• 한국공간정보시스템학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.81-93
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• 2008

현재 시행되고 있는 하천정비와 하도정비는 하천 흐름의 특성을 간과한 채 일방적으로 진행되어 왔으며 그 결과로 하천의 인공화는 계속적으로 심화되고 있다. 이에 따라 하천 및 하도의 물리, 화학, 생물에 미치는 영향은 심각하며, 그 동안 인위적인 하천교란의 요인과 하천교란에 따른 영향, 즉 하상변동, 외래종 식생 침입, 생태서식처 변화 등의 정량적 평가 기술의 수립은 매우 미흡한 상태이다. 이러한 정량적 평가 기술의 수립을 위해서는 하천 교란의 요인 및 그 영향을 판단하기 위한 하천의 변화 양상 분석이 우선되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 항공사진 및 GIS기법을 이용하여 국내 주요 하천의 원인별 교란실태를 조사하고 분석함으로써 하천교란 조사기술 개발에 응용할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 분석을 위하여 댐 하류의 하천교란 및 적응현장 시범지역을 선정한 후 대상 지역의 항공사진을 GIS화하여 하천교란 실태를 분석하는 데에 필요한 저수로와 제방 및 기타 자료를 shape 파일 형태로 생성하였다. 생성된 자료를 바탕으로 하천의 사행도 및 유로 변동 현황 분석을 실시함에 따라 특정 지점이나 시점을 기준으로 일어난 변화를 구체적으로 확인하여 하천의 변화 양상 분석을 실시하였으며 대상 하천의 사행도 및 저수의 구체적인 제반 수치를 제시할 수 있었다. 주요 결과로서 시간의 흐름에 따른 대상 하천의 사행화 현황과 저수로의 이동 및 변화 양상을 규명해 낼 수 있었다. 그 결과 댐 하류지역에서 하도안정문제가 발생하였음을 확인할 수 있었다. 본 연구결과를 바탕으로 보다 효율적인 하도안정문제에 관한 대책 수립이 가능하리라 보며, 이를 위해서는 하천 교란 조사기술 개발에 대한 추가 연구가 뒤따라야 할 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.185-185
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• 2011

Mapping of artificial levee lines, one of major tasks in river zone mapping, is critical to prevention of river flood, protection of environments and eco systems in river zones. Thus, mapping of artificial levee lines is essential for management and development of river zones. Coastal mapping including river zone mapping has been historically carried out using surveying technologies. Photogrammetry, one of the surveying technologies, is recently used technology for national river zone mapping in Korea. Airborne laser scanning has been used in most advanced countries for coastal mapping due to its ability to penetrate shallow water and its high vertical accuracy. Due to these advantages, use of LiDAR data in coastal mapping is efficient for monitoring and predicting significant topographic change in river zones. This paper introduces a method for construction of a 3D artificial levee line using a set of LiDAR points that uses normal vectors. Multiple steps are involved in this method. First, a 2.5-dimensional Delaunay triangle mesh is generated based on three nearest-neighbor points in the LiDAR data. Second, a median filtering is applied to minimize noise. Third, edge selection algorithms are applied to extract break edges from a Delaunay triangle mesh using two normal vectors. In this research, two methods for edge selection algorithms using hypothesis testing are used to extract break edges. Fourth, intersection edges which are extracted using both methods at the same range are selected as the intersection edge group. Fifth, among intersection edge group, some linear feature edges which are not suitable to compose a levee line are removed as much as possible considering vertical distance, slope and connectivity of an edge. Sixth, with all line segments which are suitable to constitute a levee line, one river levee line segment is connected to another river levee line segment with the end points of both river levee line segments located nearest horizontally and vertically to each other. After linkage of all the river levee line segments, the initial river levee line is generated. Since the initial river levee line consists of the LiDAR points, the pattern of the initial river levee line is being zigzag along the river levee. Thus, for the last step, a algorithm for smoothing the initial river levee line is applied to fit the initial river levee line into the reference line, and the final 3D river levee line is constructed. After the algorithm is completed, the proposed algorithm is applied to construct the 3D river levee line in Zng-San levee nearby Ham-Ahn Bo in Nak-Dong river. Statistical results show that the constructed river levee line generated using a proposed method has high accuracy in comparison to the ground truth. This paper shows that use of LiDAR data for construction of the 3D river levee line for river zone mapping is useful and efficient; and, as a result, it can be replaced with ground surveying method for construction of the 3D river levee line.

