• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1807-1811
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• 2009

홍수기 유량측정에 있어서 가장 큰 어려움이었던 유속측정의 정확성을 확보하고 실무자의 안전성을 보장하기 위한 기본 취지에서 1993년 시작된 "대하천 유량 자동측정 설비개발"이라는 연구 주제하에 비접촉식 유속측정 기법에 대한 연구를 수년간 연구개발을 거듭한 결과물인 전자파표면유속계를 1999년도에 상품화하여 현재 국내에서 홍수유속측정 설비로 이용되어지고 있다. 현장에서 유량측정업무에 종사하는 실무자들은 홍수유량측정에 비하여 훨씬 간편함을 몸소 느끼게 되었고, 상품화보급이 시작된지 수년이 지난 상태에서는 더욱 성능이 개선된 전자파표면유속계가 개발되기를 기대하였다. 무엇보다도 홍수기에 유량측정시 기존의 유속측정 방법과 같은 방식으로 각 측선마다 전자파표면유속계를 설치해야하는 번거로움을 피력하였다. 기존의 전자파표면유속계는 하천을 가로지르는 교량위에서 흐름방향에 나란히 측정하는 조건을 고려하였기 때문에 이와 같은 편각인 상태의 유속측정은 검토하지 않았다. 이와 같은 사용자의 요구에 대하여 한국수자원공사에서는 홍수기 유량측정시의 사용자 편의성을 증대하기 위하여 성능개선 작업에 착수하여 편각측정용 전자파표면유속계를 개발하였다. 편각측정의 주된 목적은 전자파표면유속계를 모든 측선에 설치하지 않고 한 지점에서 편각(oblique angle)으로 여러 측선의 유속을 측정함으로써 유속측정의 효율성을 증대시키는 것이다. 전자파표면 유속계에서의 편각 측정은 하천의 유속 방향을 기준으로 정면에서 측정하면 수평 편각이 0도가 되며 좌우로 안테나를 회전하여 움직인 각도가 측정 편각으로 결정된다. 전자파의 물리적 특성 때문에 편각이 증가하면 반사된 신호의 수신 크기가 감소하여 측정이 불가능하게 된다. 이러한 문제를 최대한 극복하는 것이 본 연구의 중점 개선사항이다. 이를 통하여 전자파표면유속계를 교량의 임의 지점에 설치하여 좌우로 편각 $20^{\circ}$에 이르는 범위의 유속을 측정하고자 목표로 하였다. 홍수시의 현장 측정 환경은 열악하기 때문에 정확한 측정을 조건으로 측정자에게 최대한의 편리함과 신속한 측정 환경을 제공해야 효과적인 업무수행이 가능하다. 이러한 편각 측정을 가능토록 하기 위해서는 유속측정시 송신되는 전자파의 출력을 기존의 시스템보다 보다 높게 발사하여야 하며 안테나의 수신감도 및 지향성이 개선되어야 한다. 이를 위해서 안테나 형태에 있어 기존 전자파표면유속계와의 차이점은 기존안테나는 파라볼릭 형상이었으나 신규 제작된 안테나는 평면안테나로 이러한 형태의 개선를 통해 안테나 특성 및 구조적인 차이를 유도하였다. 두 가지 안테나 사양 각각 장단점이 있으나 가장 큰 차이점은 빔폭 특성에서 평면 안테나가 우수하며 수신 감도를 향상시킬 수 있다는 강점이 있다. 특히 Tx/Rx 분리의 평면안테나 구조는 파라볼릭 안테나에서 불가능한 기능으로서 편각측정으로 인한 수신감도의 저하의 문제를 해결하기 위한 개선조치이었다. 성능개선 제작된 편각측정용 전자파표면유속계를 이용하여 일반하천의 홍수유속에 대한 편각측정 실험을 안성천에서 실시한 결과 유속 약 1.7 m/s 인 상황에서 편각 $20\;^{\circ}$ 까지 편각 $0\;^{\circ}$일때와 유사한 측정 성능을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.141-150
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• 2018

