• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1126-1139
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• 2014

도시화 및 산업화에 따른 온실가스의 증가로 전 세계적인 이상기후 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 국내에서도 이러한 현상의 하나로 홍수와 가뭄의 영향이 지속적으로 심화되고 있다. 기후변화는 이수, 치수, 환경 등 다양한 측면에서 물 관리 전반에 걸쳐 복잡성을 가중시키고 불확실성을 확대시키는 등 많은 영향을 초래한다. 또한 과거와는 달리 하천유지수량, 환경용수량 등 다양한 용수수요의 증가에 따라 제한된 가용수자원의 추가적인 확보를 위한 분석과 연구가 필요하다. 본 연구에서는 안동댐과 임하댐 유역을 대상으로 기후변화 시나리오와 토양수분 저류구조 Tank 모형을 이용하여 장기 유출량을 산정하였고, 연결도수로를 통해 병렬 연결된 안동댐과 임하댐의 저수지 연결모의운영을 수행하여 임하댐에서 안동댐으로 전환되는 추가 가용 수자원량을 분석, 비교함으로서 미래 기후변화가 가용수자원 확보에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 대표농도경로 기후변화 시나리오 중 RCP 6.0과 RCP 8.5를 이용하여 대상유역의 상세 수문자료를 생산하여 과거 유역의 관측 강수량 자료와 경향성을 분석한 결과 시나리오별 모두 5%~9%의 범위로 강수량이 증가하는 것으로 분석되었으며, 목적함수를 이용한 민감도 분석을 통해 가장 높은 적합도를 나타낸 개체군의 크기는 1000 이었으며 교차비율은 80% 이었다. 본 연구의 결과를 이용하여 미래 기후변화에 대응한 물 관리 측면에서 저수지 운영의 효과를 극대화하고 장기적으로 안정적이고 풍부한 용수공급 계획을 수립하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.361-361
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• 2018

강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 분석하는 것은 수문연구에서 중요한 주제 중 하나이며 댐유역에 대해 기상 및 유출자료를 사용하여 이를 상세히 분석함으로써 이수기에 필요한 수자원을 예측 및 확보하는 것은 중요하다. 강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 상세히 분석하기 위해서는 댐유역의 상류부터 하류까지 많은 유출관측지점의 자료를 사용해야 하지만 상류의 소유역들은 대부분 미계측유역이라는 문제점이 있다. 본 연구에서는 자료공간확장 방법을 사용하여 미계측유역의 유출자료를 생성하고 이 자료들을 분석함으로써 강우패턴이 유출반응에 미치는 영향을 자세히 분석하였다. 먼저 안동댐유역내 관측유역인 안동댐, 도산, 소천유역을 대상으로 1989년부터 2009년까지의 기간 중 20개의 사상에 대하여 분포형 모형인 GRM 모형의 적용성을 조사하였으며 전반적으로 0.5 Nash-Sutcliffe 계수 이상의 타당한 모형효율성 결과를 얻었다. 그 후 자료공간확장 방법을 사용하여 안동댐 상류에 위치한 47개의 미계측 소유역들의 유출자료를 생성하였으며 세 관측유역을 포함한 총 50개 유역의 유출자료를 연구에 사용하였다. 그리고 총 50개 유역의 평균강우량 시계열 자료를 생성하고 이동평균방법을 사용하여 이 평균강우량 자료를 강우강도-지속시간 곡선으로 변환하였다. 강우패턴과 유출반응간의 관계를 분석하기 위해 합리식의 유출계수와 강우강도비율을 사용하였으며 유출계수와 강우강도비율을 계산하기 위해 유역별 도달시간을 사용하였다. 여기서 강우강도비율은 강우강도지속시간 곡선을 사용하여 첨두강우강도를 도달시간에 해당하는 평균강우강도로 나눠준 값이다. 그리고 이 유출계수와 강우강도비율을 유역면적에 대해 도시함으로써 그 경향을 조사하였다. 그 결과 20개 사상은 유출계수, 강우강도비율과 유역면적을 사용하여 물리적으로 타당한 네 가지의 타입으로 분류될 수 있었다. 이 네 가지 타입은 강우의 이동 및 분포와 상관이 있었는데 첫번째 타입은 안동댐 유역전체에 강우가 거의 등분포하는 경우, 두 번째는 강우가 유역의 상류방향으로 이동하는 경우, 세 번째는 강우가 유역의 하류방향으로 이동하는 경우, 그리고 네 번째는 강우가 유역에 무작위로 분포하는 경우였다. 이것은 어떠한 사상에 대해서도 유출계수와 강우강도비율을 유역면적에 대해 도시함으로써 강우패턴과 유출간의 관계를 분석할 수 있다는 것을 나타낸다. 그리고 이 네 가지 타입에 대한 강우사상들의 비율은 각각 65%, 20%, 10%, 그리고 5% 였다. 이 타입별 강우사상의 비율은 향후 강우-유출관계에 의한 수자원 예측 및 확보에 활용될 수 있다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제11권2호
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• pp.147-156
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• 2011