• 한국조경학회지
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• 제29권1호
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• pp.131-139
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• 2001

This paper aims at surveying through case studies the planting possibility on the interval artificial ground between the bank and the core landfill of the first section of works in the SUDOKWON Landfill area landfill area which was completed, followed by the layer-on-layer landfill process involving the latch or sealing layer against emitting landfill gas from the reclaimed waste. The survey results are as follows; 1. The layers of the artificial planting ground on the landfill were established on the basis of top-on-top procedure for a waste layer, a topping soil layer (T=50cm), a gas blocking layer (broken stones T=30cm), a filter layer (non-woven fabric 700g), a sheet protecting soil layer (T=20cm), and a blocking layer (HDPE SHEET 2.0mm), an irrigation layer (SAND T=30cm), a filter layer (non-woven fabric 700g), a sheet protecting soil layer (T=20cm), and a blocking layer (HDPE SHEET 2.0mm), an irrigation layer (SAND T=30cm), a filter layer (non-woven fabric 700g), a planting layer (T=90cm+), a top mound (T=2m). 2. Since no direct damage on the planting layer affected by the landfill gas was detected, planting is found to be still possible and successful except the severely unequal subsidence portion. 3. The mortality rate is discovered different on different trees: Pinus thunbergii (H3.0$\times$W1.0m) 11.25%, Pinus thunbergii (H2.5$\times$W0.8m) 4.73%, Koelreuteira paniculata 8.67%, Hibiscus syriacus 5.68%, Deutzia parviflora 6.50%, Forsythia koreana 8.17%, Rho. yedoense v. poukhanese 32.22%, and Spiraea pru v. symplicifolia 18.89%; although the last two of which are generally considered to have a strong generic growing character, they are subject to be weakened when exposed to the contaminated microclimate of the site like landfill gas. 4. The damage rates, on Pinus thunbergii, Koelreuteria paniculata, Hibiscus syracus, Forsythia koreana, Deutzia parviflora, Rho. yedoense v. poukhanense were shown to decrease to 7.31-17.69% in the second check (June 2000) lower than 5.77-46.92% in the first examination (June 1999), whereas the damage on Spiraea pru v. symplicifolia relatively increased. It is believed that preparatory method of the air pollution, change of temperature, odor by emitting landfill gas, and minute dust from vehicles should be made, and a research on this matter will be conducted in the near future.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제20권2호
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• pp.122-130
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• 2016

최근 수십년간의 산업화로 인해 인간중심의 하천 개발이 이루어진 결과, 하천의 직강화 및 복개화 등 오수 및 하수의 배출구로만 활용되어 집중호우 등의 수해가 반복되어 발생하고 있어 이에 대해 하천 및 제방의 사면을 각종 공법을 통하여 손상을 방지하고 있으나, 관련 기준에서는 비탈높이, 최소비탈경사 등 최소한의 기준만 제시하고 있는 실정이다. 또한 홍수해 방지를 위한 가장 중요한 특성인 소류력에 대한 검토는 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 실규모의 인공실험하천에서 다공성콘크리트 호안블록을 설치하고, 유입유량을 조절하여 각 실험조건에 따른 유속 및 수심을 측정하여 소류력을 평가하였다. 다공성콘크리트블록의 압축강도 및 공극률 시험결과 압축강도는 16.6~23.2 MPa의 범위로 측정되었고, 실측공극률은 10.1%로 나타나 국내 기준을 만족하는 것으로 판단되며, 소류력 시험결과 한계소류력은 $47.202N/m^2$으로, 하천설계실무요령에서 제시된 급류부의 소류력 범위인 $67N/m^2$은 만족하지 못하는 것으로 나타났다. 하지만 블록 및 기반층의 유실이나 손상이 전혀 관찰되지 않았고, 기존 선행연구를 참고하여 볼때 그 이상의 소류력에도 저항력을 가질 수 있을 것을 추정하여 볼 수 있다. 따라서 추후 실험조건 등을 조정하여 실질적인 한계소류력 측정을 위한 실험을 다시 수행할 필요가 있다고 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.568-572
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• 2015

