최종보고서/ 2013. 11

한국형 Reach File 현행화 및

정확도 제고방안 연구

A Study on the Revision and Accuracy

Enhancement of Korean Reach File

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제 출 문

국립환경과학원장 귀하

본 보고서를 “한국형 Reach File 현행화 및 정확도 제고방안 연구”

사업의 최종보고서로 제출합니다.

2013. 11.

연 구 기 관 : 인 하 대 학 교

연구수행기간 : 2013.4.11 ∼ 2013.11.29

연 구 책 임 자 : 김 계 현

연 구 원: 아볼가셈, 이 철 용, 박 용 길,

이 성 주, 최 용 국, 곽 근 호,

이 건 휘, 김 동 일, 오 성 광

- ii -

요 약 문

1. 제 목

한국형 Reach File 현행화 및 정확도 제고방안 연구

2. 연구배경 및 목적

GIS기반의 효율적인 유역 및 수질관리를 위해서는 하천의 흐름 특

성, 연결 관계, 위상 관계 등의 정보를 포함하는 하천 네트워크 공간자

료가 필요하다. 이에 국립환경과학원에서는 2010년부터 2012년까지 4대

강 수계를 대상으로 하천 네트워크 공간자료인 한국형 Reach

File(Korean Reach File, KRF)을 설계 및 구축하였다. 하지만 기 구축

된 한국형 Reach File은 지형적·기하학적 특성만이 고려되어 국가 표

준 유역도인 물관리 공통유역도와 경계가 일치하지 않은 실정이다. 또

한 국가 수질측정지점별 영향권역 검색에 있어서도 각 수질측정지점에

서 Stream Reach가 분할되어 있지 않아 수질측정지점에 영향을 미치

는 하천 구간 및 집수구역 영역을 정확히 정의하는데 어려움이 있다.

따라서 본 연구 사업에서는 물관리 공통유역도 경계수정에 따른 한

국형 Reach File 분할단위를 재설정하고, 효율적 수질관리지원을 위해

수질측정망 지점을 기준으로 한국형 Reach File 분할단위를 세분화하

며, 아울러 소하천 중심 물관리 정책지원을 위한 집수구역 현행화 작업

을 수행하는 것을 목표로 하였다.

3. 연구내용 및 방법

본 연구 사업에서는 4대강 수계(한강, 낙동강, 금강, 영산강 및 섬진

강) 및 일부 기타수계를 대상으로 한국형 Reach File의 현행화 작업을

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수행하였다. 연구대상지역으로 일부 기타수계를 포함한 4대강 수계의

총 면적은 65,293㎢이었고, 국가 및 지방하천을 포함한 하천의 총 연장

합은 29,840㎞ 이었다. 현행화 작업을 위하여 우선 가장 최근에 갱신된

2011년 하천도를 기준으로 한국형 Reach File의 도형자료를 수정하였

고, ‘물관리 공통유역도’와 연계 활용을 위해 Stream Reach를 유역 경

계지점을 기준으로 분할하여 한국형 Reach File 분할단위를 재설정하

였다. 이후 수질평가 및 관리지원을 위한 국가수질측정망 지점에서

Stream Reach를 추가 분할하였다. 마지막으로 하천 및 유역관리 실무

에서 보다 효율적인 활용이 가능하도록 불필요한 Stream Reach를 수

정하였다. 또한 신설된 공간객체간의 하천 흐름분석 및 자료연계를 위

하여 위상정립 및 속성 현행화 작업을 수행하였다. 이후 구축된 한국형

Reach File의 영향권역 분석을 위해 ArcHydro모델을 이용하여 Stream

Reach 단위의 집수구역을 생성하였다. 생성된 집수구역을 ArcGIS의

기능을 활용하여 각 Stream Reach와 대응되며, 표준유역 경계와 일치

하는 집수구역을 구축하였다. 구축된 집수구역과 한국형 Reach File의

연계 활용을 위해서 집수구역 속성을 정의하고 입력하였다.

4. 연구결과

본 연구 사업에서는 2011년 하천도를 기준으로 한국형 Reach File

도형자료를 수정하였고, ‘물관리 공통유역도’의 경계와 Stream Reach의

교차점 및 국가수질측정망을 기준으로 Stream Reach를 분할하였다. 이

후 불필요한 Stream Reach를 수정하였다. 도형자료 구축 결과 점형자

료는 한강수계 1,551개, 낙동강수계 1,695개, 금강수계 1,007개, 영산강

수계 364개, 섬진강수계 603개, 기타수계 974개의 점형자료가 생성되었

다. 선형자료는 한강수계 1,550개, 낙동강수계 1,694개, 금강수계 1,006

개, 영산강수계 363개, 섬진강수계 602개, 기타수계 961개의 선형자료가

생성되었다. 또한 본 연구 사업에서 재정의 된 점형 속성 20개, 선형

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속성 36개의 항목에 대해서 ESRI사의 ArcGIS 및 Microsoft사의 Excel

기능을 이용하여 입력을 완료하였다. 구축된 한국형 Reach File의 영향

권역 분석을 위해 구축된 집수구역 도형 자료는 한강수계 1,468개, 낙

동강수계 1,620개, 금강수계 959개, 영산강수계 346개, 섬진강수계 562

개, 기타수계 931개의 집수구역 도형자료가 생성되었다. 또한 한국형

Reach File과 연계 활용이 가능하도록 속성정보 항목을 정의하였다. 정

의된 집수구역 16개 속성에 대하여 ESRI사의 ArcGIS기능을 이용하여

입력을 완료하였다. 속성정보 입력 결과 한국형 Reach File과 집수구역

의 연계를 통한 각 Stream Reach의 영향권역 분석이 가능하였다. 아울

러 물관리 공통유역도, 하천도, 수질측정망 등 다양한 물환경 자료와도

연계가 가능하여 보다 효율적인 수질 및 유역관리가 가능할 것으로 판

단된다.

5. 결 론

본 연구 사업에서는 수질 분석 및 유역관리 실무에서 한국형 Reach

File의 활용도 제고를 위하여 4대강 수계 및 기타 수계를 대상으로 한

국형 Reach File의 분할단위를 재설정하고, 각각의 Stream Reach의 영

향권역 탐색을 위한 집수구역도를 구축하였다. 또한 다양한 물환경 자

료와의 연계를 위해 한국형 Reach File 및 집수구역의 속성을 정의하

고 입력하였다. 구축된 한국형 Reach File 및 집수구역은 Stream

Reach 단위로 구축되어 보다 정량적이고 효율적인 수질 및 유역 관리

가 가능할 것으로 기대된다. 또한 소하천 중심의 수질환경관리정책 수

립시 의사결정 도구로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

6. 기대효과

본 연구 사업을 통해 현행화된 한국형 Reach File는 GIS 기반 오염

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원 및 오염부하 정보 관리를 위한 기본 공간자료로써 국립환경과학원

내 물환경정보시스템(Water Environmental Information System)과의

연계 활용이 가능할 것으로 기대된다. 특히 한국형 Reach File은 GIS

기반의 하천 네트워크 분석에 의한 물환경 정보의 관리 및 검색을 지

원하므로 시스템 고도화에 많은 기여를 할 것으로 기대된다. 또한

Stream Reach 단위의 집수구역도는 개별 오염원의 공간적 포함관계를

세밀하게 정의하여 개별 Stream Reach에 영향을 미치는 오염원을 보

다 명확히 규정함에 따라 TMDL에서 소유역 단위 오염원 관리 실무

및 소하천 중심의 수질환경관리정책 수립에 적극적으로 활용이 가능할

것으로 판단된다.

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차 례

Ⅰ. 서 론 ··································································································1

1.1 연구배경 및 필요성 ····································································································1

1.2 연구목표 및 내용 ········································································································4

1.2.1 연구목표 ·················································································································4

1.2.2 주요 연구내용 ·······································································································4

Ⅱ. 연구내용 및 방법 ·············································································6

2.1 연구 과업의 범위 ········································································································6

2.2 연구추진체계 및 연구진 구성 ··················································································9

2.2.1 연구 과업의 추진체계 ·························································································9

2.2.2 연구진의 구성 ·····································································································10

2.3 연구방법 ······················································································································11

2.3.1 연구대상지역 ·······································································································11

2.3.2 주요내용별 연구방법 ·························································································14

Ⅲ. 연구결과 및 고찰 ··········································································33

3.1 물관리 공통유역도 경계수정에 따른 KRF 분할단위 재설정 ·························33

3.1.1 2011년 하천도 갱신에 따른 KRF 수정 ······················································33

3.1.2 KRF 정확도 검증 ······························································································35

3.1.3 유역 경계지점 Stream Reach 분할 ·······························································36

3.2 효율적 수질관리 지원을 위한 KRF 분할 단위 세분화 ···································38

3.2.1 국가수질측정망 지점 Stream Reach 구분 ···················································38

3.2.2 Stream Reach 분할 단위 재정의 ···································································41

3.2.3 공간객체간 위상정립 및 속성 현행화 ···························································41

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3.3 집수구역도 구축 ········································································································45

3.3.1 집수구역도 도형자료 구축 ···············································································45

3.3.2 집수구역도 속성정보 입력 ···············································································45

Ⅳ. 결 론 ·······························································································47

Ⅴ. 기대성과 및 활용방안 ··································································50

5.1 기대성과 ······················································································································50

5.2 활용방안 ······················································································································50

Ⅵ. 참고문헌 ···························································································52

표 차례

표 1. 유역별 주요 특성 ······································································································13

표 2. 수계별 조사지점 ········································································································17

표 3. 기관별 조사지점 ········································································································18

표 4. 한국형 Reach File 점형 속성정보 ········································································25

표 5. 한국형 Reach File 선형 속성정보 ········································································26

표 6. 표준 단어 및 약어명 ································································································27

표 7. 집수구역 속성정보 ··································································································31

표 8. 한국형 Reach File 도형자료 오류 현황 ······························································35