홍수기 다목적댐 운영의 목적은 홍수조절용량을 최대한 이용하여 하류 주요 지점의 첨두홍수량을 저감시키거나, 계획홍수량을 초과하지 않도록 방류량과 방류시점을 조절함으로써 홍수피해규모를 최소화하는 것이다. 따라서 홍수기 다목적댐 운영에 있어 가장 중요한 것은 최적의 방류시점과 방류량의 결정이며 이를 통해 홍수기말 이수용량을 최대로 확보 하는 점이다. 본 연구에서는 다목적 최적화기법의 하나인 goal programming을 이용하여 홍수기 저수지 최적운영을 실시하였다. goal programming은 선형계획법 또는 비선형계획법을 이용하여 두 개 이상의 목적을 가진 문제의 최적 대안을 구하기 위해, 목표값으로부터의 편차의 합을 최소화하여 최적화하는 기법이다. 홍수기 다목적댐 운영에서 goal programming의 적용성을 검토하기 위해 실제 홍수 사상을 이용하여, 단일저수지 운영과 저수지 연계운영을 실시하였다. 단일저수지 운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 충주댐 유역을 선정하였고 저수지 연계운영을 적용하기 위한 시험유역으로는 안동댐과 임하댐 유역을 선정하였다. goal programming의 결과 분석을 위해 저수지 모의운영 모형인 HEC-5 모형의 결과와 비교, 분석하였다. 검토 결과 goal programming을 이용할 경우 홍수기 말에 저수지 수위를 홍수기제한수위로 유지할 수 있었으며 주요 지점의 홍수량을 매 시간 적절히 계획홍수량 아래로 유지할 수 있었다. goal programming을 이용한 최적 운영의 경우 전 구간의 유입량을 알고 있다고 가정한 점에서 실제 저수지 운영과는 차이가 있으나, 적절한 제약조건을 적용하고 홍수예경보를 이용하여 예보된 유입량을 활용하면 최적의 방류량 시점과 방류량을 산정하여 홍수기 다목적댐을 효율적으로 운영할 수 있으며 주요 지점의 홍수량도 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.282-282
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• 2021