하천횡단구조물은 하천을 횡단하는 시설물로, 크게 농업용수 취수용 보, 하도개수시 유속제어를 위한 낙차공 등을 들 수 있으며, 각각의 설치목적에 따라 그 형태와 설계제원(높이, 마루폭, 바닥보호공의 길이 등)이 다르나, 하천을 횡단하여 인공적인 구조물을 설치하는 형태는 동일하다. 따라서, 하천횡단구조물은 홍수시 배수위 영향으로 상류에 수위상승을 초래하여 하천의 치수 안전도를 저하시킬 뿐 아니라 직하류에서는 하상의 세굴에 의하여 호안 및 제방이 파괴되는 경우도 빈번하게 발생하고 있다. 또한, 하천횡단구조물은 생태계의 이동통로로서의 종적 연속성을 차단하는 것이다. 즉 하천을 따라 거슬러 올라가는 소하성 어종(anadromous species)이나 하천에서 바다로 내려가는 강하성 어종(catadromous species)과 같은 회유성 어종의 이동을 차단하기도 하며, 회유성 어종 이외에도 치어와 성어의 성장환경이 다른 어종의 경우는 상 중 하류를 옮겨가며 성장하는 어종의 이동도 차단하고 있다. 하천횡단구조물은 치 이수적 측면에서 반드시 필요한 하천구조물로서 치수, 생태 및 경관의 측면에서 여러 가지 문제점을 가지고 있으나 지금까지는 어도설치나 기능을 상실한 보의 철거 등 소극적인 수준에 머무르고 있기에 적극적인 개선대책이 필요한 실정이다. 따라서, 하천횡단구조물로 인한 문제점을 파악하기 위하여 경남의 20개 시 군 684개의 지방 하천에 설치된 7,725개의 하천횡단구조물에 대한 전수조사를 실시하고, 구조형식, 높이, 재료, 어도 설치 여부, 세굴현황 등을 분석하였다. 하천횡단구조물의 용도별 구성비는 보가 49%, 낙차공이 51%로 나타났으며, 구조형식은 콘크리트 구조가 72%, 콘크리트 석재 구조가 25%, 석재 구조가 3%인 것으로 분석되었다. 또한, 하천횡단구조물의 본체 높이별 구성비는 0.5m 이하가 14%, 0.5~1.0m가 35%, 1.0~1.5m가 34%, 1.5~2.0m가 10%, 2.0m 이상이 7%인 것으로 조사되었다. 어도 설치는 약 9%인 669개소에 설치되어 있었으나 대부분이 어류 등의 이용하는 생태통로 기능을 발휘할 수 없는 것으로 분석되었다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해서 하폭, 하상고, 하상경사, 굴입정도, 유사량 등의 하도특성 및 용수이용 여건 등을 고려하여 유공관을 이용한 지하보, 석재 아치의 원리를 이용한 계단식 자연형 보/낙차공, 부분 램프 설치, 거석 놓기 등의 개선방안을 제안하였다. 제안된 개선방안은 하천복원 및 하천개수 사업 시행시에 반영하여 합리적인 하천복원 및 관리에 활용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.435-435
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• 2018