본 연구의 목적은 안성천 상류 공도유역($366.5km^2$)을 대상으로 SWAT 모형을 이용하여 미래 기후변화 평가에 있어, 미래의 토지이용변화를 동시에 고려하면 수문학적 거동에 얼마나 영향을 주는지를 분석하고자 하였다. 미래기후변화 시나리오는 HadGEM3-RA의 RCP 4.5와 8.5 시나리오를 이용하여 2030s (2020-2039)과 2050s (2040-2059) 기간으로 나누어 적용하였으며, 토지이용변화는 도시성장 시나리오에 따른 회귀모형 기반의 CLUE-s 모델을 이용하였다. 기준년(1976-2005) 대비 미래 강수량은 RCP 4.5에서 2030s에 최대 5.7%의 감소, 2050s에는 최대 18.5% 증가하였고, 미래 기온은 2030s RCP 4.5에서 최대 $1.8^{\circ}C$, 2050s RCP 8.5에서 최대 $2.6^{\circ}C$ 증가하였다. 미래 토지이용은 2050년 도시지역이 58.6% ($29.0km^2$에서 $46.0km^2$) 증가하는 것으로 예측되었다. SWAT 수문 검보정은 14년(2002-2015) 동안의 공도관측소 일유량 자료를 이용하였으며, 저유량 모델효율의 향상을 위하여 2014-2015년 연속 가뭄년을 대상으로 보정을 실시한 결과, 하천유량(Q)과 1/Q을 대상으로 Nash-Sutcliffe 모델효율은 각각 0.86과 0.76이었다. 미래 기후변화 시나리오만을 적용한 결과, 하천유출량이 2030s RCP 4.5에서 최대 24.2% 감소하다가 2050s RCP 4.5에서 최대 10.9% 증가하는 변화를 보여주었다. 한편, 기후변화와 더불어 미래의 토지이용변화를 함께 고려한 경우는 하천유출량이 2030s RCP 4.5에서 최대 14.9% 감소, 2050s RCP 4.5에서 최대 19.5% 증가하는 변화를 보여주어, 미래 기후변화에 따른 유역의 수문평가 시, 도시성장이 기대되는 유역 등 미래의 토지이용변화가 클 가능성이 있는 유역에 대해서는 토지이용변화 요소를 고려할 필요가 있다고 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.567-577
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• 2015

기후변화와 토지이용변화는 유역의 수문순환의 변화를 초래하여 가용수자원의 변화를 야기 시킨다. 본 연구에서는 안성천 ($371.1km^2$) 유역을 대상으로 SWAT (Soil and Water Assessment Tool)모형을 이용하여 미래기후변화와 토지이용변화가 유출특성에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 미래 기후자료는 IPCC 제 5차 기후변화 평가보고서에서 생산된 RCP (Representative Concentration Pathway, 대표농도경로)기반의 기후변화 시나리오 중 기상청에서 제공한 RCP 4.5와 8.5 시나리오(한반도 영역; 12.5km)를 이용하였다. 기준 년과 비교한 결과 RCP 8.5의 2080s (2060-2099)에서 평균온도가 $4.2^{\circ}C$ 상승하였으며, 강우량은 최고 21.2% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용변화 추세는 CLUE-s (Conservation of Land Use and its Effects at Small regional extent)모형을 이용하여 예측되었고, 도시 면적 증가에 따른 3가지 시나리오(Linear, Exponential, Logarithmic)를 적용한 안성천 유역의 미래(2040s, 2080s) 토지이용도를 구축하였다. 각각의 시나리오에서 도시면적 비율은 2100년에 9.4%, 20.7%, 35%로 예측되었다. 기후변화만을 고려하였을 때 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5의 2080s에서 최고 20.6%, RCP 4.5의 2080s에서 최고 25.7% 증가하는 것으로 나타났다. 또한 토지이용변화만을 고려한 경우 증발산량과 총 유출량은 최고 3.7%, 2.9% 증가하는 것으로 나타났다. 토지이용과 기후변화 시나리오를 모두 적용한 경우 증발산량과 총 유출량은 RCP 8.5 2080s의 Linear 토지이용변화 시나리오에서 최고 19.2% 증가하였으며, RCP 4.5 2080s의 Exponential 토지이용변화 시나리오에서 최고 36.1%증가하는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 미래의 유역 수문환경조건 변화에 따른 수자원을 정량적으로 파악할 수 있을 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제25권3호
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• pp.339-347
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• 2015

