동위원소 추적자를 이용한 수문곡선분리 및 정량적 기저유출 산정에 대한 고찰

Abstract

최근 기후변화에 의한 강우 패턴 변화는 하천의 유출량 변화에 영향을 미치고 가뭄 및 홍수와 같은 자연재해의 위험성을 더욱 증가시키고 있다. 이러한 강우 패턴 변화는 하천의 유량뿐만 아니라 수질에도 영향을 미쳐 사회적, 경제적, 환경적인 측면에서 많은 문제를 유발하게 된다. 따라서, 안정적인 수자원 확보와 비점오염원 관리를 위해 하천 유량의 대부분을 차지하는 기저 유출을 관리하는 것은 매우 중요하다. 하지만, 기저 유출은 직접유출과 달리 직접적인 측정이 어려워 그 중요성에도 불구하고 그동안 많은 연구들에서 그 중요성이 간과되어 왔다. 본 논평에서는 기저 유출의 특성을 이해하기 위해 최근에 보편적으로 사용되는 ‘수문곡선분리(hydrograph separation)’에 대하여 설명하고 기존의 그래픽을 이용한 방법과 이를 바탕으로 개발된 모형에 대해 설명하였다. 그리고 동위원소 및 화학성분을 이용한 수문분리법을 2성분계와 3성분계로 나누어 설명하고 국내 연구사례들을 함께 제시하였다. 또한, 이러한 수문분리법을 실제 수계에 적용할 때 가장 크게 고려해야 할 사항인 단성분(end-member)과 그로 인해 발생하는 수문분리의 불확정성에 대해 설명하였다. 이러한 연구를 통해 실제수계에서 보존적 화학성분이나 동위원소를 추적자로 이용한 정량적 수문분리시 불확정성을 유발시키는 요인에 대한 추가적인 연구가 필요함을 강조하고자 하였다.