강우시 농경지와 축산시설로부터 유출되는 비점오염물질은 하류 수계의 수질과 수생태계에 악영향을 미친다. 이에 따라 환경부에서는 비점오염원관리지역을 지정하고 다양한 비점오염 저감 대책을 시행하고 있다. 본 연구에서는 비점오염원관리지역으로 지정된 안동댐 하류 중 송야천 유역을 대상으로 강우유출수 모니터링을 수행하였으며, 모니터링 결과를 바탕으로 강우시 비점오염물질 유출 특성을 분석하였다. 모니터링 기간은 2020년 6월부터 11월까지 총 5회의 강우사상에 대하여 상·하류와 유입하천을 포함한 총 8개의 모니터링 지점을 대상으로 강우사상별 유량가중평균농도(Event Mean Concentration, EMC), 오염부하, 단위면적당 오염부하를 산정하였으며, 오염원 그룹별 비점배출부하를 산정하여 오염 기여도를 분석하였다. 강우유출수 조사결과를 이용한 EMC 농도 산정 결과 유입하천인 오산천 지점이 SS와 TOC 항목을 제외한 모든 수질항목의 EMC 농도가 가장 큰 것으로 나타났다. 단위면적당 오염부하를 산정하여 비교 분석한 결과 T-P 항목의 단위면적당 오염부하는 물한천 지점(0.69 kg/ha)과 오산천 지점(0.69 kg/ha)이 크게 나타났다. 결과와 같이 오산천 지점과 물한천 지점이 오염정도가 큰 것으로 나타났으며, 이에 따른 상류 오염원 현장 정밀조사를 수행하였다. 조사 결과 강우발생시 상류에 위치한 농경지와 축사에서 발생하는 오염원이 하천으로 유입되고 있었으며, 여러 축사에서 배출되고 있는 유입수를 채취하여 분석한 결과 T-P 농도가 평균 0.935 mg/L로 높게 나타났다. 전국오염원조사자료(국립환경과학원, 2017) 내용을 참조하여 송야천 유역의 오염원 그룹별 비점배출부하를 산정해 오염 기여도를 분석한 결과, T-P 항목의 경우 축산계와 토지계의 비점배출부하가 전체 비점배출부하의 약 63%와 37%를 차지해 비점배출부하 기여도가 큰 것으로 나타났다. 이와 같이 송야천 유역의 경우 강우시 농경지와 축산시설에서 배출되는 오염물질이 하천 수질오염에 상당한 기여를 하고 있는 것으로 보여지며, 비점오염원 발생에 대한 대책 마련이 필요할 것으로 사료된다. 본 연구 결과는 송야천 유역의 비점오염 저감 대책 수립을 위한 기초자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제17권3호
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• pp.175-194
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• 2014

본 연구는 낙동강 수계 내 청수성 부착조류(Achnanthes convergens)의 분포 특성을 기반으로 이들의 서식에 영향을 미치는 환경 및 서식 수변 요인 등을 규명함으로 실제적인 보전, 복원에 대한 기준 또는 준거 등의 정보를 제시하고자 하였다. 이를 위하여 환경부 국립환경과학원에서 수행하고 있는 '수생태계 건강성 조사 및 평가(V)' 사업 자료 중 낙동강 대권역의 총 250개 지점을 대상으로 2012년 4월(1차)과 9월(2차)에 구축된 부착조류 및 이화학적 요인, 서식 수변환경 등의 결과들을 활용하였다. 또한, 각 환경요인들의 결과들을 연계시켜 Kriging, Hotspot, LISA 등의 공간분석을 실시하였으며, 특히 조사구간별 Achnanthes convergens의 출현이 10% 이상인 지점을 청정수역으로 구분하여 그 외 지역(비청정수역)과의 공간 특성들을 비교 분석하였다. 연구 결과, 낙동강 대권역 250개 구간 중 청수성 부착조류인 Achnanthes convergens가 10% 이상 우점종으로 출현한 구간은 1차 조사에서는 총 56개 지점으로 나타났으며, 2차 조사에서는 다소 적은 지점인 41개 지점으로 나타났다. 청정수역에 대한 물리 화학적 특성들을 분석한 결과, 모든 지표들이 청정수역에 비해 비청정수역에서 더 악화된 수질 특성을 가지는 것으로 나타났으며, 전기전도도(청정수역: 평균 $101.83{\mu}s/cm$, 비청정수역: 평균 $598.48{\mu}s/cm$)와 탁도(청정수역: 평균 1.95NTU, 비청정수역: 5.58NTU) 등은 최대 5배 이상 악화된 수질 특성을 보이는 것으로 나타났다. 낙동강 대권역 내 청정수역의 서식 수변 환경 특성을 분석한 결과, 자연적 종횡사주, 유속 다양성, 저질상태, 제방하안재료, 제외지 토지이용 등이 지표생물인 청수성 부착조류 Achnanthes convergens에 주요한 영향을 미치는 요인으로 분석되었다. Hotspot 및 LISA 분석을 통해 Achnanthes convergens 높은 출현을 보여 청정수역으로 구분된 안동댐 상류, 임하댐 상류, 위천, 밀양강, 남강, 황강 등의 유역들은 Coldspot 및 LL 등급으로, 낙동강 본류 및 하류, 안동댐 하류, 금호강 유역 등은 Hotspot 및 HH 등급으로 분류되었다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.271-283
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• 2006