표 9. 한국형 Reach File 도형자료 구축 현황 ······························································41

표 10. Stream Reach 분할 단위 재정의 결과 ······························································41

표 11. 선행사업 한국형 Reach File 점형 속성정보 항목 ··········································42

표 12. 선행사업 한국형 Reach File 선형 속성정보 항목 ··········································42

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표 13. 한국형 Reach File 집수구역도 도형자료구축 현황 ········································45

그림 차례

그림 1. 연구의 배경 및 필요성 ··························································································3

그림 2. 연구 목표 및 주요 내용 ························································································5

그림 3. 연구과업의 범위 ······································································································8

그림 4. 연구 추진체계 ··········································································································9

그림 5. 연구진 구성 ············································································································10

그림 6. 연구대상 지역 ········································································································12

그림 7. 2004년 하천도와 2011년 하천도 중첩화면 ······················································14

그림 8. 2011년도 하천도의 하천 누락 지역 ··································································15

그림 9. 물관리 공통유역도를 기준으로 분할된 Stream Reach ······························16

그림 10. 국가수질측정망 지점을 기준으로 Stream Reach 분할 ······························19

그림 11. 동일한 하천명을 가진 서로 다른 등급의 Stream Reach 수정 ················20

그림 12. 본류와 지류를 연결하는 하천연결선 수정 ····················································21

그림 13. 표준유역 경계에 의해 분할된 일정길이 미만의 Stream Reach 수정 ···· 22

그림 14. 호소수 Stream Reach 변경 화면 ····································································23

그림 15. 고유식별자 체계 변경 ························································································24

그림 16. ArcHydro 모델을 이용한 집수구역도 구축 ··················································29

그림 17. 집수구역 재정의 및 경계선 일반화 ································································30

그림 18. ArcGIS를 이용한 표준유역을 기준으로 집수구역 경계 수정 ··················30

그림 19. 도형자료와 속성정보 대조를 통한 육안검수 ················································32

그림 20. 2011년 하천도와 KRF 교차점 추출 화면 ·····················································34

그림 21. 신규 하천 구간에 대한 Stream Reach 생성 ················································34

그림 22. 하천 중심점 예외 처리 ······················································································35

그림 23. 표준유역과 KRF 교차점 추출 화면 ·······························································36

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그림 24. 표준유역 차점과 인접한 KRF Node 화면 ····················································37

그림 25. 국가수질측정지점 중첩 화면 ············································································38

그림 26. 국가수질측정망 속성정보와 인터넷지도 대조를 통한 보정 ······················39

그림 27. Feature Vertices to Point를 이용한 KRF Node 생성 ·······························40

그림 28. 한국형 Reach File 점형 속성정보 입력 결과 ··············································44

그림 29. 한국형 Reach File 선형 속성정보 입력 결과 ··············································44

그림 30. 집수구역도 속성정보 입력 결과 ······································································46

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Ⅰ. 서 론

1.1 연구배경 및 필요성

그 동안 유역관리에 하천망도, 유역도, 행정구역도 등 다양한 수치지

도들이 이용되어 왔다. 그러나 기존 수치지도는 지형·지물 혹은 현상의

위치를 단순히 보여주기 위한 목적에 치중되어 제작됨에 따라 분석에

즉시 활용하기에는 어려움이 존재하였다. 특히, 복잡하게 얽혀있는 하

천 네트워크를 고려한 수질관리를 위해서는 수질측정지점별 정보가 하

천 연결 관계를 고려하여 분석에 활용되어야 하나, 기존 국립환경과학

원 물환경관리시스템에서는 측정지점별 정보(0차원 정보)가 선형하천환

경정보(1차원 정보)와 연계되지 못함에 따라 종합적이고 체계적인 분석

에 한계가 있었다. 효율적인 유역 및 수질관리를 위해서는 하천의 흐름

특성, 연결 관계, 위상 관계 등 네트워크 분석을 지원하는 다양한 공간

정보가 포함된 표준화된 하천 네트워크 공간자료가 필요하다. 그리고

이는 다양한 환경주제도와 연계되어 분석에 활용되어야 한다.

따라서 국립환경과학원에서는 2010년부터 2012년까지 4대강 수계를

대상으로 점형(point type) 및 선형(line type) 자료로 구성된 하천 네트

워크 공간자료인 한국형 Reach File(Korean Reach File, KRF)을 설계

및 구축하였다. 한국형 Reach File은 하천의 분기점 및 하천 경계를 기

준으로 하천중심선을 Stream Reach 단위로 분할하고 연결하여 네트워

크 분석을 가능하게 하였고, 현재는 이를 연계하여 GIS 기반의 수질

분석을 지원하는 다양한 시스템 구축 연구 및 사업이 진행되고 있다.

그러나 지난 연구 사업에서 구축된 한국형 Reach File은 하천의 지형

적·기하학적 특성만이 고려되어 Stream Reach가 분할됨에 따라 국가

표준 유역도인 물관리 공통유역도와 경계가 일치하지 않은 실정이다.

유역관리 업무가 물관리 공통유역도의 중권역 및 표준유역을 기준으로

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이루지고 있는 만큼 두 자료를 연계하여 활용하기 위해서는 두 자료의

경계가 일치하여야 하며, 이를 위해서는 유역 경계에서 Stream Reach

의 추가 분할이 요구된다. 아울러 국가 수질측정지점별 영향권역 검색

에 있어서도 각 수질측정지점에서 Stream Reach가 분할되어 있지 않

아 수질측정지점에 영향을 미치는 하천 구간 및 집수구역 영역을 정확

히 정의하는데 어려움이 있다. 보다 정확한 수질영향 구간 및 권역 분

석을 위해서는 각 수질측정지점에서 Stream Reach가 추가 분할되어

보다 세분화된 Stream Reach가 정의되어야 한다. 또한 현재까지

Stream Reach별 영향권역, 즉 각 Stream Reach에 대응하는 집수구역

에 대한 정의가 명확하지 않고, 면형(polygon type)의 집수구역도가 구

축되어 있지 않는 문제점이 있다. 이는 Stream Reach별 영향권역 탐색

을 불가능하게 하여 집수구역별 오염원 관리에 한국형 Reach File을

활용함에 있어 많은 제약이 가져왔다. 따라서 한국형 Reach File의

Stream Reach와 대응하는 집수구역도의 구축도 요구되는 실정이다.

향후 지류·지천살리기사업, 총량 소유역관리, 생태하천복원사업 등 소

하천 중심의 관리정책을 효율적으로 지원하기 위해서는 이러한 문제들

이 해결된 현행화된 한국형 Reach File이 구축되어야 한다. 특히 한국

형 Reach File이 유역 및 수질관리 업무에 용이하게 활용될 수 있도록

기존 한국형 Reach File의 추가 분할과 함께 이에 대응하는 집수구역

도의 신규 구축이 필요하다(그림 1).

- 3 -

그림 1. 연구의 배경 및 필요성

- 4 -

1.2 연구목표 및 내용

1.2.1 연구목표

본 연구 사업은 한국형 Reach File을 현행화하고 이를 활용하여 소하

천 중심의 관리정책 수립을 효율적으로 지원하는 것을 최우선 목표로

한다. 이를 위하여 세부적으로 물관리 공통유역도 경계수정에 따른 한

국형 Reach File 분할단위를 재설정하고, 효율적 수질관리 지원을 위해

수질측정망 기준으로 한국형 Reach File 분할단위를 세분화하며, 소하

천 중심 물관리 정책지원 활용을 위해 집수구역도를 현행화 하는 것을

주요 세부 연구목표로 하였다. 그리고 이러한 각 세부 목표의 달성을

통해 최종적으로 물관련 부처의 다양한 물환경 정보를 통합 관리하는

데 필요한 표준 및 공유 매개체를 제공하고자 하였다.

1.2.2 주요 연구내용

본 연구 사업에서는 앞에서 제시한 목표를 달성하기 위하여 우선적

으로 기존 한국형 Reach File이 구축된 수계를 대상으로 2011년 갱신

된 하천도를 기준으로 한국형 Reach File의 도형자료를 수정하였으며,

물관리 공통유역도 경계수정에 따라 한국형 Reach File의 분할단위를

재설정하였다. 이후 효율적인 수질평가 및 관리지원을 위해 국가수질측

정망 지점을 기준으로 Stream Reach를 분할하였고, 하천 흐름분석 및

자료연계를 위해 공간객체간 위상정립 및 속성정보 항목을 정의하였다.

또한 소하천 중심 물관리 정책지원을 위해 수치표고자료(DEM)를 이용

하여 한국형 Reach File의 Stream Reach와 1:1 대응하는 집수구역도를

구축하고자 하였다(그림 2).

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그림 2. 연구 목표 및 주요 내용

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Ⅱ. 연구내용 및 방법

2.1 연구 과업의 범위

본 연구 사업의 최초 과업지시서에 근거한 연구 과업의 범위는 크게

세 단계로 구분되며, 각 단계별 세부 과업의 내용은 그림 3과 같다.

연구 과업의 첫 번째 단계에서는 ‘물관리 공통유역도 경계수정에 따

른 KRF 분할단위 재설정’을 수행한다. 지난 2010년부터 2012년까지 국

립환경과학원에서는 4대강 수계를 대상으로 하천 네트워크 공간자료인

한국형 Reach File(Korean Reach File, KRF)을 설계 및 구축하였다.

하지만 한국형 Reach File은 하천의 지형적·기하학적 특성만이 고려되

어 Stream Reach가 분할됨에 따라 국가 표준유역도인 물관리 공통유

역도와 경계가 일치하지 않는 문제가 발생한다. 또한 2011년 갱신된 하

천도와 한국형 Reach File의 도형자료가 일치하지 않는 문제점이 있다.

