• 제목/요약/키워드: soil sediment

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다매체거동모델을 이용한 대도시 자동차 배출 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) 거동 해석 및 영향평가 (Fate Analysis and Impact Assessment for Vehicle Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) Emitted from Metropolitan City Using Multimedia Fugacity Model)

  • 이가희;황보순호;유창규
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권4호
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    • pp.479-495
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    • 2018
  • 본 연구에서는 자동차배출화학물질 중 발암성 및 돌연변이 유발 물질인 PAHs (Polycyclic Aromatic Hydrocarbons)의 다매체 간 거동 모델링, 농도 분포, 그리고 영향평가를 수행하였다. S시의 차량 통계와 PAHs의 배출계수를 이용하여 PAHs의 배출량을 산정하였고, 도시의 불투수면적에서 대기-토양의 물질이동 제한조건을 바탕으로 다매체 퓨가시티 모델링을 수행하였다. 다매체 퓨가시티 모델을 이용하여 정상상태에서 환경 매체내 PAHs의 농도 분포를 예측하고(Level III), 각 모델 변수에 대하여 몬테카를로 민감도 분석을 바탕으로 비정상상태에서 환경 매체내 PAHs 잔류량 및 매체 간 물질 이동으로 인한 매체별 농도분포와 위해성 평가를 수행하였다(Level IV). S시의 경우 배출된 PAHs중 Fluoranthene이 네 가지 환경 매체(대기, 수계, 토양, 침전물)에서 모두 가장 높은 잔류농도(60.0%, 53.5%, 32.0%, 33.6%)를 보였으며 침전물에서 가장 높은 농도(80%이상)로 잔류하였다. 34년 동안 S시 환경 매체 중의 PAHs 농도 변화 분석 결과, 모든 환경 매체에서 PAHs 잔류량은 1983년부터 2005년까지 증가하였고, 이후 2016년까지 감소한 것을 확인하였으며, 각각 환경매체에서 트럭을 포함한 중량차량(Heavy Duty Vehicles, HDVs) 배출가스의 PAHs 농도 기여도가 큰 것으로 나타났다. 매체 별 PAHs 농도는 토양과 수계에서 34년간 기준치보다 작은 값을 보였으나, 대기중 PAHs농도는 권고치를 초과하는 농도값을 보였다. 본 연구 결과를 통해 지난 30여년 동안 대도시 자동차 배출 화학물질인 PAHs의 환경 중 거동 및 위해성을 평가를 통하여 PAH물질 관리 및 규제의 필요성을 제시하고, 다양한 환경 매체 내 독성화학물질 관리 및 모니터링에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

남강 유역에서 환경 구배에 따른 버드나무속의 분포와 생태적 지위 (Distribution and Community Structure of Salix Species along the Environmental Gradients in the Nam-River Watershed)

  • 이인순;이팔홍;손성곤;김철수;오경환
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제24권5호
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    • pp.289-296
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    • 2001
  • 버드나무속(Salix)을 대상으로 각 종별 생태적 지위폭, 생태적 지위 중복역 및 분포에 미치는 환경 요인을 규명하기 위하여 2000년 7월부터 9월까지 남강 유역에서 버드나무속의 군집 구조, 종조성, 저토 환경 등을 조사하였다 조사지역에 출현한 버드나무속 11분류군의 기저직경을 토대로 상대우점도에 따라 구분한 우점종은 버드나무였고, 그 다음으로 선버들, 갯버들, 왕버들 등의 순이었다. 저토 환경은 pH 5.3∼6.3, 전기전도도 14∼351 μmho /cm, 함수량 0.1∼3.4%, 유기물량 0.5∼7.3%, 총질소량 0.01∼0.2%, 유효인량 0.1∼0.4 mg/100g, 점토 1.7∼22.0%, 미사 0.2∼40.8%, 모래 39.7∼98.0% 등이었고, 조사지점의 해발고도는 20∼620 m 그리고 연평균기온은 9.3∼13.0℃ 등의 범위이었다. 토성의 차이를 자원 상태의 차이로서 취급하여 정량화한 생태적 지위폭은 왕버들이 0.77로서 가장 넓었고, 버드나무 0.69, 선버들 0.54 등의 순이었다. 종간 경쟁의 정도를 나타내는 생태적 지위 중복역은 키버들과 개키버들이 0.94로서 가장 높았고, 눈갯버들과 키버들 0.92, 눈갯버들과 개키버들 0.87등의 순이었다. 버드나무속 11분류군과 11가지 환경요인과의 상관관계를 분석한 결과, 갯버들은 전기전도도, 함수량, 총질소량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 음의 상관을, 모래 및 해발고도와는 양의 상관관계를 보였다. 눈갯버들은 전기전도도, 함수량, 유기물량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 음의 상관을, 총질소량, 모래, 해발고도 등과 양의 상관관계를 보였다. 선버들은 모래 및 해발고도와 음의 상관을, 함수량, 총질소량, 점토, 미사, 연평균기온 등과 양의 상관관계를 보여 갯버들과는 반대의 결과를 보였다. 남강 유역에서 버드나무속의 분포에 영향을 미치는 환경요인은 저토의 토성, 함수량, 총질소량, 해발고도 및 연평균기온이었다.

