1. 서 론

1980~2002년 사이에 발생된 하천 제방 파괴 원인의 약 40%는 만곡부 등에서 세굴에 의하여 초래되었다. 일반적으로 제방을 보호하기 위해서는 호안과 밑다짐을 설치하여 왔으나 보다 적극적인 공법으로써 수제 (groin, spur dike, stream control works)를 설치하는 것을 검토할 필요가 있다. 수제는 흐름방향과 유속을 제어하여 하안 또는 제방을 유수에 의한 침식작용으로부터 보호하기 위해 호안 또는 하안 전면부에 설치되는 구조물이다. 이것은 물의 흐름에 거의 직각 (상향 또는 하향)으로 설치되며, 그 접합점은 기존의 하안내에 고정되고 선단은 새로이 계획하는 흐름의 법선에 도달시킨다. 수제는 하도단면 일부의 유속을 약화시키는 기능을 하고, 그 때문에 물은 좁아진 하천단면에 집중하여 흐른다. 그리고 동시에 수류를 하안으로부터 멀어지게 하는 효과가 있기 때문에 침식의 위험에 노출된 하안보호에 유효하게 이용할 수 있다.

일본, 스위스, 미국 등에서는 치수목적상으로는 일반적으로 호안과 일체로 하여 제방을 홍수로부터 보호하는 고수수제와 호안 전면부의 하상세굴을 방지하기 위한 저수수제가 이용되고 있다. 국내의 수제설계 기술은 하천설계기준에 수제의 설계와 시공에 관한 기준이 마련되어 있으나 주로 일본과 유럽에서 제안된 경험적 공식이나 이론을 부분적으로 인용한 것이기 때문에 설계 및 시공단계에서 이를 실무적으로 이용하기는 어려운 실정이다.

수제를 설치하면 수제의 규모에 따라 하도의 유효 통수단면적이 감소하고 횡단 형상이 달라져서 유속, 수위 및 홍수시 흐름구조 등 유동 특성이 변화하기 때문에 수리모형 실험이나 수치모형을 적용하여 유동장을 재현하기 위한 연구 (Bathurst et al. 1979, Marelius et al. 1998, Sukhodolov et al. 2004, Wu et al. 2004)가 시도되어 왔다. 또한, 수제를 설치하면 유동 특성의 변화에 따라 하상의 국소 세굴․퇴적이 발생하기 때문에 하상변동 예측에 대한 연구 (Acharya 2002, Kuhnle et al. 2002, Zhang et al. 2005, Zhang and Nakagawa 2008, Teraguchi et al. 2008)도 활발하게 이루어지고 있다.

수제는 수제 높이와 수심의 비에 따라 흐름에 미치는 영향이 다르므로 즉, 상대적으로 수제 높이에 비해 수심이 작을 경우에는 구조물로써 흐름에 영향을 미치지만 수심이 클 경우에는 조도 요소로써 작용하기 때문에 수심의 변화에 따른 하도 만곡부에서의 흐름 구조의 변화에 대한 연구도 시도되고 있다 (Jorge et al. 2008). 국내의 수제에 관한 연구는 주로 수제 주변의 흐름특성, 세굴 및 퇴적경향 분석을 수행한 바가 있으며, 최근 수제의 평면배치 및 적정간격 산정에 관한 실험 연구 (Kang et al. 2008, 2009, Park 2011a, 2011b, 2011c, Kim et al. 2014)가 시도되고 있으나 현장 적용 및 모니터링 등에 대한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 최근에는 현장에 설치된 저수수제군 주변의 국소세굴 및 퇴적에 따른 여울·소의 형성 등 하상변동은 하도의 다양한 흐름 조건을 형성함으로써 생태계 기반에 다양성을 제공한다는 측면에서 연구 (USGS 2009, Kim et al. 2014)가 진행되고 있다.

본 연구에서는 우리나라와 같이 유량 변동이 큰 하천에는 비교적 높이가 낮고, 길이도 짧은 저수수제가 수리적 안정성 측면에서 유리한 것으로 판단하고, 홍수시 하안의 세굴에 의한 호안 및 제방기초의 파괴가 빈발하는 하도의 만곡부에서 유향 제어와 토사의 퇴적을 유도할 수 있는 하도안정 공법으로서 수제의 선단 높이가 평수위 정도인 저수수제공법 (submerged spur dike works)을 선정하였다. 또한, 국내에서 수리실험이나 수치해석에 의한 연구가 시도되고 있으나 현장 적용에 대한 연구가 미흡하기 때문에 실증적 연구로써 현장 적용 및 모니터링을 통하여 저수수제군이 홍수시 하도흐름에 미치는 영향과 그에 따른 흐름특성 및 하상변동 경향 등 수제의 수리학적 효과와 수제 설치 구간에 대한 하도지형 변화를 분석하였다.