이에 본 연구 사업에서는 2011년 갱신된 하천도를 기준으로 한국형

Reach FIle의 도형자료를 수정·갱신한 후 물관리 공통유역도와 연계

활용을 위해 유역 경계를 기준으로 Stream Reach를 추가적으로 분할

하고 Stream Reach 단위를 재정의하는 작업을 수행한다. 우선적으로,

가장 최근에 갱신된 2011년 하천도와 2012년 물관리 공통유역도를 수

집하고 분할작업에 활용 가능여부를 분석한다. 다음으로 2011년 하천도

와 한국형 Reach File을 중첩분석하여 2011년 하천도를 기준으로 한국

형 Reach File의 도형자료를 수정하고 물관리 공통유역도와 한국형

Reach File을 중첩분석하여 공통유역도 경계를 기준으로 Stream

Reach 재분할 단위를 설정하고 분할 작업을 수행한다.

연구 과업의 두 번째 단계에서는 ‘효율적 수질관리 지원을 위한 KRF

분할단위 세분화’를 수행한다. 한국형 Reach File은 국가 수질측정지점

별 영향권역 검색에 있어서 각 수질측정지점에서 Stream Reach가 분

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할되지 있지 않아 수질측정지점에 영향을 미치는 하천 구간 및 집수구

역을 정의하는데 어려움이 있다. 따라서 보다 정확한 수질영향 구간 및

권역분석을 위해서는 각 수질측정지점에서 Stream Reach가 추가 분할

되어야할 필요성이 있다. 이를 위해 환경부에서 관리하는 국가수질측정

망 지점 자료를 수집 및 분석한 뒤, 한국형 Reach File과 중첩분석을

수행한다. 또한 국가수질측정망 지점을 기준으로 Stream Reach 세분화

단위 설정 및 분할 작업을 수행한 후 분할된 Stream Reach에 대해 검

수한다. 아울러 구축된 모든 Stream Reach에 대해 유일식별자(Unique

identifier) 부여 작업을 수행한다. 더불어 분할된 Stream Reach는 하천

흐름분석 및 자료 연계를 위해 위상 정립 및 속성정보 정의 및 입력

작업이 필요하다. 이를 위해 속성정보 항목을 정의한 후 세분화된

Stream Reach 구간별로 속성정보 입력 및 위상(Topology)을 정립한다.

최종적으로 한국형 Reach File의 검수를 통하여 한국형 Reach File 분

할 단위 세분화 작업을 완료한다.

연구 과업의 세 번째 단계에서는 ‘소하천 중심 물관리 정책지원을 위

한 집수구역 현행화’를 수행한다. 현재, 한국형 Reach File은 총량 소유

역 관리, 지류 지천 살리기 사업 등 향후에 이루어질 소하천 중심의 관

리정책에 효율적으로 지원하기에는 한계가 있다. 이는 각 Stream

Reach에 대응하는 집수구역에 대한 정의가 명확하지 않아 Stream

Reach별 영향권역 탐색이 불가능하여 집수구역별 오염원 관리가 어렵

기 때문이다. 따라서 본 연구 사업에서는 소하천 중심 물관리 정책지원

을 위한 Stream Reach와 대응하는 집수구역도 구축 작업을 수행한다.

이를 위해 우선적으로 DEM 자료를 수집 및 분석하고 세분화된 한국

형 Reach File과의 중첩분석을 수행하며, Stream Reach 기준의 집수구

역 설정 기준을 정의한다. 다음으로 DEM 자료를 Agree-Burn DEM

기법을 통해 전처리 작업을 수행한다. 여기서 Agree-Burn DEM 기법

은 실제 하천 흐름지점에 대해 더 큰 고도차를 가미하여 강조하는 기

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법이다. 이후 전처리된 DEM 자료를 AV-SWAT을 이용하여 Stream

Reach 단위의 집수구역도를 구축한다. 생성된 집수구역도의 물관련 부

처간 공동 활용을 위해서는 물관리 공통표준유역도 경계에 부합되는

집수구역도 생성이 필요하다. 따라서 인문 사회적 특성이 고려된 물관

리 공통유역도의 유역경계와 이전 과정에서 구축한 집수구역도의 경계

수정 작업을 수행한다. 최종적으로 구축된 결과 자료를 검수하며, 검수

가 완료된 한국형 Reach File 및 Stream Reach 단위의 집수구역도는

국립환경과학원에 최종 납품하도록 한다.

그림 3. 연구과업의 범위

- 9 -

2.2 연구추진체계 및 연구진 구성

2.2.1 연구 과업의 추진체계

본 연구 사업의 추진체계는 그림 4에서 나타난 바와 같다. 연구 과업

범위에서 정의된 각 세부 연구 과업은 순차적으로 수행되었다. 이때 각

단계에서의 연구 성과물은 다음 단계의 연구에서 활용되었다.

그림 4. 연구 추진체계

- 10 -

2.2.2 연구진의 구성

본 연구 사업은 연구 특성상 수질환경과 더불어 지리정보에 관한 전

문지식이 요구되며, 이와 함께 현재까지 구축된 한국형 Reach File에

대한 높은 이해도가 요구된다. 따라서 기존 한국형 Reach File의 구축

경험이 있는 지리정보 전공의 석·박사급 인력을 연구팀에 적극 투입함

으로써 정확도 높은 현행화된 한국형 Reach File의 구축이 가능하도록

하였다(그림 5).

그림 5. 연구진 구성

- 11 -

2.3 연구방법

2.3.1 연구대상지역

본 연구 사업의 연구대상지역은 그림 6과 같이 기타 수계를 포함한

4대강 유역(한강, 낙동강, 금강, 영산강 및 섬진강)이며, 총 면적은 약

65,293㎢이고 남한 면적의 약 66%를 차지하고 있다. 4대강 유역은 지

형학적, 환경적, 기후학적 특성에 따라 아래와 같이 분류되어 있으며,

유역별 주요 특성은 표 1과 같다.

한강 유역은 동경 126°24′∼129°02′, 북위 36°30′∼38°55′ 사이인

한반도의 중앙부에 위치하고, 서울시, 경기도, 강원도, 충청북도를 포함

하는 우리나라 제 1유역으로서 유역면적은 약 23,293㎢이고, 본류 유로

연장은 약 483㎞이다. 낙동강 유역은 동경 127°29′∼129°18′, 북위

35°03′∼37°13′ 사이의 한반도 남동부에 위치하고, 경상도, 전라도,

강원도를 포함하는 우리나라의 제 2유역으로서 유역면적은 약 23,702㎢

이고, 본류 유로연장은 약 512㎞이다. 금강 유역은 동경 126°40´∼

128°03´, 북위 35°34´∼37°03´ 사이인 한반도 중앙부 서쪽에 위치하고,

충청남북도의 약 절반과 전라북도의 대략 1/4정도를 차지하며 경상북

도 일부와 경기도 극히 일부를 포함하는 우리나라 제 3유역으로서 유

역면적은 약 9,914㎢이고, 본류 유로연장은 약 388㎞이다. 영산강 유역

은 동경 126°26′12″∼127°06′07″, 북위 34°40′16″∼35°29′01″

사이에 위치하고, 광주광역시, 전라남도의 전체 또는 일부를 포함하며,

유역면적은 약 3,470㎢이고, 본류 유로연장은 약 135㎞이다. 섬진강 유

역은 동경 126°51´∼127°53´, 북위 34°40´∼35°50´사이에 위치하고, 전라

북도, 전라남도와 경상남도 극히 일부를 포함하며, 유역면적은 약 4,914

㎢이고, 본류 유로연장은 약 222㎞이다.

- 12 -

그림 6. 연구대상 지역

- 13 -

구분 한강유역 낙동강유역 금강유역 영산강유역 섬진강유역

유역면적(㎢) 23,292.83 23,702.02 9,914.01 3,469.58 4,914.32

좌안면적(㎢) 7,271.57 10,606.04 3,450.83 1,857.26 2,106.70

우안면적(㎢) 16,021.26 13,095.98 6,463.18 1,612.32 2,807.62

유역둘레(㎞) 1,123.51 1,097.13 737.89 434.57 670.81

유역평균폭(㎞) 47.19 46.30 25.50 25.63 22.02

유역평균표고(m) 405.95 291.18 224.32 111.15 301.03

유역평균경사(%) 18.81 32.26 16.74 20.91 32.57

형상인자 0.1 0.09 0.07 0.19 0.10

형상계수 1.95 1.62 1.12 1.15 1.37

단일형상계수 3.23 3.33 3.91 2.3 3.18

원형비 0.23 0.25 0.23 0.23 0.14

세장률 0.35 0.34 0.29 0.49 0.35

수계밀도 1.73 2.91 2.51 1.44 1.62

수계빈도 2.55 4.13 4.84 1.44 1.78

수계유지상수 0.58 0.34 0.40 0.70 0.62

섬세비 0.44 0.47 0.53 0.31 0.33

기복비 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01

상대기복 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

기복수 2.95 5.56 4.02 1.69 2.66

유역내최고표고(EL.m) 1,709.65 1,911.93 1,608.73 1,176.55 1,645.59

최원유로연장(㎞) 493.56 511.92 388.86 135.36 223.21

유로연장(㎞) 482.98 511.01 388.45 134.95 222.05

하천총길이(㎞) 40,241.69 68,888.45 24,895.17 4,991.25 7,939.74

주하천길이(㎞) 335.93 280.82 125.81 76.42 108.47

출구점표고(EL.m) 0.00 0.71 0.00 0.00 5.00

시작점표고(EL.m) 0.00 1,089.52 0.00 401.87 754.39

표 1. 유역별 주요 특성

- 14 -

2.3.2 주요내용별 연구방법

가. 물관리 공통유역도 경계수정에 따른 KRF 분할단위 재설정

1) 2011년 하천도 갱신에 따른 KRF 수정

한국형 Reach File의 도형자료를 구축하기 위하여 국립환경과학원에

서 제공받은 벡터 기반의 2011년 하천도와 지난 연구 사업에서 한국형

Reach File 구축에 사용된 2004년 하천도의 좌표계를 일치시키고 중첩

분석하였다. 중첩분석 결과 그림 7과 같이 도형자료가 일치하지 않는

문제점이 발생하였다.