섬 지역의 초기 담수과정에 있는 상수원 저수지 (절곡저수지)에서 수색 악화와 여과지 폐색의 원인을 분석하기 위해 2005년 8월에 식물플랑크톤을 포함한 다각적인 수환경 조사를 수행하였다. 저수지의 형태는 단순하였고, 평균 수심은 5.5 m로서, 상류에서 얕고 댐 부근에서 가장 깊었다. 환경요인 중에서 수평적 또는 수직적 차이가 큰 인자는 DO, Chl-a이었고,가장 작은 인자는 수온이었다. 수중 투명도는 0.6 ${\sim}$ 0.9 m범위(평균값 0.7 m)이었고, 탁도의 평균값은 9.3 NTU (8.0 ${\sim}$ l2.1 NTU범위)이었다. 후명도와 탁도의 증감요인은 생물 또는 비생물의 복한적인 영향으로 달 수 있었고 공간적인 차이도 탄영되었다. 수색이 탁한 것은 무기입자의 증가와 식물플랑크톤치 과대증식 영향이 주된 원인이었고, 여과지 폐색은 저수지로부터 식물플랑크톤의 과잉 공급에 의한 문제점이었다. 저수지 내 chlorophyll-a농도의 범위와 평균값은 상층에서 31.6 ${\sim}$ 258.9 ${\mu}g\;L^{-1}$, 123.6 ${\mu}g\;L^{-1}$, 저층에서 17.0 ${\sim}$ 37.4 ${\sim}$, 26.5 ${\sim}$이었다. Chlorophyll-a의 증가는 담수적조의 대발생 영향이었고, 주종은 와편모조류 Peridinium bipes f. occultatum이었다. Peridinium의 분포는 chlorophyll-a농도와 밀접한 관련성이 있었다. 담수적조의 현존량은 상류지역에서 $8.5\;{\times}\;10^3\;cell\;mL^L{-1}$로서 많았고, 댐부근의 하류지역($4.4\;{\times}\;10^2\;cell\;mL^L{-1}$)으로 갈수록 감소하는 양상을 보였다. 또한, 담수적조의 원인종으로 규조류 Synedra acus와 남조류 Microcystis aeruginosa도 소량관찰되었다. 저수지의 수질 부영양화 현상은 기존 경사사면형 농경지를 기반으로 조성되었으므로 저층으로부터 풍부한 영양환경을 내재하고 있었고, 담수 초기에 발생할 수 있는 가능성을 포함하고 있었다. 또한 유입수량의 부족과 현재 수질개선을 위해 적용하고 있는 수중폭기시설등의 물리적인 영향도 직 ${\cdot}$ 간접적으로 작용하였을 것으로 추정되었다 따라서 향후 이에 대한 중장기적인 모니터링이 필요하였고 유역과 저수지의 통합적인 수질관리계획 이 요구되었다.

