은 에너지가 소비되는 송풍기의 효과적인 제어를 통한 저에너지 하수관리기술 구현에 관한 것으로, 미생물에 필요한 산소의 양을 산정함에 있어 생물반응조내 운전지표나 방류수의 원격수질감시체계(Tele-Monitoring System, TMS) 데이터를 활용하는 기존방식과 달리 하수처리 시설로 유입되는 하수의 CODcr, NH₄⁺-N 농도변화를 유입단에서 미리 감지하여 송풍에너지를 절감하고자 하였다. 사용된 사전감지기술은 기존 상용화된 제품과 비교 시 높은 상관관계를 보였다. 사전감지기술과 연계하여 송풍기를 자동제어한 결과 인력에 의한 수동제어방식에 비해 평균 9.9%의 송풍에너지를 줄일 수 있음이 확인되었다. 이처럼, 유입단에서 유입하수를 사전감지할 경우 실시간으로 유입수질의 변동파악 및 송풍량 제어가 가능해져 인력에 의한 수동운전방식에 의존하고 있는 다수 하수처리시설에 적용시 저에너지 하수처리를 기대할 수 있으며, 이를 통해 온실가스 배출 절감에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.205-205
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• 2012

국내에서 새로운 댐 저수지 건설을 통한 수자원의 안정적인 확보는 어려운 여건에 있다. 따라서 수자원의 효율적인 확보, 댐 하류하천의 수질 개선, 신규댐 건설 대체 효과를 기대하기 위해 기존 댐 저수지의 연계운영이 중요하게 인식되고 있다. 본 연구에서는 다수의 댐 저수지 수체를 연계하여 모델을 통해 해석하고자 안동-임하호를 연결한 2차원 모델(CE-QUAL-W2)을 구축하고, 2002년과 2006년 수문사상을 재현하였으며, 수리해석을 실시하였다. 안동호의 좌안인 임동면 마리와 임하호의 우안인 망천리를 연결하고, EL. 140 m 위치에 길이 2 km, 직경 5.5 m로 콘크리트 터널을 연결하는 것으로 가정하였다. 관내 바닥 마찰계수와 미소 마찰손실 값은 0.05를 입력하였다. 저수지 실측수위와 모의수위를 시계열로 비교한 결과, 2002년과 2006년 안동호와 임하호에서 여름철 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 모두 0.9953 이상으로 나타나 모델은 두 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 2006년을 대상으로 안동호와 임하호의 댐 앞에서 수심별 수온의 실측값과 모의값을 비교한 결과, 안동호는 4월부터 성층이 진행되어 5월에 수온약층이 EL. 130 m에 형성되었다. 7월 홍수가 중층 밀도류를 형성하여 수온 성층구조를 교란하였고, 기존의 수온약층이 EL. 120 m 로 하강하였으며, 표층 EL. 145 m에 새로운 수온약층이 형성되는 2단 성층 구조를 보였다. 여름철 동안 이러한 현상은 지속되었고, 10월부터 대기기온 강하와 함께 수직혼합이 시작되었다. 수온예측 오차는 AME $0.336{\sim}1.806^{\circ}C$, RMSE $0.415{\sim}2.271^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 임하호도 안동호와 유사한 경향을 보였고, 모델은 두 저수지에서 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였다. 2002년 수문사상에서 안동-임하 연계 운영시 안동호의 평균 수위는 1.38 m 상승하였고, 임하호는 3.75 m 낮아지는 것으로 모의되었다. 수위변동에 따른 유동 유량은 임하호에서 안동호로 3억 6천 4백만 톤, 안동호에서 임하호로 2억 9천 1백만 톤으로 임하호에서 안동호로 유동한 유량이 높게 나타났다. 유역면적에 비해 저수용량이 작은 임하호의 경우 두 저수지간 유량의 이동에 따라서 저수용량의 증가로 인한 홍수 저감 효과가 있을 것으로 판단된다. 반면, 안동-임하 연계 운영시 임하호의 차가운 물이 안동호로 유입되는 경우, 안동호의 수온 성층구조에 영향을 주었다. 안동호의 경우는 단독운영시보다 높은 위치에 수온약층(EL. 140 m)이 형성되었으며, 임하호는 반대로 저수위가 낮아지면서 단독운영시보다 수온약층의 위치가 약간 낮아졌다. 이러한 결과는 두 저수지 연결시 안동호의 탁수와 수질 환경에 변화가 있을 수 있음을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제41권1호
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• pp.54-65
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• 2008