그림 7. 2004년 하천도와 2011년 하천도 중첩화면

이를 수정하기 위한 방법으로는 지난 과업에서 개발된 하천중심선

자동추출 프로그램을 이용하여 도형자료를 재구축하는 방법이 있다. 그

러나 이는 중심점 추출이후 불필요한 점 삭제, 세선화 작업 및 중심선

분할등과 같은 수작업으로 인하여 과대한 시간이 소요된다. 따라서 본

- 15 -

연구 사업에서는 지난 과업에서 구축된 한국형 Reach File의 도형자료

를 2011년 하천도 기준으로 이동시킨 후 하천의 형태 변화가 심한 구

간만을 선정하여 수정·갱신하도록 하였다. 아울러 그림 8과 같이 2011

년 하천도에서 누락된 하천에 대해서는 2004년 하천도를 기준으로 생

성된 Stream Reach를 입력하였다.

그림 8. 2011년도 하천도의 하천 누락 지역

2) 유역 경계지점 Stream Reach 분할

한국형 Reach File의 활용도를 높이기 위해 물관리 공통유역도의 경

계와 한국형 Reach File의 교차점을 기준으로 ArcGIS의 Intersect기능

을 이용하여 재분할 단위를 설정하였고, 그림 9와 같이 ArcGIS의 Split

Line At Point 기능을 이용하여 Stream Reach를 분할하였다.

- 16 -

그림 9. 물관리 공통유역도를 기준으로 분할된 Stream Reach

나. 효율적 수질관리 지원을 위한 KRF 분할단위 세분화

1) 국가수질측정망 지점 Stream Reach 구분

수질 평가 및 관리지원을 위해서는 선행단계를 통해 재분할된 한국

형 Reach File의 Stream Reach에 대하여 국가 수질측정망 지점을 기

준으로 세분화 작업이 필요하다. 국가수질측정망 지점은 이미 집행된

주요정책 사업의 효과를 분석하여 장래 수질보전정책수립을 위한 기초

자료를 확보하기 위하여 설치된 측정지점이다. 측정지점은 수질개선을

위하여 수질상태를 파악할 필요가 있는 지점, 양호한 수질상태 유지를

위하여 보전하여야 할 지점, 수질변화상태 및 오염추세를 파악하기 위

한 지점, 수체(Water body)에 유입되는 오염물질 및 그 영향을 파악하

기 위한 지점, 담수와 해수의 혼합지점에서 담수에 의한 오염부하량을

파악할 수 있는 지점으로 선정되어 있다(표 2, 3). 이 중 ‘하천’ 및 ‘호

- 17 -

소’를 대상으로 약 843개의 주요 측정지점이 추가 분할 대상 지점으로

선정되었으며, 해당 지점은 국립환경과학원에 의해 정의되었다.

구 분 계

일반측정망 총량

측정망

(일반병행)소계 하천 호소 농업

용수

도시

관류

공단

배수

계 1,954 1,687 573 189 805 50 70267

(104)

한

강

권

역

소계 542 480 213 71 166 6 2462

(48)

한강 386 338 183 37 110 1 748

(34)

안성천 55 41 12 8 19 - 214

(14)

기타 101 101 18 26 37 5 15 -

낙

동

강

권

역

소계 605 512 160 40 252 35 2593

(26)

낙동강 429 336 110 23 174 19 1093

(26)

태화강 32 32 20 6 5 - 1 -

형산강 34 34 7 3 21 1 2 -

기타 110 110 23 8 52 15 12 -

금

강

권

역

소계 447 391 132 41 197 9 1256

(17)

금강 238 190 79 15 87 3 648

(12)

만경강 49 45 13 5 18 6 34

(3)

동진강 33 29 12 　 17 - -4

(2)

삽교천 44 44 12 6 25 - 1 -

기타 83 83 16 15 50 - 2 -

영

산

강

•

섬

진

강

권

역

소계 360 304 68 37 190 - 956

(13)

영산강 109 81 25 18 35 - 328

(5)

섬진강 104 82 20 13 49 - -22

(6)

탐진강 28 22 5 4 13 - -6

(2)

기타 119 119 18 2 93 - 6 -

표 2. 수계별 조사지점

- 18 -

구 분 계

일반측정망총량

측정망

(일반병행)소계 하천 호소

농업

용수

도시

관류

공단

배수

계 1,954 1,687 573 189 805 50 70267

(104)

환경청

소계 376 376 291 81 - 4 - -

한강유역 55 55 46 7 - 2 - -

낙동강유

역36 36 34 2 - - - -

금강유역 58 58 38 20 - - - -

영산강유

역56 56 37 19 - - - -

원주지방 86 86 62 24 - - - -

대구지방 51 51 49 2 - - - -

전주지방 34 34 25 7 - 2 - -

4대강

물환경

연구소

소계 317 50 43 7 - - -267

(104)

한강 78 16 11 5 - - -62

(48)

낙동강 110 17 17 - - - -93

(26)

금강 65 9 8 1 - - -56

(17)

영산강 64 8 7 1 - - -56

(13)

시•도

소계 325 325 209 - - 46 70 -

서울 24 24 21 - - - 3 -

부산 26 26 5 - - 19 2 -

대구 13 13 - 2 - 7 4 -

대전 20 20 14 - - 3 3 -

인천 9 9 1 - - 4 4 -

광주 6 6 1 2 - - 3 -

울산 28 28 16 - - 4 8 -

경기 68 68 39 18 - - 11 -

강원 19 19 16 - - - 3 -

충북 32 32 27 - - - 5 -

충남 27 27 25 - - - 2 -

전북 21 21 12 - - 4 5 -

전남 15 15 9 - - - 6 -

경북 11 11 4 - - 1 6 -

경남 29 29 19 1 - 4 5 -

제주 0 - - - - - - -

한국수자원공사 108 108 30 78 - - - -

한국농어촌공사 805 805 - - 805 - - -

표 3. 기관별 조사지점

- 19 -

수질측정지점을 기준으로 Stream Reach 분할하기 위하여 국립환경

과학원으로부터 국가수질측정망 지점의 Shape File을 수집하였다. 그러

나 수집된 국가수질측정망 지점자료는 위치 정확도가 낮아 이를 직접

적으로 사용하는 것은 불가능 하였다. 따라서 본 연구 사업에서는 국가

수질측정망 속성정보에 입력되어있는 위치정보와 인터넷지도의 위치정

보의 비교를 통해 각 지점의 위치가 Stream Reach 상에 존재하도록

위치정보를 일부 수정하였다. 이후 국가수질측정망 지점에 영향을 미치

는 Stream Reach의 확인이 가능하도록 ArcGIS의 Split Line At Point

기능을 이용하여 그림 10과 같이 국가수질측정망 지점을 기준으로

Stream Reach를 세분화하였다.

그림 10. 국가수질측정망 지점을 기준으로 Stream Reach 분할

- 20 -

2) KRF 분할단위 재정의

하천 흐름분석, 물환경 자료와의 연계분석 등 실무 활용에 있어 한국

형 Reach File이 보다 효율적으로 활용되기 위해서는 Stream Reach의

분할단위를 최소화 하여야 한다. 이에 따라 국립환경과학원 담당 공무

원과 협의하여 한국형 Reach File 분할단위의 재설정 기준을 다음과

같이 정의하였다. 첫째로, 현재 우리나라 하천은 등급을 국가하천, 지방

1급, 지방2급 하천으로 나누어진다. 하천도의 중심선을 추출하여 분할

된 Stream Reach는 현재 각 등급에 따라 분할되어있다. 그러나 동일한

하천명을 가진 서로 다른 등급의 하천에 대해서는 수질 및 유역관리가

일괄적으로 이루어져야 한다. 따라서 동일한 하천명을 가진 서로 다른

등급의 하천의 Stream Reach는 그림 11과 같이 병합하였다.

그림 11. 동일한 하천명을 가진 서로 다른 등급의 Stream Reach 수정

- 21 -

둘째, 하천 본류와 지류를 연결하는 하천 연결선이 수질에 영향을 거

의 미치지 않기 때문에 분할하여 관리하는 것은 KRF를 활용한 네트워

크 분석 시 이중으로 검색해야 하는 불편함이 있다. 따라서 하천 본류

와 지류를 연결하는 하천연결선을 그림 12와 같이 병합하였다.

그림 12. 본류와 지류를 연결하는 하천연결선 수정

셋째, 표준유역 경계를 기준으로 경계 근처 상류 및 하류 부분에

Stream Reach가 일정길이 미만으로 분할된 Stream Reach는 하천의 흐

름으로 보았을 때 상류의 Stream Reach에 비해 하천에 미치는 영향이

무시해도 될 정도이다. 따라서 분할된 Stream Reach가 일정길이 미만

일 경우 그림 13과 같이 병합하였다.

- 22 -

그림 13. 표준유역 경계에 의해 분할된 일정길이 미만의 Stream Reach 수정

다. 공간객체간 위상정립 및 속성 현행화

하천 흐름분석, 물환경 자료 연계 등 여러 실무 활용 및 응용에 있어

한국형 Reach File이 사용되기 위해서는 이를 지원할 수 있도록 다양

한 속성자료가 정의 및 입력되어야 한다. 따라서 본 연구 사업에서는

하천 흐름분석 및 자료연계를 위하여 속성정보 항목을 정의하고,

ArcGIS에 포함된 다양한 지오프로세싱(geoprocessing) 함수를 이용하

여 자동으로 입력이 가능한 항목에 대해서는 자동으로 입력하고, 자동

입력이 불가능한 항목에 대해서는 육안으로 확인하여 수작업으로 직접

입력을 하였다.