2. 연구방법

2.1 연구대상지

연구대상지는 Fig. 1에 나타낸 바와 남강의 합류점으로부터 약 19 km 상류의 중심각 약 74°의 단일 만곡부로서 경남 고성군 영현면 연화리의 연화천 합류부 상류에 위치하고 있다. 대상지는 연장 190 m, 평균하폭 70-80 m이며, 하상재료는 자갈이다.

Fig. 2와 Fig. 3은 수제 설치 전·후의 현장조사 사진으로서 수제 설치 후의 수제구간에 대한 현황을 나타낸 것이다. Fig. 4는 수제의 구조 및 제원을 나타낸 것으로써 연화천 합류부 직상류 하도 만곡부에 연장 190 m 구간에 길이 15 m, 높이 1.5 m, 하부폭 7 m, 상부 폭 2.0 m, 종단경사 1/15인 사다리꼴 단면의 저수수제 3기를 40 m 간격으로 설치하였다.

2.2 현장조사

본 연구의 대상지는 하천정비공사의 일환으로 제방보강 및 저수수제를 설치공사 후 하상을 평탄하게 정비하였기 때문에 저수수제군이 홍수시 유향 및 유속을 변화시켜 수제 선단부에는 국소세굴이 발생하고 및 수제 사이에는 퇴적이 유도되는 등 하상변동이 발생한다. 따라서, 본 연구는 저수수제군 설치 전․후의 하도지형 및 흐름특성의 변화를 비교, 분석하여 만곡부에 설치된 저수수제군이 하상변동 및 유향제어 등에 미치는 수리적 효과를 제시하고자 하였다. 따라서, 저수수제군 설치 전․후의 항공사진 분석을 통하여 저수로 이동 등 하도의 평면적 변화를 분석하였고, 하도지형 변화를 조사하기 위하여 2008년, 2009년, 2010년, 2011년 및 2014년 2월에 지형측량을 시행하여 대상구간에 대한 하도의 종단 및 횡단 변화를 검토하였다.

2.3 2차원 수치모형의 적용

하도의 흐름과 하상변동에 대하여 적용되는 수치모형은 하천흐름 및 유사이송을 지배하는 연속방정식, 운동방정식, 흐름저항방정식, 유사연속방정식, 유사량 예측 방정식을 이용하여 수학적으로 해석하는 것으로써 1차원 모형에서부터 3차원 모형에 이르기까지 많은 연구가 진행되고 있다. 1980년대부터 본격적으로 연구개발이 시작되었다. 국내외에서 적용되는 주요 수치모형들은 SMS (SED2D), RAMS (RAM6), CCHE2D, RIC-Nays 등이 있다. CCHE2D 모형은 개수로의 부정류와 유사이동에 대한 모의를 위해 개발된 수치모형으로써 흐름 조건은 상류, 사류 및 천이영역까지 적용이 가능하며, 하상변동 조건은 하상경사 및 만곡부의 2차류 영향으로 인한 모의가 가능한 것으로 평가된다 (Yafei and Wang 2001).

본 연구에서는 하상토 입도분포를 입력자료로 이용이 가능하며, 소류사와 부유사, 총유사 이송형태 모의가 가능한 수심적분 2차원 모형인 CCHE2D 모형을 이용하여 저수수제군의 설치에 따른 수리 및 하상변동 경향을 모의하고 고찰하였다.

2차원 흐름 및 하상변동 모의를 위한 지형자료는 영천강 연화제 구간 공사구간에 대하여 2009년 수제 설치 후에 수행한 현장 지형측량 성과를 적용하였다. 2차원 해석을 위한 격자의 구성은 종단 방향 190 m, 하폭 70-80 m에 대하여 종단 방향 70개, 횡단 방향 50개의 격자로 요소망을 구성하였다. 대상구간은 미계측 유역으로서 유량측정 자료가 전무하므로 대상지점으로부터 약 4.5 km 하류의 두문교에 설치된 수위표 (국토교통부)의 수위 관측자료 (Fig. 5)를 이용하여 수제설치 이후에 발생했던 유출수문곡선으로부터 첨두홍수 지속시간을 추정하였다.