하천은 다양하게 분류되고 다양한 식물, 동물, 어류 등이 살아가고 있는 서식처이다. 이러한 하천의 환경 상태를 판단하고 진단하기 위해 올바르게 하천을 평가할 방법이 필요하다. 국내에서는 1910년대부터 1940년대 중반까지의 하천사업은 수력발전을 위한 대규모 댐 개발과 평야지대 관개를 위한 저수지 축조 등 이수사업에 치중하였다. 이후 1960년대부터 1970년대에는 도시와 공단의 개발, 교통, 수자원, 상하수도, 전력 등 사회간접자본의 집중적인 개발을 하였다. 여기서 하천에 초점을 맞추면 하천변의 치수를 위한 하천개수 사업, 그리고 도시화에 따른 도시 소하천의 복개를 들 수 있다. 그러나 이러한 도시화와 산업화는 하천의 오염과 함께 하천의 인공화라는 바람직하지 못한 결과를 가져왔다. 대부분의 도시하천은 직선화되고 높은 콘크리트제방과 콘크리트호안공, 무분별한 하천변의 개발 등으로 인한 황폐화되고 더 이상 하천을 이용할 수 없게 되었다. 국내 하천의 건강성을 평가하기 위한 수많은 하천평가방법들이 연구되었다. 대표적으로 '우리나라 중소하천 코리도의 자연성 평가기법 연구'(조용현, 1997), 생태환경복원을 위한 하천자연도평가 기준에 과한 연구(김동찬 박익수, 1999), 수생태계 건강성 조사 및 평가의 서식수변환경 평가(환경부, 2008) 등이 연구되어 왔으며, 몇몇 평가방법들은 많은 프로젝트에 사용되어 국내 하천의 자연성을 보여주고 있다. 많은 평가방법은 각각의 평가방법과 평가기준을 가지고 하천을 평가하고 있다. 하지만 이 많은 평가방법들의 평가기준, 평가결과 가 하천환경의 상태를 파악하고 진단할 수 있는지에 대한 연구가 전무한 상태이다. 우리나라에서 자연도 평가에 대해 연구를 시작한 것은 90년대 이후였다. 지금까지는 많은 연구와 프로젝트가 진행되어 왔지만 다양한 평가방법들에 대한 비교연구가 없었다. 다기능 하천실험사업(한국건설기술연구원, 2007, 2008)에서 LAWA를 이용해 하천의 물리적 평가를 하고 물리적 구조항목간의 상관분석, 저서성 대형 무척추 동물과 하천 물리적 구조의 상관분석, 식물과 하천 물리적 구조의 상관분석을 실시한 적은 있지만 서로 다른 하천의 물리적 평가방법을 가지고 비교연구를 실시한 적은 없다. 때문에 국내 하천의 물리적 평가 중 어떤 방법이 국내 하천의 현황을 잘 판단하고 있는지, 객관적으로 평가하는지, 복원계획을 수립할 때 효과적인 복원방안을 제시하는지 연구할 필요가 있다. 본 연구는 국내 하천 자연도 평가 방법을 살펴보고 평가항목의 적합성을 도출하고자 하였으며, 하천 자연도 평가항목의 중요도를 선정하여 하천 실무자들이 간편하게 사용할 수 있는 실용적인 방법을 제시하고자 하였다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.307-318
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• 2010