1) KRF 고유식별자 체계 수정

지난 연구 사업에서 구축된 한국형 Reach File에서는 호소지역에 대

하여 지류분기점에 대한 구분이 되어 있지 않으며, 단일 하천내에 복수

의 Stream Reach가 중복 구축되어 있었다. 이는 하천 길이에 대한

Reach의 누적길이 비(MI)값을 이용하여 고유식별자를 부여하는 방식

으로 인해 발생한 문제였다. 따라서 본 연구 사업에서는 단일 하천내에

- 23 -

복수의 Stream Reach를 그림 14와 같이 단일 Stream Reach로 변경하

고 기존의 고유식별자 체계를 그림 15와 같이 미국 NHD에서 사용하

는 방식인 표준유역코드와 순차적 숫자를 조합하여 사용하는 방식으로

고유식별자 체계를 변경하였다. 그러나 이는 고유식별자에서 Stream

Reach의 위상정보를 제공하지 못하게 되는 문제가 있다. 따라서 기존

의 고유식별자로 확인이 가능하였던 위상정보는 속성정보를 통해 확인

이 가능하도록 설계를 수정하였다.

그림 14. 호소수 Stream Reach 변경 화면

- 24 -

그림 15. 고유식별자 체계 변경

2) KRF 속성자료 입력

한국형 Reach File은 수질모델 입력자료 자동 생성 및 기타 응용분야

에 다양한 형태로 활용될 예정이므로, 네트워크 분석 및 공간분석을 필

수적으로 지원하여야 하며, 위상(topology) 정립 및 위치 검색 지원을

위한 위치 정보와 이를 기반으로 하는 위상 정보가 포함되어야 한다.

또한 구축된 한국형 Reach File을 다양한 물환경 자료와의 연계활용을

위해서는 연계 키(key) 혹은 식별자(identifier)로 활용이 가능한 주제

정보도 포함되어야 한다. 따라서 지난 연구 사업에서 설계된 속성정보

를 기반으로 표4, 5와 같이 한국형 Reach File 점형 및 선형 자료에 대

하여 속성정보 항목을 정의 하였다. 또한 속성정보 항목명을 다양한 사

용자들이 쉽게 확인하고, 활용이 가능하도록 속성정보에 사용되는 단어

를 추출하여 표 6과 같이 표준 단어 및 약어명를 정립하고, 이를 조합

하여 속성정보 항목명을 정의하였다.

- 25 -

연번 속성의 종류 속성명 필드명

1 주제 속성 객체ID FID

2 위치 속성 기하 SHAPE

3 위치 속성 X좌표 NODE_X

4 위치 속성 Y좌표 NODE_Y

5 위상 속성 좌측상류방향연결ReachID LUP_RCH_ID

6 위상 속성 우측상류방향연결ReachID RUP_RCH_ID

7 위상 속성 하류방향연결ReachID LOW_RCH_ID

8 위상 속성 좌측상류방향 집수구역코드 LUP_CAT_ID

9 위상 속성 우측상류방향 집수구역코드 RUP_CAT_ID

10 위상 속성 하류방향 집수구역코드 LOW_CAT_ID

11 주제 속성 KRF Node ID NODE_ID

12 주제 속성 표준유역코드 SB_ID

13 주제 속성 Sequence Number SN

14 주제 속성 대권역코드 BASIN_ID

15 주제 속성 국가수질측정지점 ID M_ID

16 주제 속성 국가수질측정지점 분할 M_FLAG

17 주제 속성 물관리 공통 유역도 분할 SB_FLAG

18 주제 속성 분기점, 댐, 보 분할 V_FLAG

19 주제 속성 연결Reach개수 RCH_CNUM

20 주제 속성 수정일자 UPDATE

표 4. 한국형 Reach File 점형 속성정보

- 26 -

연번 속성의 종류 속성명 필드명

1 주제 속성 객체 ID FID

2 위치 속성 기하 SHAPE

3 위치 속성 유입 Node X좌표 INODE_X

4 위치 속성 유입 Node Y좌표 INODE_Y

5 위치 속성 유출 Node X좌표 ONODE_X

6 위치 속성 유출 Node Y좌표 ONODE_Y

7 위치 속성 Reach Boundary의 우상단 X좌표 BRU_X

8 위치 속성 Reach Boundary의 우상단 Y좌표 BRU_Y

9 위치 속성 Reach Boundary의 좌하단 X좌표 BLL_X

10 위치 속성 Reach Boundary의 좌하단 Y좌표 BLL_Y

11 위상 속성 유입 Node ID INODE_ID

12 위상 속성 유출 Node ID ONODE_ID

13 위상 속성 상류 유입 방향 UP_DIR

14 위상 속성 하류 유입 방향 LOI_DIR

15 위상 속성 상류 좌측 유입 Reach ID LUP_RCH_ID

16 위상 속성 상류 우측 유입 Reach ID RUP_RCH_ID

17 위상 속성 하류 유입 Reach ID LOI_RCH_ID

18 위상 속성 하류 유출 Reach ID LOO_RCH_ID

19 주제 속성 KRF Reach ID RCH_ID

20 주제 속성 표준유역코드 SB_ID

21 주제 속성 Sequence Number SN

22 주제 속성 대권역코드 BASIN_ID

23 주제 속성 대권역명 BASIN_NM

24 주제 속성 하천코드 RIV_ID

25 주제 속성 하천명 RIV_NM

26 주제 속성 유입 Node의 수질측정망 ID INODE_M_ID

27 주제 속성 유출 Node의 수질측정망 ID ONODE_M_ID

28 주제 속성 본류 지류 구분 GEO_TRIB

29 주제 속성 Reach 길이 RCH_LEN

30 주제 속성 동일 하천 코드내 본류 지류별 연장 길이 TOTAL_LEN

31 주제 속성 Reach 하류부터 끝지점까지의 길이 CUM_LEN

32 주제 속성 독립 Reach R_FLAG

33 주제 속성 마지막Reach유무 E_FLAG

34 주제 속성 시작Reach유무 S_FLAG

35 주제 속성 집수구역코드 CAT_ID

36 주제 속성 수정일자 UPDATE

표 5. 한국형 Reach File 선형 속성정보

- 27 -

한글명 영문명 약어 한글명 영문명 약어

행정구역 Administrative district ADM 순차값 Sequence Number SN

식별자 Identifier ID 기하학 Geometry GEO

좌측상류 유입 Left Upper Inflow LUP 지류 Tributary TRIB

우측상류 유입 Right Upper Inflow RUP 전체 Total TOTAL

상류 유입 Upper Inflow UP 누적 Cumulative CUM

하류 유입 Lower Inflow LOI 길이 Length LEN

하류 유출 Lower Outflow LOO 명칭 Name NM

유입 Node Inflow Node INODE 구분 Flag FLAG

유출 Node Outflow Node ONODE 연결 Reach Reach Connection R

KRF Node KRF Node NODE 마지막 Reach Last Reach L

KRF Reach KRF Reach REACH 시작 Reach Start Reach S

대권역 Basin BASIN 수정날짜 Update UPDATE

중권역 Mid Basin MB 등급 Level LEV

표준유역 Standard Basin SB 연결 수 Connection Number CNUM

집수구역 Catchment CAT 수질측정망 Water quality measuring point M

X좌표 X Coordinate X 이전버전 Previous Version V

Y좌표 Y Coordinate Y 연결 Reach Connection Reach CRCH

우측상단 Boundary Right upper BRU 포함 Inclusion INC

좌측하단 Boundary Left Lower BLL 면적 Area AREA

하천 River RIV

표 6. 표준 단어 및 약어명

이후 일부 기타수계를 포함한 4대강 수계를 대상으로 구축된 한국형

Reach File 도형자료에 대해 육안 검수 및 프로그램 검수를 실시하여

연결성 및 방향성, 기타 위상관계에 관한 오류를 수정을 마친 후, 한국

형 Reach File의 속성자료를 구축하였다. ArcGIS의 ‘Editor’ 기능을 이

용하면 속성 테이블에 관련 속성 정보를 직접 입력하거나 수정할 수

- 28 -

있다. 아울러 ArcGIS의 공간분석 기능 중 하나인 ‘Identify’와 같은

Topology 관련 함수를 이용하면 포함, 연결, 인접과 같은 위상 관련 속

성을 빠른 시간 내에 자동입력 할 수 있다. 예를 들어 NODE_X,

NODE_Y와 같은 위치속성은 ArcGIS의 ‘Calculate Field Geometry’ 기

능을 이용하여 자동입력 하였다. 또한 BASIN_NM(대권역명),

BASIN_ID(대권역코드), RIV_ID(하천코드), RIV_NM(하천명)과 같은

주제속성은 선형 도형자료에 있어 해당 Reach를 포함하는 하천도 및

물관리 공통유역도의 속성정보를 기준으로 하였다. Stream Reach의 고

유식별자를 정의하는 데 있어 중요한 요소인 SN(Sequence Number)의

경우 육안판독을 통해 직접 입력하였다. 이 외에도 ‘수질측정망’, ‘표준

유역도’ 등을 활용하여 주제속성의 각 항목을 입력하였으며,

ArcToolBox의 ‘Spatial Join’과 ‘Join Feild' 등 ArcGIS상의 다양한 기

능을 활용하여 각각의 항목을 기입하였다.

라. 집수구역도 구축

1) 집수구역도 도형자료 구축

지류·지천살리기사업, 총량 소유역관리, 생태하천복원사업 등 소하천

중심의 물관리 정책을 지원하기 위해서는 수질에 영향을 미치는 소유

역단위의 오염원 관리가 가능한 Stream Reach와 대응하는 면형

(polygon type)의 집수구역도가 필요하다. 따라서 본 연구 사업에서는

Stream Reach단위의 집수구역을 구축하기 위해 우선 대상지역의

DEM 자료를 수집하고, ArcHydro 모델을 이용하여 그림 16과 같이 집

수구역도를 구축하였다.