또한, 수제 설치 구간에 대한 흐름 양상 및 하상 변동을 파악하기 위하여 CCHE2D를 활용한 수치모의를 하였다. CCHE2D의 수치모의에 앞서 수제설치 이후에 발생했던 홍수 흔적수위로부터 HEC-RAS로써 정상등류 조건으로 역산하여 유량 및 하류수위를 구한 계산결과를 CCHE2D 수치모의를 위한 초기조건 및 경계조건에 반영하였다.

Fig. 6은 수제 설치 전 (Fig. 6 (a))․후 (Fig. 6 (b))의 하상재료의 분포현황으로써 입경분포는 0.1 mm (모래) - 250 mm (큰 호박돌) 범위의 10개 그룹으로 D₅₀은 약 50 mm 정도이며, 지배적인 하상재료는 굵은 자갈이다.

Table 1은 CCHE2D모형에 적용된 매개변수의 민감도 분석한 결과를 보여주고 있으며, 나머지 매개변수를 제시된 기준치로 고정시키고 해당 매개변수를 적용범위 내에서 변화시키면서 모형의 계산을 수행하였다. 계산된 민감도 값이 0.1보다 작은 경우에는 해당 매개변수의 민감도는 작은 것으로 고려하여 제거하였다. 왜냐하면 민감도가 낮은 매개변수를 고려할 경우 모의 값이 뚜렷한 개선 없이 수렴시간만 길어지거나 수렴조건의 횟수가 제안될 경우 매개변수들이 비현실적인 값으로 산정될 가능성이 크기 때문이다.

3. 결과 및 고찰

3.1 하도특성 조사

대상구간의 하도는 저수수제군 설치 및 하상정리로 인하여 하상은 평탄하고 단순한 지형구조를 가짐에 따라 흐름의 양상도 단순해졌다. 따라서, 수제 설치 및 하상정리 등 하천공사 후 하도의 물리적 특성 변화를 파악하기 위하여 Fig. 7에 나타낸 바와 같이 2002년부터 2013년까지 11년 사이의 6개년에 걸쳐 촬영된 항공사진을 분석하였다.

Fig. 7 (b)에 나타낸 바와 같이 2006년에는 하도 만곡부의 지형특성인 좌안측에 고정사주가 형성되고, 우안측에 세굴에 의한 좁고 긴 여울이 발생하면서 호안기초부가 세굴되어 제방이 붕괴되었다. Fig. 7 (b) (2006년)의 항공사진(점선)에 나타낸 바와 같이 태풍 “에위니아”시 홍수로 인하여 영금교 상류 우안측 호안이 유실됨에 따라 2007년 가을에 하도정비를 착공하여 2008년 4월에 준공하였다.

Fig. 7 (c) (2009년)의 항공사진에는 유심 (thalweg)이 뚜렷하지 않으나 Fig. 7 (d) - Fig. 7 (f)의 2010년 및 2011년의 항공사진에서는 점차 뚜렷해지다가 2013년에는 저수로가 안정화된 것을 확인할 수 있다. Fig. 8은 대상구간에 저수수제군을 설치한 후에 발생한 소규모 홍수 상황을 나타낸 것으로서 수제에 의하여 만곡구간의 유향이 하심으로 굴절되고 있음을 알 수 있다. 높이가 낮은 저수수제는 상대적으로 강도는 약하나 빈도가 많은 소규모 홍수시에 유향과 유심을 제어하는 수리학적 효과를 발휘할 수 있음을 시사한다.

저수수제군 설치에 따른 평면, 종단 및 횡단 등의 하상변동 양상을 파악하기 위하여 하천공사 이전인 2008년부터 2014년까지 5회에 걸쳐 하도 지형측량을 실시하였으며, Fig. 9는 그 결과를 정리한 것이다. Fig. 9 (b)는 저수수제군 설치 전․후의 최심하상고를 나타낸 것으로써 2008년 하천공사 이전에는 하류지점을 제외하면 현재와 같은 하상경사를 유지하고 있었으며, 2009년에는 하천공사에 따른 하상정리로 인하여 하상경사가 완만해졌고, 2010년, 2011년 및 2014년에는 수제구간의 국소세굴로 인하여 하상이 저하되면서 여울-소가 발생함을 나타내고 있다. 이러한 하상경사와 변화는 2008부터 2009년 사이에 큰 홍수가 발생하지 않아 하상변동이 발생하지 않았으나, 2010년 7월, 2011년 7월 및 2012년 9월에 중규모의 홍수가 발생함에 따른 것으로 판단된다.

