기후변화로 인해 유발되는 가뭄은 수질을 악화시켜 수생 생태계에 점점 더 큰 영향을 미치고 있다. 그러나 기존의 가뭄 지수는 주로 수자원량에 초점을 맞추고 있어 환경적 영향의 실상을 포착하는 데 한계가 있다. 이러한 공백을 메우기 위해 본 연구는 Srivastava와 Maity(2023)가 처음 제안한 환경가뭄지수(Environmental Drought Index, EDI)를 기반으로 하며, 이후 Jo 등(2024)이 수질 지표를 포함하도록 수정한 Water Quality Environmental Drought Index(WQEDI)를 개발하였다. WQEDI는 수문·기상 변수와 함께 수질 지표를 통합하는 세 가지 핵심 혁신을 도입하며, Random Forest(RF)를 이용한 데이터 기반 변수 선택 및 가중치 산정, Decision Tree(DT) 모델을 통한 임계값 도출을 포함한다. 또한 도시, 농촌, 산림 유역 유형에 맞춘 유역 특이적 가뭄 등급 체계를 제시함으로써 공간적 적응성을 향상시킨다. 검증 결과, WQEDI는 Jo 등(2024)이 제안한 EDI에 비해 설명력이 더 우수한 것으로 확인되었으며, 생화학적 산소요구량(Biochemical Oxygen Demand, BOD) 농도와의 상관관계가 더 강하고 초과 현상의 패턴이 더 일관되게 나타났다. 더 나아가 BOD 초과 비율은 WQEDI 가뭄 등급이 높을수록 체계적으로 증가하여, 환경가뭄의 심각도를 포착하는 데 효과적임을 보여주었다. 이러한 결과에 기초하여 본 연구는 유역별 우선 등급과 개입 시기를 도출하고, 맞춤형 가뭄 관리 전략을 제안하였다. WQEDI는 가뭄으로 인한 수질 악화를 진단하고 관리하기 위한 정교하면서도 적응 가능한 틀을 제공한다. 이는 환경가뭄 대응을 위한 과학적 근거를 제공하며, 근거 기반의 수자원 관리 및 기후 적응 정책의 개발을 뒷받침한다.

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