- 29 -

그림 16. ArcHydro 모델을 이용한 집수구역도 구축

그러나 ArcHydro의 기능만을 이용하여 집수구역 경계 구획 시 실세

계 현상을 완벽히 반영하는 유역분할이 불가능하고, Stream Definition

에서의 Number of Cells(NC) 값 변경만으로 각 Stream Reach와 대응

되는 집수구역 경계를 구획하기 어렵다. 따라서 ArcHydro의 Drainage

Line Processing의 결과자료와 KRF의 선형 도형자료를 중첩하여 하천

의 흐름 방향을 확인하여 집수구역을 재정의하였다. 이에 따라 집수구

역을 그림 17과 같이 재정의하고 ArcGIS의 Simplify Polygon기능과

Smooth Polygon 기능을 이용하여 경계선을 일반화하였다.

- 30 -

그림 17. 집수구역 재정의 및 경계선 일반화

이후 수질 및 유역관리에 있어 기초가 되는 물관리 공통유역도의 경

계와 집수구역의 경계선을 그림 18과 같이 ArcGIS의 Align Edge Tool

을 이용하여 경계선을 일치하는 작업을 하였다.

그림 18. ArcGIS를 이용한 표준유역을 기준으로 집수구역 경계 수정

- 31 -

2) 집수구역도 속성정보 입력

집수구역도는 구축된 한국형 Reach File의 속성정보와 연계되어 활용

되어야 한다. 구축된 집수구역도와 한국형 Reach File 및 다양한 물환

경 자료와의 연계활용을 위해서는 연계 키(key)로 활용이 가능한 주제

속성 및 집수구역의 위상 정보가 포함되어야 한다. 따라서 표 7과 같이

집수구역도와 다양한 자료와의 연계가 가능하며, 집수구역의 공간적위

치 확인이 가능하도록 속성정보 항목을 정의 하였다.

연번 속성의 종류 속성명 필드명

1 위치 속성 기하 SHAPE

2 주제 속성 객체 ID FID

3 위치 속성 집수구역 Boundary의 우상단 X좌표 BRU_X

4 위치 속성 집수구역 Boundary의 우상단 Y좌표 BRU_Y

5 위치 속성 집수구역 Boundary의 좌하단 X좌표 BLL_X

6 위치 속성 집수구역 Boundary의 좌하단 Y좌표 BLL_Y

7 주제 속성 집수구역 ID CAT_ID

8 주제 속성 표준유역 ID SB_ID

9 주제 속성 Sequence Number SN

10 주제 속성 중권역 ID MB_ID

11 주제 속성 대권역 ID BASIN_ID

12 주제 속성 면적 AREA

13 주제 속성 둘레 PERI

14 주제 속성 집수구역 타입 C_FLAG

15 주제 속성 집수구역 내 포함된 Node 수 NODE_NUM

16 주제 속성 수정일자 UPDATE

표 7. 집수구역 속성정보

이후 ArcGIS의 ‘Editor’ 기능을 이용하여 속성 테이블에 관련 속성

정보를 직접 입력하거나 ArcToolBox의 ‘Spatial Join’과 ‘Join Feild' 등

과 같은 ArcGIS상의 다양한 기능을 활용하여 집수구역 속성정보를 입

력하였다.

- 32 -

3) 한국형 Reach File 및 집수구역도 검수

한국형 Reach File 및 집수구역도 검수방법은 전체 Stream Reach 중

무작위 추출 표본을 대상으로 구축된 도형자료와 속성 테이블간의 직

접 대조 확인 과정으로 이루어졌다. 이후 Microsoft사의 Excel 매크로

및 함수를 이용하여 자동 검수를 수행하였다.

그림 19. 도형자료와 속성정보 대조를 통한 육안검수

- 33 -

Ⅲ. 연구결과 및 고찰

3.1 물관리 공통유역도 경계수정에 따른 KRF 분할단위 재설정

물관리 공통유역도 경계수정에 따른 한국형 Reach File 분할단위 재

설정에서는 2011년 하천도를 기준으로 한국형 Reach File 도형자료를

수정하였고, 물관리 공통유역도의 경계와 Stream Reach의 교차점을 기

준으로 분할하였다. 한강수계, 낙동강수계, 금강수계, 섬진강수계, 영산

강수계 및 일부 기타수계에 대하여 2011년에 갱신된 하천도를 기준으

로 수정이 완료되었다. 수정방법은 한국형 Reach File의 도형자료를

2011년 하천도를 기준으로 표준유역 단위로 이동 후 하천형상의 변형

이 심한 구간 및 신규 하천 구간에 대해서 수정하는 방법을 채택하였

다. 그러나 대다수의 작업이 수작업으로 이루어져 있어 이후 정확도 검

증이 필요하였다. 따라서 중권역 단위로 유역을 선정하여 정확도 검증

을 수행하였다. 이후 물관리 공통유역도 경계와 Stream Reach의 교차

점을 기준으로 분할하였다.

3.1.1 2011년 하천도 갱신에 따른 KRF 수정

2011년 하천도를 기준으로 한국형 Reach File의 도형자료를 이동하

는 방법은 수작업으로 이루어지기 때문에 표준유역 단위로 이동하여

발생오차를 최소화 하고자 하였다. 이에 따라 한국형 Reach File의 도

형자료는 표준유역 단위로 2011년 하천도를 기준으로 이동하고 수정하

였다. 이후 ArcGIS의 Intersect Tool을 이용하여 그림 20과 같이 한국

형 Reach File 도형자료와 2011년 하천도의 교차점이 추출되었다.

- 34 -

그림 20. 2011년 하천도와 KRF 교차점 추출 화면

이후 교차점을 기준으로 ArcGIS의 Editor Tool을 이용하여 한국형

Reach File의 도형자료가 수정되었다. 2011년 하천도의 신규 하천에 대

하여 Stream Reach가 추가 생성되었고, 그림 21과 같이 추가 생성된

Stream Reach는 기존의 Stream Reach와 연결되었다.

그림 21. 신규 하천 구간에 대한 Stream Reach 생성

- 35 -

3.1.2 KRF 정확도 검증

2011년 하천도를 기준으로 수정된 한국형 Reach File의 정확도 검증

을 위해 한강유역 20개의 중권역 중심점 448,615개중 10개의 중권역

226,503개의 중심점에 대하여 Stream Reach에 국토지리정보원에서 제

시한 1:25,000 지도 허용오차범위인 12m로 버퍼를 생성하여 Topology

검수를 실시하였다. Topology 검수결과 표 8과 같이 전체 226,503개 중

심점 중 Error로 표시된 중심점은 2.7%인 6,123개로 나타났다. 하지만

Error 중 그림 22와 같이 Stream Reach 미생성구간 및 중심점 추출

오류를 제외한 실제 Error는 전체의 약 0.37%인 816개로 확인되었다.

한강유역 검수대상 Topology결과 예외 오류 실제 오류

중심점 448,615 226,503 6,123 5,307 816

비율 - 약 50% 약 2.7% 약 2.3% 약 0.4%

표 8. 한국형 Reach File 도형자료 오류 현황

그림 22. 하천 중심점 예외 처리

이는 한국형 Reach File을 2011년도 하천도 기준으로 재편집하는 과

정에서 나타난 오류로 이를 개선하기 위해서는 지난과업에서 개발된

하천중심점 추출 프로그램을 고도화하여 중심점 추출 속도 개선, 자동

- 36 -

세선화 작업 및 Stream Reach 미생성 구간 제외 등과 같은 추가 개발

에 관한 연구가 필요하다. 또한 한국형 Reach File의 기초자료인 하천

도 구축 시 하천 변경이 없는 구간에 대하여 오차가 발생하지 않도록

개선 연구가 필요하다.

3.1.3 유역 경계지점 Stream Reach 분할

2011년 하천도를 기준으로 수정된 한국형 Reach File을 물관리 공통

유역도와 연계하여 활용하기 위해서는 물관리 공통유역도 경계를 기준

으로 Stream Reach가 분할되어야 한다. 따라서 이를 위해 우선

ArcGIS의 Intersect 기능을 이용하여 그림 23과 같이 한국형 Reach

File의 선형 도형자료와 물관리 공통유역도 경계지점의 교차점이 추출

되었다.

그림 23. 표준유역과 KRF 교차점 추출 화면

- 37 -

그러나 교차점을 자동 추출하는 경우에 그림 24와 같이 현행 한국형

Reach File의 분할 지점과 물관리 공통유역도의 교차점이 인접해있는

지점에서 짧은 Stream Reach가 생성되는 오류가 발생한다. 이러한 짧

은 Stream Reach는 이후 한국형 Reach File 기반의 집수구역도 구축

작업과정에서 정확한 집수구역도 구축을 어렵게 한다. 따라서 인접해

있는 지점에 대해서는 물관리 공통유역도의 경계지점을 기준으로 현행

한국형 Reach File 분할 지점을 이동시켰다. 이후 ArcGIS의 Split Line

At Point 기능을 이용하여 Stream Reach가 분할되었다.

그림 24. 표준유역 차점과 인접한 KRF Node 화면

- 38 -

3.2 효율적 수질관리 지원을 위한 KRF 분할 단위 세분화

효율적인 수질관리 지원을 위해서는 국가수질측정망 지점 기준으로

분할된 Stream Reach가 필요하다. 그러나 국가수질측정망의 위치는

Stream Reach 경계와 불일치하여 수질관리에 활용하기에 적합하지 않

다. 따라서 본 연구 사업에서는 국가수질측정망을 기준으로 Stream

Reach를 분할하고, 분할된 Stream Reach를 기준으로 점형자료를 생성

하였다. 이후 한국형 Reach File의 선형 및 점형자료에 대해서 속성정

보를 입력하였다.

3.2.1 국가수질측정망 지점 Stream Reach 구분

한국 Reach File을 수질 평가 및 관리지원에 활용하기 위해서는 국가

수질측정망 지점을 기준으로 Stream Reach가 분할되어야 한다. 따라서

국립환경과학원으로부터 국가수질측정망 자료를 수집하여 그림 25와

같이 2011년 하천도와 한국형 Reach File 선형자료를 중첩하고 분석하

였다.