본 연구는 수도권 지역에 위치한 주요 공원 연못의 연중 식물플랑크톤 변동과 수질을 파악하고자, 공원 연못 7개소를 선정하여 2004년 10월부터 2005년 8월까지 매 2개월 간격으로 수중 내 기초환경 요인 및 식물플랑크톤에 대한 조사를 각각 실시하였다. 조사기간 동안 수온$(0.4\sim26.0^{\circ}C)$을 비롯한 대부분의 환경요인들은 계절성과 지역성이 뚜렷하였다. 식물플랑크톤 총 현존량은 남조류 총 현존량과 매우 밀접한 관계를 보였다(r=0.99). 그러나 식물플랑크톤 총 현존량과 남조류 총 현존량은 다른 여러가지 환경요인들간에 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수도권 주요 공원 연못은 높은 인 농도로 인한 부영양상태가 나타났으며, 계절에 상관없이 남조류가 우점하였다. TN/TP비는 대부분의 연못에서 10 이하이고, 공원 연못에 주로 출현한 남조류는 Anasoena sp., Aphanocapsa elachista, Lyngbya contorta, Merismopedia elegans, Microcystis aeruginosa, M. wesenbergii, Microcystis sp., Oscillatoria sp., Phormidium tenue, Plectonema sp. 등 10종으로 조사되었다. 이들 남조류는 대부분 독성을 나타내는 조류로서, 공원 연못 등에 대한 조류 독소기준 설정 및 지속적인 모니터링이 필요하다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.367-367
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• 2018

전 세계적으로 이상기후에 의한 영향으로 여름철 장마와 같은 우기가 점차 사라지고 집중호우 및 가뭄이 빈번하게 발생하는 등 지하수위 변동성에 따른 물 부족 현상이 발생하고 있다. 특히, 제주특별자치도는 하천수 및 저수지의 수원을 농업용수로 이용하는 내륙지역과는 달리 농업용수의 수원으로 지하수를 이용하고 있어 향후 기후변화로 인한 극단적인 가뭄과 농업형태의 변화등 지하수의 의존도는 가속화 될 전망이다. 따라서, 제주특별자치도는 지하수 관리차원에서 신규관정개발을 최소화 하고 용수공급량의 부족과 불균형을 해소시키기 위하여 2016년부터 농업용수 광역화 사업을 추진하고 있다. 본 연구는 제주특별자치도에서 추진하고 있는 '농업용수 광역화 사업'과 연계하여 용천수를 활용한 농업용 수자원 확보를 위하여 용천수 및 상시하천수의 정량적인 수량파악 및 농업용 수질기준에 적절한 유출수를 선정하고 제주지역 농업용수에 대체수자원을 활용한 지하수 의존비율을 저감시키는데 목표를 두고 수행되었다. 제주특별자치도 서귀포 지역에 분포하고 있는 16개 용천수 및 2개 상시하천을 대상으로 최종 해안으로 유출되는 10개 지점에서 농업용수 활용가능성을 검토한 결과 최소 유량 값은 각 지점별로 속골물 6,313.3($m^3$/일), 조이통물 11,406.3($m^3/day$), 꿩망물 8,402.8($m^3/day$), 선궷내물 4,290.8($m^3/day$), 논짓물 690.8($m^3/day$), 대왕수 1063.0($m^3/day$), 작지물 7,060.4($m^3/day$), 하강물 1,487.6($m^3/day$), 악근천 1,043.6($m^3/day$), 예래천 2,114.4($m^3/day$)로 산정되었으며, 수질 분석에 있어서는 작지물을 제외한 9개 지점에서 농업용수 사용 기준을 충족 하였다. 이상의 결과는 향후 제주특별자치도의 농업용수 공급량의 부족과 불균형 해소 및 지하수 관리차원의 신규관정 개발을 최소화 하는데 보탬이 될 것으로 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.183-188
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• 2021

소규모 하수처리장의 경우 유입수량의 변동폭이 크고 하수관거 노후화로 인한 불명수 유입 등에 의해 하수처리 운영이 어려운 것으로 보고되고 있다. 특히, 동절기 수온저하로 인한 전반적인 운영문제가 많아 본 연구에서는 산악지역에 위치한 소규모 하수처리시설의 운영현황과 온도에 따른 수질변화를 분석하였다. BOD, COD, SS의 경우 온도에 따라 방류수 수질 농도가 크게 변화하는 것으로 나타났으며, 특히 COD가 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 한시적으로 동절기 수온 저하 대책을 적용하고자 생물반응조 수위를 0.4m 상승시켰으며, 생물반응조 덮개를 설치하고 운영하였을 때 결과를 비교 분석한 결과 유의미한 개선효과가 발생하였다. 이외 동절기 생물반응조 처리효율 저하에 대한 개선방안을 생물반응조 체류시간 연장하는 방안으로 생물반응조 규격을 확대하는 방안, 유량조정조를 신설하고 외부반송하는 방안, 무산소에 산기장치를 설치하여 동절기 비상시 호기조로 사용하는 개선방안을 제시하였다. 본 연구결과는 동절기 소규모 하수처리시설 운영방안에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.88-88
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• 2021

