갈수기간 하천건천화 드론모니터링 관리 시스템 개발 = Development of Drought Stream Monitoring System During Low Flow Season

국문 초록 (Abstract)

최근 국지적 가뭄현상 뿐만 아니라 하천 주변 및 유역 내 토지이용의 변화 로 인하여 지표수 및 지하수 사용량 증가와 지표의 불포화지역의 확산에 따른 지하수위 저하 우려가 커지고 있다. 또한 농업생산성 증대를 위한 토지이용 형태의 다양화로 인한 지하수 기반의 농업 용수이용 증가 등의 원인으로 인하여 하천수량이 감소하고 있으며 다양한 유출경로를 통해 하천으로 유입되던 수량이 수질개선 대책으로 하류의 수처리시설로 유입되면서 상류의 하천 유입수가 점차 줄어들고 있다. 이로 인해, 수문 환경 변화와 하천 건천화에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히 2017년 극심한 가뭄피해를 경험하면서 보다 더 적극적인 수자원 모니터링 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다.
최근 다양한 과학적 측량장비와 원격탐사기법의 발달로 수자원 관리를 위한 모니터링 구축을 위한 다양한 연구가 이루어지고 있지만 인공위성 영상이 많이 이용되고 있다. 하지만 위성영상은 넓은 지역에 유리하지만 소유역의 모니터링에 있어서는 해상도가 낮아 활용범위에 제한적인 단점을 갖고 있다.
본 연구에서는 소유역 모니터링에 효율적이고 원하는 관측시기에 필요한 영상을 얻기 용이한 드론을 활용하여 시험지역의 갈수기간 항공영상을 수집하고, 이 영상을 활용하여 하천 단면 추출하고 하천건천화 과정을 평가할 수 있도록 시계열별 하천단면의 변화를 분석하고자 하였다. 또한, 하천 인근 수리시설 현황 및 기상자료 등을 기존 모델에 적용한 모의결과와 대상지역의 주기적인 유량 조사를 통한 모의/실측 유출비교를 실시하였다. 유출모형을 기반으로 하여 건천화 영향인자를 고려한 유출량 분석과 지하수 개발에 따른 건천화에 미치는 영향을 파악하고자 수계에서의 거리에 따른 지하수 관정 분포에 따른 영향 반경 분석결과와 드론을 활용한 정기/비정기적인 모니터링 영상 기반의 건천화 모니터링을 성과를 활용하기 위한 건천화관리 지원시스템을 개발 하였다.