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서낙동강 수질의 이화학적 특성과 수생관속식물의 분포 (Physico-Chemical Characteristics of Water and Distribution of Vascular Hydrophytes in the West Nakdong River, South Korea)

  • 윤해순;김구연;김승환;이원화;이기철
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제25권5호
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    • pp.305-313
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    • 2002
  • 서낙동강의 물과 저토의 이화학적인 환경을 측정하고, 수생관속식물의 식생을 조사하였다. 수질은 수소이온농도, 용존산소, 엽록소a, 총질소 그리고 총인에 의하면 부영양화 상태이었으나 여름에는 지소에 따라 과영양 상태이었다. 수중 저토는 약산성 이었으며, 모래의 함량이 높았으나 SI는 점토, SU는 미사의 비율이 컸다. 수생식물 분포는 총 16과 26종 1변종으로 총 27분류군이었다. 지소별 우점종은 DU, GA 그리고 SU에서는 마름(Trapa japonica)이 우점하였고, DA에서는 노랑어리연꽃(Nymphoides peltata), SI는 자라풀(Hydrocharis dubia)이 우점하였다. SI와 SU에서 종다양도, 균등성이 높았으며, 우점도는 DA에서 높았다. 6월에 유입된 외래종 물상추(Pistia stratiotes)와 부레옥잠(Eichhornia crassipes)이 수역 전체에 확산되어 서낙동강 전체의 우점종이 되었다. 낙동강 하구둑 축조 당시와 비교하여 서낙동강에서 소멸된 종은 민나자스말(Najas marina), 톱니나자스말(Najas minor), 이삭물수세미(Myriophyllum spicatum), 어리연꽃(Nymphoides indica)이었다. 수생식물의 최대 현존량은 10월에 DU에서 가장 높았다(445g·Dw/㎡). 하구둑 축조당시인 1985년에 비하여 DU와 CA지소의 총현존량은 33.5%로 감소하였으며, 우점종 마름의 감소율이 56.7% 이었다. 종 수와 유사도 지수를 근거로 집괴분석한 결과에 따르면 GA-SU-DU, DA와 SI의 3집단으로 구분되어졌다. 외래종의 유입으로 인한 수생식물군락의 교란은 SI와 SU에 분포하는 가시연꽃(Euryale ferox)과 감소추세 종 자라풀을 포함하여 수역전체의 자생종들 특히 수금류의 먹이식물로 이용되는 마름, 나사말, 말즘 등의 감소를 초래하였다.

농축산(農畜産) 폐기물(廢棄物) 처리(處理)를 위(爲)한 저온내성(低溫耐性) 메탄 생성균(生成菌)의 특성(特性)에 관(關)한 연구(硏究) II. 저온내성(低溫耐性) Clostridia 의 분리(分離) (Study on Low Temperature Tolerant Methane-Producing Bacteria for the Treatment of Agricultural and Livestock Wastes)