최근 수자원과 수질관리 분야에 자료기반 머신러닝 모델과 딥러닝 모델의 활용이 급증하고 있다. 그러나 딥러닝 모델은 Blackbox 모델의 특성상 고전적인 질량, 운동량, 에너지 보존법칙을 고려하지 않고, 데이터에 내재된 패턴과 관계를 해석하기 때문에 물리적 법칙을 만족하지 않는 예측결과를 가져올 수 있다. 또한, 딥러닝 모델의 예측 성능은 학습데이터의 양과 변수 선정에 크게 영향을 받는 모델이기 때문에 양질의 데이터가 제공되지 않으면 모델의 bias와 variation이 클 수 있으며 정확도 높은 예측이 어렵다. 최근 이러한 자료기반 모델링 방법의 단점을 보완하기 위해 프로세스 기반 수치모델과 딥러닝 모델을 결합하여 두 모델링 방법의 장점을 활용하는 연구가 활발히 진행되고 있다(Read et al., 2019). Process-Guided Deep Learning (PGDL) 방법은 물리적 법칙을 반영하여 딥러닝 모델을 훈련시킴으로써 순수한 딥러닝 모델의 물리적 법칙 결여성 문제를 해결할 수 있는 대안으로 활용되고 있다. PGDL 모델은 딥러닝 모델에 물리적인 법칙을 해석할 수 있는 추가변수를 도입하며, 딥러닝 모델의 매개변수 최적화 과정에서 Cost 함수에 물리적 법칙을 위반하는 경우 Penalty를 추가하는 알고리즘을 도입하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 모델을 훈련시킨다. 본 연구의 목적은 대청호의 수심별 수온을 예측하기 위해 역학적 모델과 딥러닝 모델을 융합한 PGDL 모델을 개발하고 적용성을 평가하는데 있다. 역학적 모델은 2차원 횡방향 평균 수리·수질 모델인 CE-QUAL-W2을 사용하였으며, 대청호를 대상으로 2017년부터 2018년까지 총 2년간 수온과 에너지 수지를 모의하였다. 기상(기온, 이슬점온도, 풍향, 풍속, 운량), 수문(저수위, 유입·유출 유량), 수온자료를 수집하여 CE-QUAL-W2 모델을 구축하고 보정하였으며, 모델은 저수위 변화, 수온의 수심별 시계열 변동 특성을 적절하게 재현하였다. 또한, 동일기간 대청호 수심별 수온 예측을 위한 순환 신경망 모델인 LSTM(Long Short-Term Memory)을 개발하였으며, 종속변수는 수온계 체인을 통해 수집한 수심별 고빈도 수온 자료를 사용하고 독립 변수는 기온, 풍속, 상대습도, 강수량, 단파복사에너지, 장파복사에너지를 사용하였다. LSTM 모델의 매개변수 최적화는 지도학습을 통해 예측값과 실측값의 RMSE가 최소화 되로록 훈련하였다. PGDL 모델은 동일 기간 LSTM 모델과 동일 입력 자료를 사용하여 구축하였으며, 역학적 모델에서 얻은 에너지 수지를 만족하지 않는 경우 Cost Function에 Penalty를 추가하여 물리적 보존법칙을 만족하도록 훈련하고 수심별 수온 예측결과를 비교·분석하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권6B호
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• pp.665-673
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• 2008

본 연구에서는 SWAT(Soil and Water Assessment Tool) 모형을 이용하여 (I)연구에서 기구축된 현재의 유역 수문환경 조건을 활용하여 미래수문환경에 따른 유역 수문-수질 변화 분석하는데 목적이 있다. 미래의 수문자료 중 기후변화 시나리오는 Downscaling된 GCMs 자료를 이용하였으며, 미래 토지이용 시나리오는 미래 토지이용 예측 기법인 개선된 CA-Markov 기법으로 분석하여 구축하였다. 그 결과 미래의 토지이용 시나리오에 따라 주거지와 나지 등의 도시지역의 꾸준한 증가와 산림과 농경지 등의 감소가 예측되었고 미래의 기후변화 경우 강우의 변동성이 커 현재보다 더욱 더 기후변화의 대응전략이 필요할 것으로 판단된다. 미래 토지이용 시나리오와 기후변화 시나리오를 결합한 미래의 수문환경을 30-40년 주기로 나누어 장기적인 미래의 특정기간에 대한 자료를 가지고 수문 변화 분석을 실시한 결과, 강우에 의해 양상이 변할 수 있으며 그에 따라 영양물질의 부하량 또한 Sediment는 120%, T-N은 16%, T-P는 10% 증가할 수 있는 것으로 분석되었다. 따라서 수문환경의 전반적인 변화에 따른 유출 영향의 평가가 필요하다고 판단되고 향후 수자원 분배와 물자원 관리와 기후변화 적응전략을 수립하는데 있어 본 연구가 도움이 될 것이라고 판단한다.