본 연구는 창원천과 남천에서 각각 5지점, 6지점의 생태복원 전(2006, 2007)과 후(2009)의 물리적 서식지, 화학적, 생물학적 상태에 기초한 생태학적 상태를 분석하였고 복원 전 후의 생태 건강도를 비교평가 하였다. 하천의 이화학적 수질과 생물통합지수(Index of Biological Integrity, IBI)와 서식지 평가(Qualitative Habitat Evaluation Index, QHEI)의 다변수 평가 모델에 기초하여 생태건강도를 분석하였다. 본 연구에서 IBI와 QHEI의 모델은 각각 8개, 11개의 수정 보완된 메트릭을 적용하였다. 평가를 위해서 조사는 복원 전 2006년에서 2007년, 복원 후 2009년 실시하였다. 화학적 상태는, 두 하천 모두 상류에서 하류로 갈수록 전기전도도(Condutivity)의 값이 전형적으로 증가하는 경향을 보였다. 복원 전후에 따른 수질변화 특성은 차이를 보이지 않았다. 창원천과 남천의 생태건강도 지수는 각각 평균 21.6, 19.7로 환경부 기준 C등급을 보였고, 복원 전 후 사이에 생태건강도 지수는 큰 차이를 보이지 않았다. 복원 이후 남천과 창원천의 물리적 서식지 평가 결과 평균점수가 각각 29.2, 63.2로 특히 남천에서 복원 후 35.3점이 두드러지게 감소하였다. 서식지 교란은 2009년에 있었던 홍수에 의한 인공제방의 파괴(천변 식생대의 폭이 줄고 대기에 의해 하천 피복도가 높아졌다.)가 주요한 원인이었다. 종합적으로, 결과를 볼 때 복원 전 후 두 하천에서 효과적이지 않았으며, 비록 많은 예산을 사용하였지만, 환경으로 고려하지 않은 채 맹목적으로 이루어지는 생태복원은 하천 복원에 효과적이지 않을 수 있다고 사료된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권4호
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• pp.403-408
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• 2017

본 연구는 물새의 주요서식지인 한강의 물리적 구조 변화특성에 대한 시계열적분석을 실시함으로써 향후 물새서식지 복원 등 관리를 위한 기초자료를 구축하고자 하였다. 분석은 한강 전체 497.5km 중 서울 시내를 관통하는 구간인 상류부 팔당대교에서부터 하류부 행주대교까지 총 41.5km을 대상으로 하였고, 1975년을 기준하여 한강의 제외지를 대상으로 하였다. 토지이용분석결과, 1975년에는 퇴적지(22.7%), 수면(20.7%)을 포함하여 주변으로 시가화지역(16.9%), 밭(16.2%), 논(15.9%)이 주요 유형이었는데, 이후 대부분 지역의 토지이용을 위해 하천권역 내부로 간선도로가 조성되었고 수면 확대를 위해 수중보가 건설되면서 1985년에는 하천의 역할을 상실한 제내지(51.7%)가 급격히 증가하였다. 수면(32.8%)의 증가 또한 두드러졌으며, 제방의 축조와 수중보 조성 이후에는 토지이용의 급격한 변화보다는 조금씩 이용지역의 면적이 늘어나고 상대적으로 자연지역이 줄어드는 경향을 보였다. 2005년에는 제내지가 차지하는 비율이 57.7%까지 증가하였으며 수면은 33.3%로 증가하였다. 호안길이는 2005년 기준 1975년 대비 10.9% 감소하였으며, 자연호안의 길이는 91.5% 감소하였다. 반면 수심은 1.46m 증가한 것으로 분석되었다. 지난 30년간의 한강의 물리적 구조 변화의 흐름을 종합하면 1980년대 이전까지는 대규모 건설공사로 인한 수변구역의 축소와 수면부의 확장이 주로 진행되었으며 이후에는 호안의 인공화가 주로 진행된 흐름을 확인할 수 있었다. 서식처 측면에서 한강은 과거 다양한 서식환경을 유지하던 곳에서, 현재는 소수 물새류를 위한 단순한 서식지로 변화되어 서식처 다양성을 위한 적극적 개선이 필요한 것으로 판단되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권1호
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• pp.105-117
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• 2018

