• 한국수자원학회논문집
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• 제47권9호
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• pp.743-752
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• 2014

함양 지체시간은 강우로부터 지표면을 지나 지하수면으로 도달하는 침투수의 통로 역할을 하는 비포화대를 통과할 때 발생하는 시간지연을 의미한다. 함양 지체시간을 직접적으로 측정하는 것은 불가능하기 때문에 본 연구는 고도와의 단순회귀분석을 이용하여 지체시간에 대한 경험식을 유도하였다. 이를 위하여 제주도 내에 4개의 유역(한천, 강정천, 외도천, 천미천)을 선정하여 총 18개의 관측지점에 대한 지체시간을 산정하였다. 또한 제안된 회귀식을 검증하기 위하여 선형 저수지 이론으로부터 유도된 방정식을 적용하여 구한 지체시간과 본 연구에서 유도된 경험식으로부터 산정된 지체시간을 이용하여 각각 산정한 지하수 함양량을 비교한 결과 상관성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 유도한 경험식을 이용하여 SWAT모형의 지체시간 매개변수에 적용할 경우 지하수 함양의 공간적 지연효과를 잘 반영할 것으로 판단된다.

• 농업과학연구
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• 제47권3호
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• pp.485-496
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• 2020

Recent changes in the disaster environment have greatly increased the possibility of internal erosion in deteriorated reservoirs; thus, countermeasure methods are required to enhance the drainage performance of embankments. Sand filters have been mainly used to prevent internal erosion; however, due to the sand depletion and environmental problems, new alternative materials are required to replace the sand in the filter zone. In this study, crushed stone was used instead of sand as a material that could satisfy permeability, material supply, demanding conditions, and economic efficiency. Although crushed stone has excellent drainage performance, it has a clogging phenomenon due to its high permeability. Accordingly, the materials need to be separated with a geotextile wrapping method. Additionally, the 3D numerical analysis and a large model experiment were conducted to evaluate the seepage characteristics and in-site application of the crushed stone filter. As a result, the crushed stone filter showed an excellent dispersion effect by reducing the pore water pressure by about 9.5 times that of the sand filter. In addition, it was shown that the safety factor for piping increased significantly by reducing internal erosion. When comparing the economics and supply and demand conditions of the material, crushed stone was evaluated as an effective method to reduce the internal erosion of embankments at deteriorated reservoirs.

• 생태와환경
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• 제33권3호통권91호
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• pp.222-229
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• 2000

1993년부터 1994년 까지 대청호에서 여름몬순의 강도에 따른 인(Phosphorus)의 시 공간적 변이를 평가하였다. 연구기간동안 평균 총인은 31 µg/l 였으며, 6 µg/l에서 197 µg/l까지 변화하였다. 총인농도는 1993년 7~8월의 몬순기간동안 상류에서 가장높았으며, 주로 입자성 인으로 구성되었고, 높은 무기현탁물(NVSS)과 밀접한 관계(R2 = 0.74; p<0.001)를 보였다. 상류에서의 호수내 총인은 유입수량과 직접적인 함수관계를 보였으며, 댐으로 내려갈수록 감소경향을 보였다. 1993년 하절기에 하류에서 총인농도는 상류 최대치의 5분의 1 수준에 불과하였고, NVSS와 낮은 상관관계를 보였다. 한편 1994년의 경우 호수내 총인은 1993년에 비해 현저히 낮았으며, 낮은 시공간적 변이를 보였다. 1994년 하절기동안 상류 및 중류에서 최대 총인농도는, 1993년 동일 두지역에서의 최대값에 비해, 72%와 52%씩 낮은 반면, 하류에서 총인은 두해사이에 유사하였다. 이런 결과는 호수내 댐부근에서 인농도의 계절적 변화는 상류에 비해 유입량에 의해 미약한 영향을 받는 것을 의미한다. 1993년에 가을 수층혼합전 평균 총인농도는 수층혼합후 보다 뚜렷하게 높은 반면, 1994년은 수층혼합후 농도가 혼합전보다 높았다. 이런결과는 1993년의 경우 호수내인의 대부분은 하절기동안 외부로부터의 인부하에 기인했으며, 1994년에 호수내 인은 자체내로부터 공급된 것을 의미한다. 결론적으로, 대청호내 인농도는 여름장마의 강도에 의해 크게 결정되며, 인공호라는 큰 공간적이질성 때문에 호수내 댐 혹은 상류근처의 단일지점에서 측정된 인농도 자료는 호수전체의 계절적 특성을 파악할 때 고려되어야 한다고 사료된다.

• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.136-141
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• 2010

본 연구는 국내 대표적 인공호수인 대청호에서의 식물 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 실험실과 현장에서 영양염 첨가 설험을 실시하였다. 실험을 위한 샘플을 2009년 9월 대청댐 앞 정수대 지점에서 채수 하였으며, 채수한 샘플은 Cubitainer에 6 L씩 분배하였다. 대조군은(Control) 영양염 처가 없이 원수 그대로 사용하였으며 6개의 처리군(Treatment)에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 이용하여 P, 2P, 4P, $2NO_3$-N, $2NO_3$-N 그리고 질소와 인은 동시에 첨가한 P+$NO_3$-N의 농도로 영양염을 첨가하였다. 엽록소-$\alpha$ (Chlorophyll-$\alpha$)와 총질소(TN), 총인(TP)의 농도 변화를 매일 동일한 시간에 분석을 실시하였다. 단기 영양염 실험에서 인을 첨가해준 실험군은 대조군이나 질소를 첨가해준 처리군에 비해 식품플랑크톤의 성장이 뚜렷이 나타났으며, 이들 간의 높은 유의 수준을 보였다(p < 0.05). 또한 가장 높은 인의 농도를 첨가한 4P 처리군에서 P, 2P 처리군보다 높은 조류 성장률을 보였다. 반면 질소를 첨가한 처리군에서는 조류성장과 유의성을 보이지 않았다(p > 0.20). 염양염 첨가 실험결과 일반적으로 담수 생태계가 인에 의해 제한 된다는 다른 연구결과들과 일치하는 것으로 나타났다. 한편 인과 질소를 동시에 첨가한 처리군에서 가장 낮은 조류 성장률을 보였는데, 이는 제한 영양염이 인에 의해 작용 하더라도 질소와 함께 첨가될 경우 조류 성장 억제 될 수 있는 것으로 사료된다. 과거 장기간 측정된 대청댐의 상대비율 (TN:TP ratio)에 따르면 전체의 95% 이상이 17을 월등히 상회하는 값을 보여(Forsberg and Ryding, 1980), 총인과 총질소의 상대 비에 의해서도 인에 의한 제한 영양염 효과가 나타났다. 결과적으로 대청호의 정수대 부근에서 용존인이 일정량 이상 충분히 유지될 경우, 용존인은 식물플랑크톤의 생산력과 강한 양의 상관관계를 보이는 것으로 사료된다.

• 환경영향평가
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• 제32권6호
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• pp.419-430
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• 2023

국내 상수원에서 주기적으로 발생하는 녹조에 대응하기 위하여 다양한 종류의 녹조제거기술이 개발되어 적용 중이다. 이러한 기술들은 녹조제거 원리가 다르기 때문에 이들의 제거 효율을 비교·평가하기는 어렵다. 본 연구에서는 대청호 서화천 수역에서 이동식 녹조제거장치를 사용하여 제거 작업을 시행한 결과를 활용하여, 녹조제거 효율을 평가할 수 있는 표준화된 방법을 제안하였다. 녹조 제거 작업시 수거된 슬러지의 양, 함수율, 클로로필-a의 농도로부터 작업 구간 중 클로로필-a의 농도 감소량(ΔChl-a)을 계산하였다. 또한 작업 대상 수역의 면적, 일일 최대 작업 면적과 ΔChl-a로부터 대상 수역에서 1 mg/m³의 클로로필-a 농도를 저감하는데 필요한 작업일수(WD)를 계산하였다. 작업 전후 수체에서 클로로필-a의 농도 저감율, 제거 기술의 처리 용량, 작업 대상 수역의 수체 용량으로부터 녹조제거능을 계산하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 이동식 녹조제거장치의 녹조제거능은 6.64%/day (대청호 서화천 수역 대상, 약 500,000 m²)이었으며, 이는 다른 물리·화학적 녹조제거 기술의 녹조제거능(0.02~4.72%/day)에 비해 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 조류제거효율 평가 방법을 활용하여 국내에서 적용되고 있는 녹조제거 기술의 비교 평가가 가능할 것이며, 국립환경과학원이 운영하고 있는 「조류제거시설 설치·운영 및 살포용 조류제거물질 사용지침」에서 물리적 또는 물리·화학적 복합 조류제거기법의 조류제거 성능 및 제거 효율 평가를 판정하는 방법으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.481-488
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• 2007