최근 수자원확보 방안으로 강변여과수를 활용하는 방식이 적용되고 있으나 취수원의 철/망간 함량이 높아 다양한 문제가 야기되고 있다. 이에 경기도 평택시와 안성시에 위치한 안성천 강변여과수 개발 Test Bed에서 주입 산소수의 산소농도와 주입량을 변화시키면서 철/망간 지중제거의 효과 및 효율을 평가하였다. 철/망간의 제거시험은 3단계로 이루어지며 주입단계, 정지단계, 양수단계를 반복적으로 수행하였다. 현장시험 결과 Fe²⁺ 농도는 양수기간 동안 0.3 mg/L 이하를 유지하였으며 망간은 0.8 mg/L 이하로 농도가 저감되었다. 또한, 주입-양수시험을 반복할수록 철의 농도는 먹는물 수질기준(0.3 mg/L 이하)을 만족하는 양수량이 증가하였으며, 산소수 주입량의 최대 5배 이상 양수가 가능하였다. 망간의 경우 철과 동일한 기준까지 감소되지는 않았으나, 양수에 따라 농도가 저감되는 경향성을 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.206-206
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• 2023

지구온난화로 인한 기후변화에 따라 평균강수량과 증발량이 증가하며 강우지역 집중화와 강우강도가 높아질 가능성이 크다. 우리나라의 경우 협소한 국토면적과 높은 인구밀도로 기후변동의 영향이 크기 때문에 한반도에 적합한 유역규모의 수자원 예측과 대응방안을 마련해야 한다. 이를 위한 수자원 관리를 위해서는 유역에서 강수량, 유출량, 증발량 등의 장기적인 자료가 필요하며 경험식, 물리적 강우-유출 모형 등이 사용되었고, 최근들어 연구의 확장성과 비 선형성 등을 고려하기 위해 딥러닝등 인공지능 기술들이 접목되고 있다. 본 연구에서는 ASOS(동해, 태백)와 AWS(삼척, 신기, 도계) 5곳의 관측소에서 2011년~2020년까지의 일 단위 기상관측자료를 수집하고 WAMIS에서 같은 기간의 오십천 하구 일 유출량 자료를 수집 후 5개 관측소를 기준으로Thiessen 면적비를 적용해 기상자료를 구축했으며 Angstrom & Hargreaves 공식으로 잠재증발산량 산정해 3개의 모델에 각각 기상자료(일 강수량, 최고기온, 최대 순간 풍속, 최저기온, 평균풍속, 평균기온), 일 강수량과 잠재증발산량, 일 강수량 - 잠재증발산량을 학습 후 관측 유출량과 비교결과 기상자료(일 강수량, 최고기온, 최대 순간 풍속, 최저기온, 평균풍속, 평균기온)로 학습한 모델성능이 가장 높아 최적 모델로 선정했으며 일, 월, 연 관측유출량 시계열과 비교했다. 또한 같은 학습자료를 사용해 다층 퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP) 앙상블 모델을 구축하여 수자원 분야에서의 인공지능 활용성을 평가했다.

• 한국어류학회지
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• 제2권1호
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• pp.63-76
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• 1990