• 농촌의학ㆍ지역보건
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• 제18권2호
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• pp.131-140
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• 1993

낙동강 담수어 중 붕어에서의 총수은 및 유기수은 함량을 지역별, 크기별, 부위별로 조사하기 위해 1993년 2월부터 3월 사이에 낙동강 본류의 5개 지점을 택하여 각 지점마다 크기군별로 붕어를 채집한 후 근육부, 뼈, 지느러미로 분류 혼합하고, 수은분석기(Model SP-3A)를 이용한 선택적 환원기화법과 가열기화 금아말감법 총수은 및 유기수은 함량을 분석하였다. 선택적 환원기화법에 의한 5개 전지역에서 붕어의 부위별 총수은, 유기수은 함량은 뼈에서 각각 $0.399{\pm}0.4419$, $0.265{\pm}0.2967$ ppm으로 가장 높았고, 근육부에서 가장 낮았다(p<0.01). 총수은에 대한 유기수은의 분율은 근육부에서 $69.0{\pm}3.50%$로 가장 높았다(p<0.01). 근육부에서의 지역별 총수은, 유기수은 및 총수은에 대한 유기수은의 분율은 모두 유의한 차이가 없었으나 총수은, 유기수은 함량은 왜관지역이 $0.130{\pm}0.619$ ppm, $0.089{\pm}0.0408$ ppm으로 가장 높았고, 상주가 $0.091{\pm}0.0154$ ppm, $0.060{\pm}0.0128$ ppm으로 가장 낮았으며, 총수은에 대한 유기수은의 분율은 안동이 $70.8{\pm}4.22%$로 가장 높았다. 뼈와 지느러미에서는 총수은, 유기수은 모두 안동이 가장 높았고, 강정이 가장 낮았다(p<0.01), 총수은에 대한 유기수은의 분율은 뼈에서는 왜관(p<0.01)이, 지느러미에서는 상주지역에서 높았으나 유의하지는 않았다. 붕어의 서식지역을 고려하지 않은 크기에 따라 부위별 함량은 근육부에서는 총수은 및 유기수은 함량이 모두 15-19cm 군이 가장 높았고, 25-29cm 군이 가장 낮았으며(p<0.05), 총수은에 대한 유기수은의 비는 유의하지는 않았지만 20-24cm 군이 $70.6{\pm}3.30%$로 가장 높았고, 뼈에서는 10-14cm 군이 가장 높았고, 25-29cm군이 가장 낮았으나 유의한 차이는 아니었다. 지느러미에서는 20-24 cm군이 가장 높았고, 25-29cm 군이 가장 낮았으나 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과로 볼 때 낙동강 하류로 내려오면서 붕어의 수능 함량에는 특정 분포를 나타내지 않는 것으로 나타났으며, 어류의 성장에 따른 체내 수은 축적 변화는 크기가 작을수록 함량이 높은 경향을 나타내 성장해 갈수록 상대적으로 희석되어 근육중 수은함량이 낮아진 것이 아닌가 생각되며 앞으로 좀 더 연구되어야 할 것으로 여겨진다.

• 한국전통조경학회지
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• 제36권3호
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• pp.37-47
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• 2018