본 연구의 대상 저수지로 유입되는 유역 내의 토지이용은 산림과 농경지가 대부분인 전형적인 농촌지유역 특징을 갖고 있다. 전국 48개 주요 저수지 유역의 하천을 기준으로 각각 200m간격의 zone을 형성하여, zone별 토지이용에 대한 저수지 수질항목 간의 상관분석을 실시하였다. Zone별 토지이용이 저수지 수질에 미치는 영향을 분석한 결과, 하천으로부터 400 m까지는 수질항목과의 상관성이 비교적 높게 나타나므로 이에 대한 특별관리가 필요한 것으로 판단된다. 주거지역과 밭의 경우는 양의 상관관계를 나타내어 하천으로부터 거리가 멀어질수록 상관관계가 낮아지는 경향을 나타내었다. period 1이 Period 2보다 상관관계가 더욱 높게 나타났는데, 이는 $7{\sim}8$월의 집중강우시 하천으로 유입되는 유량이 증가되어 저수지의 수질에 영향을 미치는 것으로 판단된다. Eran and David(1996)는 주거지역의 정화조 유출이나 처리되지 않고 유입되는 유량이 수질오염에 영향을 미친다고 보고하였다. 또한 밭은 경작법에 따라 토사유출의 정도가 구분되어지나, 대부분 토사유출이 많고(최 등, 1995)이러한 토사유출 자체가 오염물질이므로, 양의 상관성을 갖는 것으로 판단된다. 그러므로 강우시에는 하천으로부터 가까운 곳에 위치한 주거지역과 밭에 대한 적절한 오염부하량 저감노력이 필요할 것으로 판단된다. 논의 상관분석 결과는 전반적으로 음의 상관관계를 나타내어, 논이 하천 수질에 좋지 않은 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 최 등(2004)은 밭이 논보다 비점오염원 부하량이 많아 수질에 미치는 영향이 크다고 평가하였다. 또한 밭이 논보다 비점오염원 부하량이 큰 이유 중의 하나는 밭과 논의 토양 특성의 차이 때문이라고 보고하였다. 그래서 관개와 비료시비 및 적정 물관리를 통하여 논이 저수지 수질에 긍정적인 영향을 미치는 요인으로 유지할 수 있을 것으로 판단된다. 산림의 경우는 음의 상관성을 나타내어 수질개선에 도움을 주는 요인으로 평가되었다. Sliva and William (2001)은 산림이 토양유실을 막아주는 역할을 한다고 보고하였다. 본 연구의 대상 저수지 유역 내의 토지이용이 60%이상 산림으로 구성되어 있으므로 저수지 관리에 긍정적일 것으로 판단된다.

• 한국제4기학회지
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• 제14권1호
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• pp.7-31
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• 2000