  • 정광용;김재정
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.311-320
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    • 1994
  • 농축산(農畜産) 폐기물(廢棄物)의 혐기적(嫌氣的) 처리공정(處理工程)에 적용하기 위하여 아한대(亞寒帶) 지역(地域)으로 부터 분리(分離)한 clostridia의 생화학적(生化學的) 특성(特性)을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. Cellulose 배지로 저온(低溫)에 집적배양(培養)한 결과 $CH_4$ 생성이 왕성(旺盛) 하였던 늪지 퇴적물(堆積物)(Canada, $56.9^{\circ}N$), 호수퇴적물(堆積物) Ⅳ(Canada, $55.0^{\circ}N$) 그리고 갯벌흙 Ⅱ(Korea, $37.0^{\circ}N$)에서 산생성능(酸生成能)이 우수하고 동시에 메탄을 생성하는 Clostridia, 즉 Clostridium botulinum SRC-64, Clostridium scatologens SRC-91 및 Clostridium tyrobutyricum SRC-100 을 각각 분리(分離)하였다. 분리(分離)된 clostridia 3균주(菌株)의 최적(最適) 생육온도(生育溫度)는 $37^{\circ}C$이었고 최저(最低) 생육온도(生育溫度)는 $10^{\circ}C$ 정도 이었으며, 그리고 이들 균주(菌株)는 특이적 메탄 생성균(生成菌)의 조효소(組酵素)인 $F_{420}$을 함유 하였다. 2. 포도당의 혐기분해(嫌氣分解) 생성물(生成物)로서 SRC-64 는 $H_2$, acetic, isovaleric, caproic acid 를 생성(生成)하였으며, SRC-91 은 $H_2$, propionic, butyric, valeric, caproic acid 를, SRC-100 은 acetic 과 propionic acid 를 주로 생성(生成) 하였다. 또한 3 균주(菌株) 모두 $13^{\circ}C$, 2 일(日) 배양조건(培養條件)에서 2.6-8.68 n moles/ml 범위(範圍)의 $CH_4$ 생성능력(生成能力)을 나타냈다.

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합천 박실늪의 퇴적에 따른 버들류 (Salix sp.)의 군집 동태 (Community dynamics of Salix species during the sedimentation in Paksil-nup Wetland, Hapcheon)

  • 김철수;이팔홍;손성곤;오경환
    • 한국습지학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.19-29
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    • 2000
  • 자연늪의 육상화가 천이 과정에서 자연늪의 환경과 식물 군집에 미치는 영향을 구명하고자 경상남도 합천군 황강변에 위치한 박실늪에서 1990년부터 1997년까지 퇴적에 따른 저토 환경과 버들류의 군집 동태를 조사한 결과는 다음과 같다. 자연적인 퇴적에 따른 환경 요인을 알아본 결과, 깊이별 퇴적에 따른 저토 환경의 변화는 표층부에서 하층부로 갈수록 pH는 증가하였고, 전기전도도, 유기물량, 총질소량, 치환성 칼륨과 칼슘 등은 감소하였다. 그리고 순차적인 퇴적에 따른 저토 환경의 변화는 최근에 퇴적된 곳에서 유기물량, 총질소량, 치환성 칼륨 등은 증가하였고, 유효인량, 치환성 칼슘, 치환성 나트륨 등은 감소하였다. 본 지역에서 조산된 10종류의 버들류 중 선버들이 우점종이었고, 왕버들이 아우점하였다. 박실늪에서 조사된 버들류는 천이의 관목 및 교목 단계에서 개척자로 나타났고, 늪의 육상화를 촉진하였다. 수령은 2년-11년으로 5단계의 연령 군집으로 구분되었는데, 수심이 깊은 늪의 중심부로 갈수록 수령이 낮아졌다. 수령이 높은 지역일수록 흉고직경, 수고, 분지된 가지수, 임상식생의 종 수, 조도값 등이 높았고, 밀도는 낮았다. 버들류 간의 경쟁에서 시간 경과에 따라 선버들이 키버들과 갯버들 및 기타 버들류보다 우세하였다.