조선시대 설정된 구곡의 현황과 그 실태를 파악하기 위한 기초적 단계로서 남한 지역에 분포하는 구곡원림의 분포현황과 설정된 구곡의 경물 특성을 파악한 본 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 국내에 분포하는 구곡원림은 대경권에 55개소(51.4%), 충청북도에 22개소(20.56%)가 집중 분포하는 것으로 확인되었다. 구곡이 집중 분포된 곳은 소백산-월악산-속리산을 잇는 백두대간상의 좌우안과 낙동정맥 우안의 낙동강 유역에 집중되는 경향이 매우 강하게 나타났는데, 이는 영남 성리학파의 학풍과 그들의 원림 향유와 밀접하게 관련된 것으로 판단된다. 둘째, 기초지자체별로 구곡의 분포를 살펴 본 결과, '한국 정신문화의 수도'로 자타가 공인하는 안동시에 10개소(9.35%)로 가장 많은 구곡원림이 존재하는 것으로 확인되었고, 다음으로 괴산군 9개소(8.41%), 문경시 8개소(7.48%), 봉화군 6개소(5.61%), 영주시 5개소(4.67%) 등의 순으로 나타났다. 셋째, 구곡원림의 설정 시기는 18C 33개소(33.0%)를 필두로, 19C 33개소(33.0%), 20C 14개소, 17C 13개소, 16C년 4개소 등의 순으로 16세기 이후부터 조선 말기까지 꾸준히 구곡문화가 전파된 것으로 파악되었다. 특히 조선 후기인 18~19C(66.0%) 사이에 높은 빈도로 구곡원림이 설정된 것으로 나타났다. 넷째, 곡의 집경형태는 '구곡'이 97개소(90.65%)로 압도적이었으며 그 중 상향식 구곡은 총 99개소(92.5%), 하향식 구곡은 총 8개소(7.5%) 구곡으로 확인되었다. 다섯째, 구곡 콘텐츠 중 구곡시는 67개소(64.49%)로 가장 많이 나타났고 바위 글씨가 29개소(27.10%), 구곡도는 16개소(14.95%)가 존재하는 것으로 확인되었다. 여섯째, 구곡 경관구성에 가장 많이 등장한 경물은 대(臺)가 124개(13.05%)로 월등히 많았는바, 이는 조선구곡의 특성을 부각하는 경물 속성으로 볼 수 있다. 이어 암(岩)을 포함한 암(巖)이 115개(11.2%), 담(潭) 73개(7.68%), 정(亭) 48개(5.05%), 동(洞) 39개(4.10%), 산(山) 36개(3.78%), 봉(峯) 27개(2.84%), 연(淵) 23개(2.42%), 천(川) 탄(灘) 각각 22개(2.31%) 등의 순으로 나타났다. 향후 구곡의 총 연장거리 및 경사도 등 지형 등을 감안한 구곡의 입지유형 분류 등의 연구가 뒤따라야 진정한 구곡 원림의 경물특성 및 입지분포 특성이 더욱 명료하게 부각될 것으로 예상된다.

• 지질공학
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• 제34권4호
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• pp.649-658
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• 2024

광물찌꺼기의 유실로 인한 하천퇴적토의 중금속 오염은 수질과 생태계에 심각한 영향을 미치는 환경 문제로 대두되고 있다. 선행 연구에서는 하천퇴적토 내 중금속의 공간적 분포 및 계절적 변화, 입도별 중금속 농도 특성 등 다양한 연구가 수행되었으나, 입도별 중금속 농도 특성과 물세척법 적용 전·후의 저감 효율을 분석한 연구는 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구는 낙동강 상류 안동댐 유역에서 광물찌꺼기 유입 하천퇴적토를 대상으로 입도별 중금속 농도를 평가하고, 물세척법을 적용하여 중금속 오염 저감 효율을 분석하였다. 하천퇴적토를 4개의 입도 구간(2.00~1.00, 1.00~0.25, 0.25~0.075, <0.075 mm)으로 분류하여 중금속 농도를 분석한 결과, 입자가 미세해질수록 중금속 농도는 증가하는 경향을 보였으며, As는 모든 입도구간에서 토양오염대책기준 2지역 대책기준치(As > 150 mg/kg)을 초과하는 것으로 확인되었다. 물세척법을 적용한 결과, 모든 토양 입도 구간에서 중금속 농도가 평균 35.6% 감소하였으며, 특히, 1.00~0.25 mm의 입도 구간에서 가장 높은 저감 효율(평균 46.29%)을 보여주었다. 본 연구는 물세척법이 광물찌꺼기 유입 하천퇴적토의 중금속 오염 저감에 있어 경제적이고 효율적인 정화 기술로 활용될 수 있음을 보여주었으며, 하천퇴적토의 효과적인 복원과 지속 가능한 관리 전략 수립을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.