의림지 퇴적층의 형성환경, 성인 및 형성시기를 해석하기 위하여 제천시 모산동 일대에 위치하는 의림지 일대에서 제4기 지질조사와 물리탐사를 실시하였다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 음향측심, 호저 표층시료 및 수상시추에 의한 주상시료 채취, GPR 물리탐사, 호저 퇴적물의 입도분석, 화분분석 및 탄소연대를 측정하였다. 야외조사와 실내분석 결과, 의림지 호저 표층은 부분적으로 인위적으로 교란되거나 매립되기도 했던 흔적이 있으며, 호저의 자연구배를 따른 유수작용으로는 설명할 수 없는 굴곡부를 보이고 있다. 대부분의 호저 퇴적물은 계절적인 집중호우시에 발달하는 범람유수, 의림지 주변 교량부근 계곡과 수로들을 따라 유입되는 하천수 등에 의하여 의림지 안에 조약성 내지 부유성 입자들이 많이 유입되어 집적된 것으로 해석된다. 그리고 대부분 균질 부유물은 의림지의 중앙이나 제방이 있는 하류부에 집적되어 있다. 의림지 호저 표층에는 퇴적물의 CM 다이그램분석에서 나타나듯이 교란류나 니류작용이 발달하여 있으며 이는 의림지하부에 기반암 위에 발달하는 퇴적층으로부터 피압수가 형성되어 상승류가 작용하기 때문인 것으로 판단된다. 시추 주상치료 중에서 ER-1호공과 ER-3-1호공의 시료는 인간간섭이나 퇴적층의 교란이 적으며, 입도 분석 결과, 분급도는 불량하고, 대부분 세립질 모래와 니질물로 구성되어 있으며, 입도의 첨도와 왜도변화가 아주 다양하게 나타나고 있어, 의림지의 호저 퇴적층은 여러 번의 상이한 기작에 의한 퇴적작용이 중첩되어 형성된 퇴적층으로 해석된다. 시추주상도, 음향측심 및 GPR 물리탐사 단면과 이의 해석자료에 의하면 의림지의 퇴적층은 하류의 제방으로 갈수록 두꺼워지며, 바닥까지의 수심도 GPR 측선9에서와 같이 약 8m로 특히 깊어지는 것으로 나타났다. 한편, 의림지의 2개 시추주상시료(ER-1호공과 ER-3-1호공)에 대한 화분분석 결과, 2개의 화분대로 구분됨이 밝혀졌으며, 하부분대는 목본류 화분이 초본류보다 우점하고 있으며, 상부분대는 반대로 초본류가 목본류보가 더 우점하는 현상을 보이고 있다. 이들 화분대는 현재 습한 온대지역의 수성 혹은 수성주변 환경이 지배하는 산악이나 구릉지에서 흔히 나타나는 침엽수-낙엽활엽수의 혼합림 식생상태를 잘 대변해 주고 있는 것으로 판단된다. 끝으로, 의림지 호저 퇴적층 중에서 인위적인 교란흔적이 없는 암회색 유기질 니층에 대한 탄소연대측정 결과, 제1호공 12번 시료에서 950$\pm$40 years B.P을 얻었으며, 제3-1호공에서도 아래로 내려가면서 8, 10, 11번 시료에 대하여 500$\pm$30 years B.P, 650$\pm$30 years B.P, 800$\pm$40 years B.P의 연대측정 결과를 획득하였다. 이상과 같은 의림지 호저 퇴적층의 형성환경과 형성시기 연구를 통하여 의림지의 제방축조의 최초시기를 해석해 보면, 의림지의 제방은 적어도 과거 약 827년 전에서 866년 전에는 이미 축조되어 있었음을 알 수 있다. 과거 제천 일대에 살았던 옛사람들이 의림지 하류의 곡지중앙과 고기 충적선상지에 대한 관계용 용수조달의 필요성에 부응하여 상류부 곡지하천의 자연입지 환경을 최대한 이용하여 축조한 것으로 판단된다.

• 환경영향평가
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• 제21권3호
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• pp.483-501
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• 2012

