이 연구 주제는 강우의 시공간적 변동성을 정밀하게 해석하고, 대규모 기후·기상 정보를 유역 단위의 실질적 수문 입력자료로 전환하는 방법을 다룬다. 연구실은 강우가 공간적으로 균질하지 않고 시간적으로도 간헐성과 자기유사성을 보인다는 점에 주목하여, 실제 홍수 예측과 수자원 계획에 활용 가능한 고해상도 강수정보 생산에 집중하고 있다. 특히 레이더 강우, 수치예보, 기후시나리오 자료를 결합하여 유역 규모에서 활용 가능한 강수장 재현 기술을 발전시키는 것이 핵심이다. 이를 위해 확률론 기반의 시공간 모형, random cascade 기반 상세화 기법, 인공신경망 및 데이터 기반 보정기법 등을 활용한다. 대표적으로 강우의 축척 특성을 반영한 시공간 간헐 랜덤 캐스케이드 모형을 통해 저해상도 강수자료를 고해상도로 변환하고, 레이더 기반 강우 추정 정확도를 비교·보정함으로써 실제 유출 및 홍수 해석에 적합한 입력값을 만든다. 또한 면적강우 환산, 강우 공간변동성에 따른 areal reduction factor 산정 등은 설계홍수량과 홍수방어시설 계획의 신뢰도를 높이는 데 직접 연결된다. 이 연구는 기후변화 시대의 극한강수 해석과 수공구조물 안전성 평가에 중요한 기반을 제공한다. 미래에는 비정상성 기후조건, 국지성 집중호우, 초단시간 강우사상에 대응하기 위해 물리기반 수문모형과 인공지능 기반 예측모형의 융합이 더욱 중요해질 것으로 보인다. 연구실의 성과는 댐 유입량 전망, 홍수위험도 평가, 도시 및 하천 유역의 재해 저감 전략 수립에 폭넓게 활용될 수 있다.

이 연구 주제는 이상홍수와 극한 강우사상에 대응하기 위한 홍수 모니터링, 유출 해석, 피해 예측, 그리고 방어시설 운영 최적화 기술을 포함한다. 연구실은 하천 합류부, 하류 제약구간, 저수지 및 홍수조절시설이 복합적으로 연결된 실제 수계 환경을 대상으로, 홍수위험을 조기에 진단하고 효과적으로 대응할 수 있는 통합형 의사결정 기술을 개발하고 있다. 단순한 수위 예측을 넘어 시설 운영과 재난 대응이 동시에 가능한 실시간 플랫폼 지향성이 큰 특징이다. 연구 방법으로는 고밀도 하천 계측자료, 레이더 및 위성영상, 분포형·집중형 수문모형, 저수지 운영 알고리즘, 피해예측 기법 등을 통합한다. 특히 초연결 홍수방어시설 운영기술 개발 과제에서는 홍수모니터링부터 홍수량 분석, 침수 및 피해 예측, 시설운영 의사결정까지 이어지는 원스톱 플랫폼 요소기술을 구축하고 있다. 또한 미계측 또는 정보 공유가 어려운 유역에 대해서도 위성 기반 수위 산정과 모형 보정을 통해 유입량과 방류량을 추정하는 등, 정보 불완전성을 극복하는 실용적 접근을 보여준다. 이 연구는 기후위기로 인해 증가하는 돌발홍수와 복합재난에 대한 대응력을 높이는 데 매우 중요하다. 향후에는 사이버물리시스템, 디지털트윈, 인공지능 기반 운영 최적화 기술이 결합되면서 홍수방어시설의 자율적·적응적 운영이 가능해질 것이다. 연구실의 축적된 성과는 댐, 저수지, 제방, 하천시설의 안전운영뿐 아니라 국가 및 지자체 차원의 재난관리 체계 고도화에도 크게 기여할 수 있다.

이 연구 주제는 기후변화에 따른 강수, 증발산, 유출, 가뭄빈도 변화 등을 종합적으로 분석하고, 이를 바탕으로 안정적인 물 공급과 치수 안전을 달성하기 위한 수자원 운영전략을 수립하는 데 초점을 둔다. 연구실은 한강수계 등 주요 유역을 대상으로 미래 수문변화가 댐과 저수지 운영에 미치는 영향을 평가하고, 장래 극한사상 하에서도 지속 가능한 물관리 방안을 제시하는 연구를 수행하고 있다. 이는 전통적인 수자원 계획을 넘어 적응형 운영규칙을 설계하는 방향으로 확장되고 있다. 구체적으로는 기후변화 시나리오 기반 강수 및 증발산 전망, 장기 유출 모의, 물수지 해석, 가뭄빈도 분석, 그리고 다목적댐 연계운영규칙 도출이 주요 방법론이다. 인공신경망 기반 상세화 기법과 수문모형을 함께 적용하여 미래 유입량을 전망하고, 댐 간 상호작용을 고려한 운영전략을 개발함으로써 용수공급 안정성과 홍수 대응능력을 동시에 확보하고자 한다. 또한 저수지 수온 성층화, 수질 및 퇴적과 같은 수환경 요소까지 연계하여 보다 현실적인 운영 대안을 제시한다. 이 연구는 물 부족과 홍수 위험이 동시에 심화되는 미래 환경에서 국가 수자원 정책의 과학적 근거를 제공한다. 향후에는 기후 불확실성을 정량화하는 확률론적 접근, 인공지능 기반 예측 제어, 유역-저수지-수요지 통합관리 체계가 더욱 중요해질 전망이다. 연구실의 연구는 단순한 예측을 넘어서 실제 물관리 기관이 활용할 수 있는 운영 규칙과 의사결정 지원체계를 마련한다는 점에서 높은 현장 적용성을 가진다.