금강의 하천관리의 실질적인 자료를 얻고자 본류와 미호천의 30지소에서 수변식생지수를 이용하여 건강성평가와 다변량식생분석을 하였다. 그 결과 금강본류와 미호천에서 출현한 식물군락은 54개이었고, 식물상은 75과 185속 243종 2아종 21변종 2품종 268분류군이었다. 수변식생지수는 평균 38.3(3.3;G-D1 ~ 66.7;G-U2, G-U4, G-M3)으로 이 지역의 하천의 건강성은 보통(C등급)으로 평가되었다. 하천의 건강성은 금강본류의 상류가 가장 높았고, 금강본류의 하류에서 가장 낮았다. 수변식생지수와 수질의 클로로필-a의 함량과의 관계는 관련성이 낮게 나타났다. 집락분석결과, 식생은 바랭이군락 그룹, 갯버들군락 그룹, 개망초군락 그룹, 환삼덩굴, 버드나무, 물억새 그리고 달뿌리풀 군락이 우점하는 그룹, 망초와 물피 군락이 우점하는 그룹 등의 5개 집단으로 나누어졌고, 지소들은 비슷한 건강상태를 갖는 것들끼리 가까이 나타났다. CCA분석결과, 식생의 분포에 영향을 주는 환경요인은 식생면적, 인공구조물 면적, 수로면적, 지점폭, 수로폭, 제방높이 등의 물리적인 조건과 생물학적 요인의 출현종수였다. 이상과 같이 하천의 건강성이 높은 지역은 모니터링을 통하여 하천 식생의 지속적인 유지관리가 필요하고 건강성이 낮은 지역은 생태복원과 같은 적극적인 시행이 필요하다고 판단된다.

• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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• 한국지구물리탐사학회 2002년도 정기총회 및 제4회 특별심포지움
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• pp.101-125
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• 2002

남양호 수상탄성파 탐사는 호수 하부에 지하유류 비축시설 건설에 필요한 지반안정성 조사 및 설계변수를 도출하기 위하여 사전 조사의 일환으로 수행되었다. 조사지역이 바다에 면한 얕은 수심의 인공 호수로서 주변의 환경은 제방, 매립지, 초고압선 및 안전을 요하는 구조물로 둘러싸인 열악한 탐사 환경을 갖추고 있었다. 이러한 배경 때문에 신뢰성 있고 효과적으로 조사목적을 달성하기 위하여 서로 상이한 4개의 탄성파 탐사법을 동일 지역, 동일 탐사기간 내 적용함으로서 탐사방법간의 상승효과와 탐사 자료해석 결과의 신뢰도 제고를 도모하였다 적용된 탐사법은 수상 단성분 반사법 탐사, 수상 단성분 굴절법 탐사, 육상 24성분 굴절파 탐사 및 수륙 혼합 24성분 굴절파 탐사 등이었다. 특히 수륙혼합 굴절파 탐사법은 국내에서는 최초로 응용된 사례이다. 조사면적 $1km^2$에 대한 총탐사량은 반사법탐사 31개 측선 34 Line-km, 소노부이탐사 14개 측선 육상 굴절파 탐사 1개 측선 890 m, 수륙혼합 굴절파탐사 8개 측선이었다. 반사법 탐사의 경우 호수저면의 지질학적인 특성인 얕은 심도의 무퇴적 내지 박층의 퇴적층과 기반암 분포로 중복반사가 심하였으나 호안 지역에서의 반사파 기록은 양호하였다. 수륙혼합 굴절파 탐사는 아주 양호한 기록을 얻을 수 있었다. 그러나 육상굴절파탐사의 경우 자료의 질이 수륙혼합 굴절파 탐사자료 만큼 좋지 않았는데 그 이유는 저속도의 표토층과 고압선으로부터 유도된 전기적인 잡음 때문이었다 반사법 탐사 결과 기반암구조는 대체로 평탄하며 수면 하 30 m 부근에서부터 발달하고 있다. 소노부이 탐사 결과 기반암은 신선암, 약풍화대 및 풍화대로 구분되었다. 수륙혼합 굴절파탐사 결과 기반암 속도 분포는 4.5 km/s 이상 지역, 4.0 - 4.5 km/s 지역 그리고 4.0 km/s 이하 지역으로 구분할 수 있었으며, 조사지역 북서부가 남동부보다 높은 속도분포를 보인다. 조사지역의 주요구조선은 북서-남동 방향성이다. 탄성파 탐사에서 예상된 단층대의 확인을 위한 시추조사가 추가되었으며 예상된 단층의 확인에 따라서 기존 설계의 변경이 있었다.