한국산(韓國産) 담수어(淡水魚)이며 한국(韓國) 특산종(特産種)인 쉬리 Coreoleueiseus splendidus의 미세분포(微細分布), 분포양상(分布樣相), 종(種) 상관관계(相關關係)을 알아 보기 위하여 휴전선(休戰線) 이남(以南)의 전(全) 지역(地域)(특별시(特別市), 직할시(直轄市), 시(市), 군(郡), 면(面))을 대상(對象)으로 1966년 5월부터 1989년 11월에 이르기까지 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 조사지역(調査地域) 4909개(個) 장소(場所)중 같은 장소(場所)를 묶어 정리한 결과 31927개의 sites이었고 이 중 본 종이 분포(分布)하는 장소(場所)는 659개의 site로서 출현빈도(出現頻度)는 20.65%이었다. 2. 본 종이 분포하는 하천(河川)은 임진강, 한강, 금강, 웅천천, 만경강, 동진강, 섬진강, 광양, 동천, 사천천, 곤양천, 낙동강, 삼척, 오십천, 남해도의 삼화천, 거제도의 구천천등 14개의 독립하천(獨立河川)이었고 영산강, 안성천, 삽교천 수계등에는 본 종이 분포하지 않았으며 이들의 미분포(未分布)가 1차적인지 2차적인지는 알 수가 없다. 3. 본 종의 분포(分布)는 대부분이 구성비가 25%미만(未滿)으로 단독(單獨)의 분포는 희소(稀少)하고 우세종(優勢種)으로 분포하는 경우는 드물었다. 4. 본 종은 하천의 본류(本流)와 지류(支流)의 순도구배(順度句配)가 증가(增加)되는 중상류(中上流)지점에 주로 분포하며 하천의 하류부(下流部)와 최상류부(最上流部)에는 분포(分布)하지 않았다. 5. 본 종이 분포하는 거리(距離)에 따른 고도(高度)의 평균구배(平均勾配)(기울기)는 2.6이고, 분포(分布) 최소구배(最小句配)는 0.29, 분포(分布) 최대구배(最大勾配)는 5.65의 범위(範圍)의 하천(河川) 여울 지역(地域)에 주로 분포하였다. 6. 본 종이 분포(分布)하는 곳에 50% 이상의 출현빈도를 보이는 종은 10종으로서 그 순서는 Zacco platypes > Punglungia herzi > Z. temmincki > Mierophysogobio yaluensis > Hemibarbus longirostris > Pseudogobio esocinus > Carassius auralus > Coreoperca herzi > Cobilis koreensis > Odonlobutis platyeephala의 순서이며 총 개체수에 있어서는 Z. platypus > C. auratus > Z. temmincki > H. yaluensis > P. herzi > P. esoeinus > C. koreensis > O. plalyeephala > H. longiroslieis > C. herzi의 순서이였다. 7. 수계별(水系別) 종(種) 상관분포(相關分布)에 따르면 함께 분포(分布)하는 종(種)(P < 0.05)은 Cyprinidae 20종, Cobitididae 5종, Salmonidae 1종, Bagridae 1종, Siluridae 1종, Amblycipitidae 2종, Serranidae 2종, Eleotridae 1종이었다. 8. 본 종과 수계별(水系別) 분포(分布)를 달리하면서 생태적(生態的) 동위(同位)의 종(種) 상관성(相關性)을 갖는 종(種)은 Cyprinidae에서는 A. signifer와 A. linlbala, M. koreensis와 M. yaluensiso 이고, Cobitidae에서는 C. koreensis, C. longicorpus, C. rotundicaudata와 N. multifaciata이며, Amblycipitidae의 L. andersoni와 L. mediadiposalis이였다.

• 생태와환경
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• 제36권1호통권102호
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• pp.38-47
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• 2003

평택호와 유역 주요 하천을 대상으로 수질 오염도를 평가하기 위해 2000년 3월부터 12월까지 계절별로 4회 조사하였다. 유입하천에서 TN중 $NH_4$가 차지하는 비중이 높았다. 저수지에서 TN과 $NH_4$는 동계에 높고 하계에 낮았으나, $NO_3$와 $NO_2$는 다른 시기에 비해 각각 12월과 6월에 $1.6{\sim}2.4$배, 5.3${\sim}$11.4배 더 많았다. 정점간에 농도는 성분에 따라 차이가 있어 무기 N중 $NH_4$는 상류에서 가장 풍부하였고 $NO_3$는 큰 차이가 없거나 하류로 갈수록 증가하는 양상이 관찰되었다. 하천에서 SRP는 TP에서 차지하는 비율이 25${\sim}$69% 범위이었다. 저수지에서 P 성분은 N 과는 달리 하계를 제외하고는 상류에서 하류로 갈수록 급감하는 경향이 현저하였다. SRSi는 평균값으로 볼 때, 강우가 있은 직후인 추계에 다소 증가하였다. 하천에서 chl-a의 평균 농도가 9${\sim}$33${\mu}g/l$ 범위이었고, 하류에서 비교적 농도가 높은 반면에, 저수지는 $NH_4$와 SRP가 높은 상류에서 가장 높았다. 특히, 3월에는 규조류와 은편모조류가, 9월에는 남조류가 대발생한 시기로서 최대값이 각각 108 ${\mu}g/l$와 130 ${\mu}g/l$를 기록하였다. N과 P영양염의 농도로 볼 때, 하류에 위치한 평택호에 미칠 수 있는 오염 부하는 안성천<오산천+진위천<성환천<서정천 및 황구지천 순으로 컸다. 유역에 위치한 주요 하천의 수질악화는 하수처리장과 미처리된 생활하수의 배출수가 주오염원으로 나타났다. 평택호의 수질오염은 유역의 상류하천으로부터 과다한 N ${\cdot}$ P영양염이 유입되어 야기되는 전형적인 부영양화현상으로 볼 수 있었고, 동 ${\cdot}$ 하계의 계절적 특성이 뚜렷하였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제27권1호
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• pp.29-36
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• 2010