그림 25. 국가수질측정지점 중첩 화면

- 39 -

중첩분석한 결과 국가수질측정망 지점자료의 각 지점 위치가 하천

위에 존재하지 않은 문제가 있음이 확인되었다. 이에 따라 그림 26과

같이 수질측정망 지점의 속성정보를 기준으로 인터넷지도(Daum,

Naver, Google)와 비교하여 수질측정망의 위치를 이동하였다.

그림 26. 국가수질측정망 속성정보와 인터넷지도 대조를 통한 보정

- 40 -

이후 ArcGIS의 Split Line At Tool을 이용하여 수질측정망 지점을

기준으로 Stream Reach가 추가 분할되었다. 분할결과 표 9와 같이 선

형자료는 한강수계 2,210개, 낙동강수계 2,499개, 금강수계 1,476개, 영

산강수계 526개, 섬진강수계 882개, 기타수계 1,426개의 선형자료가 생

성되었다. 이후 그림 27과 같이 ArcGIS의 Feature Vertices To Points

기능을 이용하여 Stream Reach의 시작노드 및 끝노드에 대하여 점형

자료가 생성되었다.

그림 27. Feature Vertices to Point를 이용한 KRF Node 생성

그러나 이러한 점형 도형자료 생성 방법은 두 개의 Stream Reach가

서로 접하는 위치에서 점형 도형자료를 중복 생성시키는 문제를 야기

한다. 따라서 이렇게 생성한 점형자료에 대하여 ArcGIS의 Calculate

Geometry 기능을 이용하여 좌표 값이 중복 저장된 지점들을 검색하고

중복점은 하나의 지점만을 남기고 제거하였다. 중복점을 제거한 결과

표 9와 같이 점형자료는 한강수계 2,211개, 낙동강수계 2,500개, 금강수

- 41 -

계 1,477개, 영산강수계 527개 섬진강수계 883개, 기타수계 1,442개의

점형자료가 생성되었다.

전체 한강 낙동강 금강 영산강 섬진강 기타

점형 개수 9,040 2,211 2,500 1,477 527 883 1,442

선형 개수 9,019 2,210 2,499 1,476 526 882 1,426

표 9. 한국형 Reach File 도형자료 구축 현황

3.2.2 Stream Reach 분할 단위 재정의

한국형 Reach File을 하천 및 유역관리 실무에서 보다 효율적으로

활용을 위해서는 Stream Reach의 분할단위를 최소화 하여야 한다. 이

에따라 국립환경과학원과의 협의를 통해 Stream Reach 분할 단위 기

준을 재정의 하고, Stram Reach를 수정하였다. 수정 결과 표 10과 같

이 점형자료는 한강수계 1,551개, 낙동강수계 1,695개, 금강수계 1,007

개, 영산강수계 364개 섬진강수계 603개, 기타수계 974개의 점형자료가

생성되었다. 선형자료는 한강수계 1,550개, 낙동강수계 1,694개, 금강수

계 1,006개, 영산강수계 363개, 섬진강수계 602개, 기타수계 961개의 선

형자료가 생성되었다.

전체 한강 낙동강 금강 영산강 섬진강 기타

점형 개수 6,194 1,551 1,695 1,007 364 603 974

선형 개수 6,176 1,550 1,694 1,006 363 602 961

표 10. Stream Reach 분할 단위 재정의 결과

3.2.3 공간객체간 위상정립 및 속성 현행화

표 11, 12는 지난 연구 사업을 통해 설계된 선형 및 점형 도형자료의

속성 구성을 나타낸다. 본 연구 사업에서는 지난 연구 사업에서 구축된

- 42 -

연번 속성의 종류 속성명 필드명

1 주제 속성 객체ID FID

2 위치 속성 기하 SHAPE

3 위상 속성 상류본류유입방향 USDIR

4 위상 속성 상류좌측Reach의 SEG ULSEG

표 12. 선행사업 한국형 Reach File 선형 속성정보 항목

한국형 Reach File에서는 호소지역에 대하여 지류분기점에 대한 구분

이 되어 있지 않으며, 단일 하천내에 복수의 Stream Reach가 중복 구

축되어 있는 문제를 해결하기 위해 고유식별자 체계를 변경하였다. 이

에 따라 이전 고유식별자와 관련된 속성을 삭제하고, 수질측정망 및 집

수구역도 관련 항목을 추가하여 한국형 Reach File의 점형 및 선형 자

료의 속성정보 항목을 재정의 하였다. 이후 재정의된 한국형 Reach

File의 점형 20개, 선형 36개의 속성정보에 대하여 ArcGIS의 ‘Editor’

기능 및 ‘Spatial Join’과 ‘Join Feild' 등과 같은 다양한 기능을 활용하

여 입력하였다. 입력된 속성정보는 육안 판독 및 Microsoft사 Excel의

매크로 및 함수를 이용하여 검수작업을 수행한 후 발견된 오류에 대한

수정작업을 거쳐 최종적으로 점형 20개, 선형 36개의 속성정보 구축을

완료하였다.

연번 속성의 종류 속성명 필드명

1 주제 속성 객체ID FID

2 위치 속성 기하 SHAPE

3 위상 속성 연결Reach개수 NUM_RCH

4 위상 속성 하류방향연결ReachID D_RCHID

5 위상 속성 총량소유역명 T_UW_NM

6 위상 속성 표준유역코드 K_SW_CD

7 위상 속성 행정구역코드 ADM_CD

8 위치 속성 X좌표 TM_X

9 위치 속성 Y좌표 TM_Y

10 주제 속성 수계단위 CU

11 주제 속성 하천구분단위 SEG

12 주제 속성 분기점기준구분단위 MI

13 주제 속성 노드고유 ID RCHNODEID

표 11. 선행사업 한국형 Reach File 점형 속성정보 항목

- 43 -

5 위상 속성 상류좌측Reach의 MI ULMI

6 위상 속성 상류좌측Reach의 TRIB ULTRIB

7 위상 속성 상류우측Reach의 SEG URSEG

8 위상 속성 상류우측Reach의 MI URMI

9 위상 속성 상류우측Reach의 TRIB URTRIB

10 위상 속성 하류유입Reach의 방향 CDIR

11 위상 속성 하류유입Reach의 SEG CSEG

12 위상 속성 하류유입Reach의 MI CMI

13 위상 속성 하류유입Reach의 TRIB CTRIB

14 위상 속성 하류분기여부 DIVERGENCE

15 위상 속성 하류Reach의 SEG DSSEG

16 위상 속성 하류Reach의 MI DSMI

17 위상 속성 하류Reach의 TRIB DSTRIB

18 위상 속성 하류분기유출Reach의 SEG DIVSEG

19 위상 속성 하류분기유출Reach의 MI DIVMI

20 위상 속성 하류분기유출Reach의 TRIB DIVTRIB

21 위상 속성 유입지점NodeID U_NODEID

22 위상 속성 유출지점NodeID D_NODEID

23 위상 속성 유입지점총량소유역명 U_T_UW_NM

24 위상 속성 유출지점총량소유역명 D_T_UW_NM

25 위상 속성 유입지점표준유역코드 U_K_SW_CD

26 위상 속성 유출지점표준유역코드 D_K_SW_CD

27 위치 속성 유입지점X좌표 U_TM_X

28 위치 속성 유입지점Y좌표 U_TM_Y

29 위치 속성 유출지점X좌표 D_TM_X

30 위치 속성 유출지점Y좌표 D_TM_Y

31 위치 속성 최대X좌표 MAX_TM_X

32 위치 속성 최대Y좌표 MAX_TM_Y

33 위치 속성 최소X좌표 MIN_TM_X

34 위치 속성 최소Y좌표 MIN_TM_Y

35 위상 속성 행정구역코드 ADM_CD

36 주제 속성 수계단위 CU

37 주제 속성 하천구분단위 SEG

38 주제 속성 하류분기점기준구분단위 MI

39 주제 속성 상류분기점기준구분단위 UPMI

40 주제 속성 본류지류구분 TRIB

41 주제 속성 수계명 BASIN_NM

42 주제 속성 하천명 STR_NM

43 주제 속성 하천명기준본류지류구분 STR_NMTRIB

44 주제 속성 한국형ReachFileID RCHLINEID

45 주제 속성 하천연장 SEG_LEN

46 주제 속성 대상Reach연장 RCH_LEN

47 주제 속성 Reach누적연장 CUM_LEN

48 주제 속성 Reach연결유무 R_FLAG

49 주제 속성 마지막Reach유무 T_FLAG

50 주제 속성 시작Reach유무 S_FLAG

51 주제 속성 Reach종류 RCH_TYPE

52 주제 속성 하천등급 LEV

53 주제 속성 수정일자 UPDATE

- 44 -

그림 28. 한국형 Reach File 점형 속성정보 입력 결과

그림 29. 한국형 Reach File 선형 속성정보 입력 결과

- 45 -

3.3 집수구역도 구축

3.3.1 집수구역도 도형자료 구축

소하천 중심의 물관리 정책을 지원하기 위하여 ArcHydro 모델을 이

용하여 집수구역을 구축하였다. 이후 Stream Reach 단위로 집수구역을

재정의 하고, ArcGIS의 Simplify Polygon 기능과 Smooth Polygon 기

능을 이용하여 경계선을 일반화하였다. 이때 Simplify Polygon 기능의

Tolerance 값은 30m, Smooth 기능의 Tolerance 값을 120m로 설정한

결과가 표준유역의 경계선과 가장 유사하게 나타났다. 이후 물관리 공

통유역도의 경계와 집수구역의 경계선을 ArcGIS의 Align Edge Tool을

이용하여 일치하는 작업을 하였다.

집수구역 구축 결과 표 13과 같이 집수구역 도형 자료는 한강수계

1,468개, 낙동강수계 1,620개, 금강수계 959개, 영산강수계 346개, 섬진

강수계 562개, 기타수계 931개의 집수구역 도형자료가 생성되었다.