본 연구에서는 2005 - 2006년 기간 동안 국내 인공호의 환경영향평가를 위해 LEHA 다변수 생태모형(Lentic Ecosystem Health Assessment Model)을 청평호에 적용하였고, 생태 건강도 모델값을 산정하였다. LEHA 생태 평가모형은 생물학적 변수($B_p$), 물리적 변수($P_p$), 화학적 변수($C_p$)의 11개 주요 메트릭으로 구성되었고, 이를 통합하여 생태 건강도 등급을 평가하였다. 생물학적 변수($B_p$)는 수환경의 질적 저하에 따라서 감소하는 민감종 메트릭($M_2$, NSS) 및 충식종 메트릭($M_5$, % $I_n$)이 이용되었고, 두 메트릭 모델값은 각각 1.5%, 32.4%로서 낮게 나타났다. 반면, 내성종($M_3$, % $T_s$)과 잡식종 메트릭($M_4$, % $O_m$) 값은 43%, 62%로서 높게 나타나 호수생태계의 질적 저하가 확인되었다. 물리적 서식지 변수($P_p$)는 수변 식피율($M_9$, % $V_c$)로서 1차 조사에 비해 2차 조사에 높게 나타났으며, 상류에서 하류로 갈수록 메트릭 모델 값이 감소하는 것으로 나타났다. 이는 정수역의 증가로 서식환경의 단순화와 인근 수체에서 실시되고 있는 잦은 골재 채취로 인한 서식지의 하상구조 변경이 악영향을 준 것으로 사료되었다. 한편, 화학적 수질특성 변수($C_p$)는 수체의 이온(양이온/음이온) 특성을 나타내는 전기전도도($M_{10}$, $C_I$)와 부영양 상태를 평가하는 Chl-a의 부영양화 지수($M_{11}$, $TSI_{CHL}$)로서 메트릭 모델값은 계절별 변이는 크게 나타났고, 지점 간의 공간변이는 미미한 것으로 나타나, "양호상태"로 평가되었다. LEHA 다변수 모델에 의거한 청평호의 환경영향평가에 의하면, 생태 건강도 LEHA 모델값은 1차 조사에서 30.7로 "보통-악화상태", 2차 조사에서 28로 "악화상태"를 보여 계절 변이 특성을 보였다. 지점별 LEHA 모델값은 호수의 정수대(S5)에서 28로 최소치를 보였고, 그 외 지점들도 29 - 30으로 지점 간 미미한 차이를 보였다. 청평호의 종합적인 환경영향평가에 의하면, 이 화학적인 수질기준 측면에서는 "양호상태"를 보인 반면, 생물학적 기준에서는 "악화상태"를 보였는데, 이는 빈번한 준설작업으로 인한 물리적 서식지 교란이 영향을 준 것으로 사료되었다.

• 한국석유지질학회지
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• 제11권1호
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• pp.1-8
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• 2005

울릉분지의 남쪽에 위치하는 VI-1 광구에서는 돌고래, 고래 구조들에서 총 17개 공이 시추되었다. 탐사 시추공 중에서 대부분의 시추공에서 가스 징후를 보였으며 일부 시추공에서는 가스 및 컨덴세이트가 발견된 바 있다. 특히 고래 5구조에서 발견된 가스와 컨덴세이트는 상업성이 확인되어 생산을 준비하고 있다. 울릉분지의 저류층 구간의 천연가스는 탄화수소 성분을 93% 이상 함유하고 메탄의 함량이 탄화수소의 96% 이하인 습성 가스로 주로 석유나 케로젠의 크랙킹에 의해서 생성된 것으로 해석된다. 고래 1, 돌고래 3, 고래 5, 5-3공의 저류층 가스는 석유생성 단계 후기 내지 습성가스 단계에서 생성되어 이동되었으며, 가스를 생성한 근원암이 서로 다를 가능성을 보인다. 고래 1공과 고래 5공의 저류층 구간의 컨덴세이트에 대한 생물표기화합물 분석결과에 의하면 이들의 근원암에는 육상 기원 유기물이 매우 우세하게 포함된 것으로 나타났으며 호성 기원 유기물의 영향은 미미한 것으로 석유 및 가스의 생성에 영향을 주지는 않았을 것으로 생각된다. 고래 5공에서는 해성 기원 유기물이 일부 포함된 특성을 보여준다. 저류층 가스 분석 견과에서 나타난 바와 같이 고래 1공과 고래 5공 컨덴세이트는 각기 다른 근원암에서 유래했을 가능성을 보인다. 컨덴세이트의 열적 성숙도는 고래 5공의 경우 주 석유생성단계 초기 내지는 중기에 해당하고 고래 1공은 석유생성단계 중기에 해당하는 것으로 나타났다. 시추시료의 생물표기화합물에 의한 열적성숙도 변화경향과 컨덴세이트의 열적성숙도를 비교하여 컨덴세이트의 생성구간을 추정하면 고래 5공에서는 심도 3,000 m 부근으로 생각되며 고래 1 공에서는 3,900 m 구간 부근으로 생각한다. 하지만 고래 5공은 예상 심도까지 시추가 되지 않았으며 고래 1 시추공에서는 공내 붕락이 매우 심하게 일어났기 때문에 시추공 시료에서 탄화수소를 생성한 증거를 포착하기가 매우 어렵다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.19-32
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• 2007

우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.