Fig. 9 (c) – (e)는 저수수제군 설치 전․후의 횡단면의 변화를 나타낸 것으로써 2008년 이전에는 현재와 유사한 횡단형상을 유지하였으나 하천공사로 인하여 수제설치 지점인 No. 1 - No. 5 사이의 전구간 하상이 평탄하게 정리되었음을 알 수 있다. 그 후인 2010년 7월, 2011년 7월 및 2012년 9월에 중규모의 홍수가 발생함에 따라 수제 선단부에 국소세굴이 발생하여 저수로가 형성되면서 2011년 및 2014년의 횡단형상이 안정단계에 도달했음을 나타내고 있다.

조사결과를 요약하면 연구 대상구간에서는 하상 및 수리현상 등 물리적 특성이 안정되는 조건은 홍수규모에 따른 유속 및 유사량에 지배되는 것으로 보인다. 또한, 홍수량 증가에 따른 소류력의 크기 및 홍수발생 빈도에 따라 다르게 나타날 수 있지만 연구 대상지의 경우 하도의 물리적 특성이 안정되는데 소요되는 기간은 대략 3년 정도가 걸리는 것으로 보인다.

저수수제군을 설치한 후 5년 동안 계획홍수량에 가까운 큰 홍수는 없었지만, 중·소규모의홍수시 수제가 구조물로써 작용하여 유심이 수제 선단과 평행하게 유도됨에 따라 수제 선단부에서는 부분적인 단면 축소로 인하여 국소세굴이 발생하여 소가 형성되면서 저수로가 하도의 중앙으로 이동하였으며, 단면이 확대되는 수제 사이에서는 유속의 감소로 퇴적이 유도되어 식생이 정착하는 것을 확인한 바 있다 (Kim et al. 2013).

3.2 수리특성 및 하상변동 예측을 위한 2차원 모형의 적용

3.2.1 수제 설치 전의 유동장 및 하도지형의 모의

수제 설치 이전의 하상을 추정하기 위하여 사용할 수 있는 수리학적 정보가 없기 때문에 2009년의 현장 지형측량 성과를 조건으로 유량을 증가시키면서 CCHE2D로써 유동장 및 하상변동을 모의하였다.

Fig. 10은 유량증가에 따른 유속분포의 변화를 나타낸 것으로서 만곡부에서의 흐름특성은 원심력에 의하여 지배되기 때문에 유량의 증가에 따라 외안측으로 유속이 집중됨을 나타내고 있다. 상류단에서 직선상의 유속이 큰 지점은 높이 0.5 m의 콘크리트 보가 설치되어 있기 때문이며, 상류단의 모의 구간이 짧아 흐름조건이 안정적으로 수렴되지 못한 것에 기인하는 것으로 판단된다. Fig. 11은 유량증가에 따른 하상의 변동을 나타낸 것으로써 외안측으로 유속이 집중되면서 우안 제방기초를 따라 세굴이 발생함을 알 수 있다 (Fig. 11 (d), (e)의 점선 내).

이상의 CCHE2D에 의한 저수수제군 설치 이전의 연구 대상구간은 만곡구간으로서 홍수시 수리학적으로 외안측에 세굴이 발생하고 앞에서 제시된 Fig. 2 (a)와 같이 호안기초가 파괴되면서 제방이 붕괴될 수 밖에 없음을 알 수 있다. 따라서, 홍수시 외안측의 호안기초 세굴에 의한 제방붕괴를 방지하기 위해서 저수수제군을 설치하여 유향을 하도의 중심으로 밀어내는 것이 치수적 안전성 확보 대책이 될 수 있음을 나타내고 있다.

3.2.2 수제 설치 후의 유동장 및 하도지형의 모의

수제는 하안으로 향하는 흐름을 하심 방향으로 돌려보내고, 유속을 지체시켜 유로의 고정, 제방, 호안 근방의 세굴방지, 토사 퇴적의 유도 등 다각적인 기능을 가지는 하천구조물이다. 특히, 급류하천에서는 유수의 집중이나 토사이동에 따른 하안의 침식 등을 방지한다는 의미에서 수제의 활용이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 3개소의 저수수제 설치 직후의 하도 지형조건을 기준으로 유량별 유속분포 및 하상변동을 평가하기 위하여 CCHE2D로써 유동장 및 하상변동을 수치모의하였다.