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하도 층구조 이력조사를 통한 하도내 국지퇴적 특성 분석 (Study on Characteristics for Local Deposit of Sediment by Surveying River Bed's Layer History in High Berm of River Channel)

  • 류영훈;이삼희;안원식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권10호
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    • pp.883-891
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    • 2010
  • 최근 기후변화에 기인하는 유출특성 변화와 유역 및 하도 환경 변화에 따라 하도형태가 바뀌는 경향을 보이고 있다. 특히 지속적인 성장세를 보이고 있는 하도내 국지퇴적이 전국에 걸쳐 중 대하천에서 야기되고 있다. 이 가운데 고수부지 형태로 나타나는 복단면 하도에서 홍수터가 일방향적 성장과 저수로의 저하현상이 현저한 것으로 나타나고 있다. 이와 같은 현상은홍수량 관리는 물론 하천생태관리에도 영향을 미치고 있는것으로 평가되고 있다. 본 연구에서 우리나라에서의 하도내 국지퇴적에 대해 조사한 결과, 국지퇴적 현상이 사실로 확인되었으며, 하천관리상 현실적인 당면 문제인 것으로 드러났다. 그동안 하상변동특성에 관한 주된 관심사는 저수로에 분급된 하상재료를 토대로 저수로 하상변화에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 본 연구의 결과에서 고수부지(홍수터)의 표층 퇴적이 지피상황 변화와 상호연관성이 높으며, 결국 하도전체의 하상변동에도 영향을 미치고 있음이 입증되었다. 하도내 국지퇴적의 대표적인 장소인 한강하구 고수부지에서의 집중조사 결과에 의하면, 고수부지에 퇴적하는 미세립토가 하천 식생의 정착 및 성장의 결정적인 원인이 되었으며, 이를 계기로 수림화를 동반하는 육역화가 진행되어 홍수 소통에 장애 요소는 물론 건전한 하천생태계에도 영향을 끼치는 것으로 확인되었다.

도시생활권의 토석류 피해 저감을 위한 복합형 사방댐의 안정성 및 기능성 평가 (Evaluating Stability and Functionality of Hybrid Erosion Control Dam for Reducing Debris Flow Damage in Forested Catchment Nearby Urban Area)

  • 김기대;김동엽;서준표;이창우;우충식;강민정;정상섬;이동균
    • 한국산림과학회지
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    • 제107권1호
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    • pp.59-70
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    • 2018
  • 본 연구는 도시생활권의 특성을 고려한 재해예방용 사방댐을 개발하고, 현장에서의 활용성을 검토하기 위하여 안정성 및 기능성을 평가하는 것을 목적으로 하고 있다. 필러와 바닥스크린을 활용한 토석류 방재댐과 수제를 활용한 토석류 제어댐 등 복합형 사방댐 2종을 개발하였고, 각 구조물의 정적(활동, 전도, 지지) 및 동적(부재력) 안정성을 검토하였다. 그 결과, 각 검토항목별로 충격력에 대한 안정성에 미달하는 경우도 일부 나타났으나, 대부분 항목에서 기준 안전율을 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 사방댐을 토대로 축소모형을 제작하여 수로실험을 실시한 결과, 사방댐을 설치하지 않은 대조구에 비교하여 유하물의 퇴적범위와 퇴적속도를 감소시켰고, 포착율은 평균적으로 3.5배 증가하는 것으로 나타났다. 추후 수행될 다양한 조건에서의 수로실험 결과를 바탕으로 개발된 도시생활권형 사방댐의 기능을 보다 정량적으로 구체화 할 수 있다면, 이를 도시생활권에 활용하여 산지토사재해 피해를 효과적으로 저감할 수 있을 것으로 기대되었다.

PCE 탈염소화를 위한 혐기성배양 (Anaerobic dechlorinating enrichment culture on tetrachloroethene (PCE))

  • 김병혁;백경화;성열붕;최강국;조대현;오희목;김희식
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2007년도 추계학술발표회
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    • pp.185-185
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    • 2007
  • 20세기에 들어 산업, 군사 및 다양한 목적으로 비인화성 용매인 PCE와 TCE의 사용량이 증대하였다. 주의를 필요로 하는 물질임에도 불구하고 부주의한 사용과 보관으로 인해 토양, 퇴적토, 지하수에 심각하게 오염되었다. High-chlorinated ethenes은 호기성 박테리아의 oxygenation에 의해 분해되지 않는다. PEC및 TCE의 완전한 탈염소화는 혐기성조건에서만 관찰되어지며, 지난 10연년간의 연구에 의해서 탈염소화 혐기성 미생물의 수의 보고는 증가되었다. 혐기성 조건에서 탈염소화 미생물에 의해 PCE와 TCE는 less-chlorinated ethenes 또는 무해한 ethene으로 전환이 가능하다. 본 연구는 lactate를 electron donor로 이용해 PCE에서 ethene까지 완전히 탈염소화하는 혐기성 배양을 수행했다. PCE로 오염된 퇴적토 시료로부터 혐기성 미생물 배양을 성공했다. PCE가 ethene까지 완전히 분해되는 것이 관찰되었다. 추가적으로 혐기성 미생물 배양액에서 1,2-cis-dichloroethene (cis-DCE)와 vinyl chloride (VC)의 축적이 일어남을 관찰하였다. 혐기성 미생물 배양액에서 Dehalococcoides 16S rRNA gene sequences에 특이적으로 반응하는 primer를 이용한 DGGE를 통해 미생물 군집을 분석하였다. 결론적으로, 우리의 연구에서 PCE를 감소시키는 배양액을 배양했으며, 이 배양엑에는 Dehalococcoides sp. 존재하는 것을 확인하였다.

