수문학적 가뭄은 하천, 저수지, 지하수 등 가용 수자원의 부족과 직접적으로 연관되어 있으며, 기상학적 가뭄과 달리 사회·경제적 피해가 더욱 심각하게 나타날 수 있습니다. 본 연구실에서는 다양한 수문학적 가뭄지수(SPI, SRI, SWAP 등)와 Copula, 베이지안 네트워크, 구조방정식모형(PLS-SEM) 등 첨단 통계적·기계학습 기법을 활용하여 가뭄의 발생, 전이, 피해 특성을 정량적으로 평가하고 있습니다. 특히, 기상학적 가뭄에서 수문학적 가뭄으로의 전이 확률, 지체시간, 공간적 이동 패턴 등 복합적인 가뭄 현상을 다차원적으로 분석함으로써, 지역별 가뭄 위험도와 취약성을 체계적으로 산정합니다. 최근에는 기후변화 시나리오(RCP, SSP 등)와 사회경제적 변수(인구, 산업, 농업 등)를 통합적으로 고려하여 미래 가뭄 위험도를 예측하고, Copula 기반의 이변량·삼변량 빈도해석, 동적 베이지안 분류기, 머신러닝 예측모형(SVM, LSTM 등) 등을 적용하여 극한가뭄의 발생 가능성과 영향을 정량화합니다. 또한, 용수공급체계, 지역별 대응능력, 사회경제적 취약성 등 다양한 인자를 통합적으로 반영한 가뭄 위험도 평가 프레임워크를 구축하여, 실제 정책 및 의사결정에 활용 가능한 실질적 지표를 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 전국 및 권역별로 가뭄 핫스팟 지역을 도출하고, 가뭄 대응 정책의 우선순위 설정, 용수공급 계획, 재난관리 전략 수립 등에 활용될 수 있습니다. 나아가, 기후변화에 따른 미래 가뭄 위험의 불확실성을 줄이고, 지역 맞춤형 가뭄 대응 방안을 마련하는 데 중요한 과학적 근거를 제공합니다.

기후변화와 인간 활동(도시화, 산업화, 인구 증가 등)은 유역의 강수, 유출, 증발산, 토양수분 등 수문 순환 전반에 복합적인 영향을 미치고 있습니다. 본 연구실은 Budyko 가설, 비정상성 빈도해석, 다중모형 앙상블(MME), L-모멘트, GAMLSS 등 다양한 수문학적·통계적 기법을 활용하여 기후변화와 인간 활동이 유역 유출량, 댐 유입량, 수력발전량, 홍수 및 가뭄 발생 특성에 미치는 영향을 정량적으로 평가합니다. 특히, 한강, 금강, 낙동강 등 주요 유역을 대상으로 과거 관측자료와 미래 기후변화 시나리오(RCP, SSP 등)를 결합하여 유출량 변화의 원인을 기후 요인과 인위적 요인으로 분리·분석합니다. Pettitt 검정, Mann-Kendall 추세분석, 비선형 동적 시스템, 카오스 이론, 베이지안 네트워크 등 첨단 분석기법을 적용하여, 유역별로 기후변동과 인간 활동이 유출량 변화에 미치는 상대적 기여도를 산정하고, 미래 수문재해(가뭄, 홍수) 위험의 공간적·시간적 분포를 예측합니다. 이와 함께, 수력발전, 농업·생활·공업용수 수요, 환경유량 등 다양한 수자원 관리 이슈에 대해 기후변화와 인간 활동의 영향을 통합적으로 고려한 시나리오 기반 의사결정 지원 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 기후위기 시대에 효과적인 수자원 관리, 재해 대응, 지속가능한 발전 전략 수립에 핵심적인 과학적 근거를 제공하며, 국가 및 지역 단위의 물관리 정책 수립에 실질적으로 기여하고 있습니다.