전체 한강 낙동강 금강 영산강 섬진강 기타

집수구역 수 5,886 1,468 1,620 959 346 562 931

표 13. 한국형 Reach File 집수구역도 도형자료구축 현황

3.3.2 집수구역도 속성정보 입력

집수구역도와 KRF 자료 및 다양한 물환경 자료와의 연계활용을 위

해서 연계 키(key)로 활용이 가능한 주제속성 및 집수구역의 위상 정

보를 포함하여 16개 항목으로 설계하였다. 또한 KRF 점형 자료와 선

형 속성정보에도 집수구역과 연계를 위한 항목인 CAT_ID(Stream

Reach가 포함된 집수구역 코드), LUP_CAT_ID(좌측상류방향 집수구역

코드), RUP_CAT_ID(우측상류방향 집수구역 코드), LUP_CAT_ID(하

- 46 -

류방향 집수구역 코드) 등을 추가하여 설계하였다. 집수구역 속성정보

는 ArcGIS의 ‘Editor’ 기능 및 ArcToolBox의 ‘Spatial Join’과 ‘Join

Feild' 등과 같은 다양한 기능을 활용하여 그림 30과 같이 입력을 완료

하였다. 입력된 속성정보 항목에 대해서는 육안 판독 및 Microsoft사

Excel의 매크로 및 함수를 이용하여 검수작업을 수행한 후 발견된 오

류에 대한 수정작업을 통해 최종적으로 집수구역 속성정보를 완료하였

다. 속성정보 입력 결과 한국형 Reach File과 집수구역의 연계를 통한

각 Stream Reach의 영향권역 분석이 가능하였다. 아울러 물관리 공통

유역도, 하천도, 수질측정망 등 다양한 물환경 자료와도 연계가 가능하

여 보다 효율적인 수질 및 유역관리가 가능할 것으로 판단된다.

그림 30. 집수구역도 속성정보 입력 결과

- 47 -

Ⅳ. 결 론

본 연구 사업에서는 GIS 기반의 수질분석 및 유역관리 실무에서 한

국형 Reach File의 활용도를 높이기 위하여 한국형 Reach File 현행화

및 정확도 제고방안 연구를 수행하였다. 우선 기타수계를 포함한 4대강

수계(한강, 낙동강, 금강, 영산강 및 섬진강)에 대해 2011년에 갱신된

하천도를 기준으로 한국형 Reach File을 수정하였다. 또한 물관리 공통

유역도 경계와 Stream Reach의 교차점을 기준으로 한국형 Reach File

을 분할하였다. 아울러 효율적인 수질관리 지원을 위하여 국가 수질측

정망 지점을 기준으로 Stream Reach를 분할하여 한국형 Reach File의

분할단위를 세분화하였다. 이후 국립환경과학원의 요청에 따라 Stream

Reach의 분할 단위를 재정의 하였으며, 지난 연구 사업에서의 한국형

Reach File 선형 및 점형자료에 대한 속성정보 항목을 기반으로 속성

정보항목을 재설계하고 입력하였다. 아울러 ArcHydro모델을 이용하여

각각의 Stream Reach에 대응하는 집수구역을 구축하였다. 구축된 집수

구역에 대해서 물관리 공통유역도의 경계를 기준으로 경계를 수정하였

다. 마지막으로 집수구역과 한국형 Reach File의 연계활용이 가능하도

록 집수구역 속성정보를 설계하고 입력하였다.

현재까지 4대강 수계를 대상으로 한국형 Reach File 현행화 및 정확

도 제고방안 연구가 원활히 수행되었다고 판단되며, 본 사업의 최종 결

과 및 성과는 다음과 같이 요약할 수 있다.

◦ 국내 유역관리 업무가 물관리 공통유역도의 중권역 및 표준유역

단위로 이루어지고 있으므로 실무에서 한국형 Reach File의 활용도를

높이기 위해서는 유역 경계에서 Stream Reach 분할이 필요함을 확인

하였다.

◦ 2011년 하천도가 갱신됨에 따라 2010년부터 2012년까지 구축된

- 48 -

한국형 Reach File의 공간자료 수정을 통해 현행화가 필요함이 확인되

었고, 이에 2011년 하천도를 기준으로 한국형 Reach File의 도형자료를

수정하고 Topology 검수를 통하여 정확도를 검증하였다.

◦ 2011년 하천도를 기준으로 수정된 한국형 Reach File을 물관리

공통유역도와 연계활용을 위해 유역 경계와 한국형 Reach File의 도형

자료의 교차점을 추출하였고 추출된 교차점을 기준으로 Stream Reach

를 분할하였다.

◦ 각 수질측정지점에서 Stream Reach가 분할되어 있지 않아 수질

측정지점에 영향을 미치는 하천 구간 및 집수구역 영역을 정확히 정의

하는데 어려움이 있으므로 국가 수질 측정망 지점에서 Stream Reach

분할이 필요함을 확인하였다.

◦ 이에 국립환경과학원으로부터 국가수질측정망 지점 자료를 수집

하였고, 수집된 국가 수질측정망 지점을 한국형 Reach File과 중첩하여

중첩된 국가 수질측정망 지점을 기준으로 Stream Reach를 추가 분할

하였다.

◦ 또한 Stream Reach의 분할 과정 중 발생한 불필요한 Stream

Reach에 대하여 수정한 결과, 점형 도형자료의 경우 한강수계 1,551개,

낙동강수계 1,695개, 금강수계 1,007개, 영산강수계 364개 섬진강수계

603개, 기타수계 974개의 점형자료가 생성되었으며, 선형자료의 경우

한강수계 1,550개, 낙동강수계 1,694개, 금강수계 1,006개, 영산강수계

363개, 섬진강수계 602개, 기타수계 961개의 선형자료가 생성되었다.

◦ 이후 단일 하천 내 복수의 Stream Reach가 중복 구축되어 있는

문제를 해결하기 위해 고유식별자 체계를 변경하고 고유식별자와 관련

된 속성정보 항목을 삭제하고, 수질측정망 및 집수구역도 관련 속성정

보 항목을 추가하여 속성정보를 설계하고 입력하였다.

- 49 -

◦ 완료된 한국형 Reach File을 기반으로 각각의 Stream Reach에 대

응하는 집수구역을 구축하였다.

◦ 집수구역 구축결과 한강수계 1,468개, 낙동강수계 1,620개, 금강수

계 959개, 영산·섬진강수계 908개, 기타수계 931개의 집수구역 도형자

료가 생성되었다.

◦ 한국형 Reach File과 집수구역의 연계 활용을 위하여 집수구역 속

성정보를 설계하고, 이후 16개의 속성정보 항목에 대해 ArcGIS의 기능

을 이용하여 입력을 완료하였다.

- 50 -

Ⅴ. 기대성과 및 활용방안

5.1 기대성과

본 연구 사업을 통하여 기존 한국형 Reach File의 Stream Reach를

보다 세분화함으로써 수질분석 및 유역관리 실무에서의 활용도를 높인

한국형 Reach File의 구축이 가능할 것으로 기대된다. 아울러 Stream

Reach 단위의 집수구역 정의 및 집수구역도의 제공도 가능할 것으로

판단된다. 더불어 Stream Reach 단위의 집수구역도는 소유역 단위의

오염원 정보 관리를 가능하게 하므로 적극적이고 효율적인 수질 관리

정책 수립 및 의사결정을 지원할 것으로 판단된다. 특히 오염원의 유역

내 포함 여부 및 수질 영향권역을 보다 세밀하게 정의할 수 있게 됨에

따라 수질 모델링 활용에 있어서도 수질 예측 정확도 제고에 기여할

것으로 예상된다. 나아가 추가 분할된 Stream Reach는 GIS 기반 오염

원 및 오염부하 자료의 관리를 위한 기본 공간단위로 국립환경과학원

내 물환경정보시스템(Water Environmental Information System)과 연

계를 통해 다양한 하천 네트워크 분석에 의한 물환경 정보의 관리 및

검색에 활용이 가능할 것으로 기대되며, 시스템 고도화에도 많은 기여

를 할 것으로 기대된다.

5.2 활용방안

본 연구를 통해 추가 분할된 Stream Reach는 GIS 기반 오염원 및

오염부하 자료의 관리를 위한 기본 공간단위로 국립환경과학원 내 물

환경정보시스템(Water Environmental Information System)과 연계를

통해 다양한 하천 네트워크 분석에 의한 물환경 정보의 관리 및 검색

이 가능하도록 시스템을 고도화하는데 활용이 가능하다. 또한, Stream

Reach 단위의 집수구역도는 개별 오염원의 공간적 포함관계를 보다 세

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밀하게 정의하여 개별 Stream Reach에 영향을 미치는 오염원을 보다

명확히 규정함에 따라 TMDL에서의 소유역 단위 오염원 관리 및 소하

천 중심의 수질환경관리정책 수립에 적극적으로 활용이 가능할 것으로

판단된다. 나아가 한국형 Reach File은 환경부 및 물관련 부처의 다양

한 물환경 정보를 통합 관리하는데 필요한 표준 및 공유 매개체로써

활용이 가능하며, 특히 물관리 공통유역도와 연계 활용이 가능해짐에

따라 유역과 하천을 연계한 수질관리를 위한 공간분석에 활용이 가능

하다. 아울러 한국형 Reach File은 하천 및 호소에 대하여 수질 모델링

및 유역유출 모델링을 지원할 수 있는 다양한 공간정보를 포함하므로

미국의 BASINS와 같은 GIS 기반의 통합 모델 프로그램 개발 연구에

서도 프레임워크 데이터로써 활용이 가능할 것으로 판단된다. 아울러

점, 선, 면형의 데이터 셋으로 구성된 한국형 Reach File은 GIS상에서

다양한 물환경 정보를 빠르고 정확하게 검색하고자 하는 일반 국민 및

관련 연구자의 수요를 충족시키기 위한 웹 GIS를 개발함에 있어서 네

트워크 분석 및 영향권역 탐색을 지원하는데 기초 공간자료로서 활용

도 가능할 것이다.

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