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습지토양 및 연안퇴적물의 유기물질 및 영양물질 보유 특성 (Retention properties of organic matters and nutrients in wetland soils and coastal sediments)

  • 박소영;이용민;윤한삼;성기준
    • 한국습지학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.265-275
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    • 2012
  • 최근에 기후변화와 수질관리의 중요성이 증가하면서 습지토양의 탄소와 영양물질 보유 특성에 대한 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 연안퇴적물과 인공습지, 자연습지(내륙, 하구, 갯벌)와 같이 연안퇴적물 및 다양한 유형의 습지토양에서의 유기물과 영양물질의 보유특성을 알아 보고자하였다. 또한 유기물, 영양물질, 입도에 따른 상관관계를 분석하여 이들 항목 간의 연관성을 살펴보았다. 연구 결과 유기물이나 영양물질의 보유정도가 습지의 유형에 따라 달라지는 것으로 나타났는데 내륙습지가 하구나 연안습지보다 질소의 보유 능력이 큰 것으로 나타났으며, 같은 육상생태계에서도 더 오랜 기간 동안 오염물질이 유입되고 자체적으로 유기물을 생산하여 축적하고 있는 자연습지에서 유기물과 질소의 농도가 인공습지보다 더 높은 것을 조사되었다. 연안지역의 경우 해수의 흐름이 원활한 하구나 갯벌 보다 해수의 유통이 느린 만 지역에서 유기물과 질소 농도가 높게 나타났다. 또한 화학적산소요구량은 총유기탄소 및 총질소농도와 높은 상관관계를 보여주어 화학적산소요구량 자료를 이용하여 해당 습지의 총유기탄소나 총질소 농도를 효과적으로 추정할 수 있음을 보여주었다.

강우의 공간분포에 따른 침식 및 퇴적의 변동성 분석 (Analysis on the Effect of Spatial Distribution of Rainfall on Soil Erosion and Deposition)

  • 이기하;이건혁;정관수;장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권7호
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    • pp.657-674
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    • 2012
  • 본 연구에서는 용담댐 상류, 천천 시험유역을 대상으로 분포형 수문모형을 이용하여 강우의 공간분포 특성에 의한 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 분석하고, 유출 및 유사량 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 강우의 공간적 분포를 묘사하기 위해 사용되는 지점 강우 내삽기법(Thiessen Polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) 및 레이더 강우 합성기법(Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM)을 이용하여 태풍으로 인한 3개의 집중호우 사상기간동안의 강우장을 생성한 후 각 기법들에 의해 생성된 강우장의 양적, 공간적 특성을 평가하였다. 또한, 각 기법별로 생성된 공간분포형 강우를 분포형 수문모형에 적용하여 강우의 공간분포에 따른 유역에서의 강우-유사-유출분석 및 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 비교 분석하였다. 그 결과, 지상 우량계를 이용한 내삽기법의 경우 유사한 우량주상도 및 수문응답을 나타내었으며, 원시 레이더 자료 및 GR기법에 의한 결과는 각각 과소, 과대산정된 반면 CM기법은 레이더 강우의 공간적 특성을 유지하면서 양적으로도 개선된 결과를 보여주었다. 또한 양적으로 유사한 강우장임에도 불구하고, 각 기법에 의한 강우장의 공간적 특성으로 인하여 대상유역내 침식 및 퇴적양상은 매우 상이하게 나타났다.