The effects of La addition to Ni/$CeO_2$ methane partial oxidation catalysts were investigated. Catalysts were prepared by the impregnation and urea methods. In the preparation of catalysts, La content was changed from 1 wt% to 3wt%. Catalysts that contain 2wt% La showed the highest methane conversion of about 80% and CO selectivity of 84% and $H_2$ selectivity of 70%. This result may be stemmed from that, when La content is 2wt%, a fluorite oxide-type structure is well formed and carbon deposition is also decreased. Among the catalysts, 2.5wt% Ni/Ce(La)Ox showed the highest catalytic activity. From the experiment of changing reaction temperature with 2.5wt% Ni/Ce(La)Ox catalyst, it was found that the optimum reaction temperature is $750^{\circ}C$ and at this temperature methane conversion was about 90%, CO and $H_2$ selectivities were 94 and 80%, respectively.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권5호
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• pp.321-332
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• 2024

하천 공간의 지표 피복 현황 파악은 하천 관리 및 홍수 재해 예방에 필수적이다. 기존 조사 방법은 전문가에 의한 식생 판독을 통한 식생도 작도 방법이나 식생지수를 활용하는 방법이 활용되어 왔으나, 역동적으로 변화하는 하천 환경을 반영하기에 한계가 있다. 이러한 배경에서 본 연구는 내성천을 대상으로 위성영상 자료를 활용한 랜덤 포레스트 기법을 활용하여 다수 연도의 하천 내 식생 분포를 파악하고, 적용성을 검토하였다. 원격탐사 자료 Sentinel-2 위성 영상을 사용하였으며, 지상 참값(ground truth)은 2016년 내성천 지표 피복 자료를 활용하였다. 랜덤 포레스트 머신러닝 알고리듬을 활용하여 미리 선정된 10개 샘플링 영역으로부터 분류군 별로 1,000개의 표본을 추출하여 훈련 및 검증하였으며, 민감도 분석, 연도별 지표 피복 분석, 정확도 분석을 통하여 적용성을 평가하였다. 연구 결과, 검증 자료 기반의 정확도는 85.1%로 나타났다. 트리 수, 샘플 수, 하천 구역에 대한 민감도 분석 결과, 각각 30개, 800개, 하류에서 효율성이 높았다. 지표 분류 유형은 6개 항목에서 높은 정확도를 보여 지표 피복 분류 결과가 실제 하천 환경을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 정확도 분석 결과, 전체 샘플 중 14.9%의 경계오류와 내부오류를 확인하였으며, 지표 피복 분류 중 산발 식생과 초본 식생을 제외한 항목들은 높은 정확도를 보였다. 본 연구에서는 단일 하천을 대상으로 적용하였지만, 보다 정확하고 많은 자료의 구축을 위해서는 다수의 하천에 대해 지표 피복 분류 기법의 적용이 요구된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제11권1호
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• pp.20-30
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• 2008

본 연구에서는 SWAT 모형을 이용하여 유역내 농업용 저수지의 운영이 유역 출구인 하천 지점에서의 유출에 미치는 영향을 분석하고자 하였다. 안성천 유역 공도수위관측소의 상류 유역을 대상으로, 유역내 고삼과 금광 농업용 저수지의 방류량 고려시와 미고려시에 대한 공도지점에서의 각각의 하천유출 거동을 분석하였다. SWAT 모형에서 저수지 물수지 분석모듈을 수정하여, 저수지의 일별 관측 저수위로부터 계산된 저수량과 수표면적을 이용하여 저수지의 일 방류량 자료를 생성하였다. 이를 이용하여 공도수위관측소의 5개년(1997~2001) 동안의 일별 하천 유출량 자료를 대상으로 모형의 보정(1997, 1998, 1999년)과 검증(2000, 2001년)을 실시하였다. 검증기간에 대한 Nash-Sutcliffe 모델효율은 0.55, RMSE는 2.33 mm/day로 나타났다. 한편, 두 저수지의 방류량을 고려하지 않은 상태에서의 모의결과는 한 결과, Nash-Sutcliffe 모델효율은 0.37로, RMSE는2.91 mm/day로 나타나 저수지 고려시의 결과와 비교하면 각각 0.18의 모델효율 저하, 0.58%의 오차증가를 보였다. 따라서 농업용 저수지가 있는 유역에서는 SWAT 모형의 활용시, 저수지 유역에서의 저수지에 의한 저류효과 및 방류 영향을 고려하여야 하는 것으로 나타났다.