Fig. 12는 유량증가에 따른 유속분포의 변화를 나타낸 것으로서 만곡부에서의 흐름특성은 원심력에 의하여 지배되기 때문에 유량의 증가에 따라 유속이 증가하며 외안측으로 유속이 집중되지만, 유향이 No.1 지점에서부터 하심으로 이동됨을 나타내고 있다. 이러한 현상은 Fig. 12 (a) - (c)와 같이 유량이 작은 경우 즉, 수심에 비하여 수제 높이가 상대적으로 큰 경우에는 수제가 구조물로써 작용하여 유향을 변화시킴으로써 수제 선단부 주변에서 국소적인 유속이 증가함을 나타내고 있으며, 수제 사이에서는 유속이 느린 정체 수역이 뚜렷하게 발생함을 알 수 있다.

반면에 Fig. 12 (d) - (f)와 같이 유량이 큰 경우 즉, 수심에 비하여 수제 높이가 상대적으로 작은 경우에는 수제가 조도요소로써 작용하여 유향을 변화시킴으로써 수제 선단부 주변에서도 유속이 전반적으로 분포됨을 나타내고 있으며, 수제 사이에서는 유속이 느린 정체 수역이 부분적으로 감소함을 알 수 있다.

Fig. 13은 유량증가에 따른 하상의 변동을 나타낸 것이며, 외안측으로 유속이 집중됨으로써 우안 제방기초를 따라 세굴이 발생함을 알 수 있다. Fig. 13 (a) - (c)와 같이 유량이 작은 경우 즉, 수심에 비하여 수제 높이가 상대적으로 큰 경우에는 수제가 구조물로써 작용하여 유속이 집중되는 수제 선단부 주변에서 국소세굴이 발생하는 데 유량의 증가에 따라 그 영역이 종단방향으로 확대되며, 수제 사이의 정체 수역에서는 퇴적이 발생되었다.

반면에 Fig. 13 (d) - (f)와 같이 유량이 큰 경우 즉, 수심에 비하여 수제 높이가 상대적으로 작은 경우에는 수제가 조도요소로써 작용하기 때문에 유량의 증가에 따라 수제 선단부 주변에서 국소세굴 영역이 감소함을 나타내고 있으며, 수제 사이의 정체수역은 퇴적이 뚜렷하게 증가하였다.

Fig. 14는 유량증가에 따른 각 수제 주변의 단면 유속분포 변화를 나타낸 것이다. 만곡부에 수제를 설치할 경우 유심을 중앙으로 밀어내기 때문에 수제 선단부에서 최대유속이 발생함을 알 수 있으며, 이러한 현상은 유량이 증가할수록 뚜렷한 차이를 나타내는 데 대안측에서도 유속이 증가하며 그 경향은 상류에서 하류로 갈수록 완화됨을 나타내고 있다.

Fig. 15는 수제 주변의 유량증가에 따른 하상변동을 나타낸 것이다. 유량의 증가에 따라 하상이 저하하는 것으로 나타났고, 수제 선단부에서 국소세굴이 발생함을 잘 재현하였으며, 이는 Fig. 9의 현장조사 결과와 비교적 유사한 결과를 나타내고 있다.

3.3 저수수제군 설치에 따른 수리특성 변화 및 하상변동

본 연구는 하도 만곡부에 저수 수제군을 설치한 후의 수리 및 하도 특성변화를 파악하기 위하여 항공사진 분석, 현장 지형측량 조사 및 CCHE2D를 적용한 수치모의를 통하여 검토하였으며, 수제설치 구간의 수리특성 및 하상 변동을 토대로 분석한 효과는 다음과 같다.

최심하상고의 변화를 분석한 결과, 구간 전체의 하상경사는 시간의 경과에 따라 다소 완만해지는 경향을 보였으며, 하류단 부근에 점차적으로 세굴이 발생하면서 소가 형성되고 중간 지점에 여울이 형성되는 것으로 나타났다. 또한, 수제 부근의 횡단 변화를 분석한 결과, 상류의 첫 번째 수제 선단부에서 국소 세굴에 의하여 저수로와 분리된 깊은 소가 나타났으며, 두 번째 수제 선단부에서도 유사한 하상변동이 발생하였지만 세 번째 수제 부근에서는 저수로가 수제에서 멀어지면서 하심측으로 이동되어 안정하도를 형성하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 항공사진에 의한 평면적인 하도 변화의 결과와 일치한다.

수제 설치에 따른 수리학적 효과를 분석하기 위하여 수제 설치 전의 조건으로 모의한 결과에 의하면 유량이 작은 중․소규모 홍수에서는 수충부측에 유속이 집중되는 경향을 보였으며, 계획홍수량이 유하하는 조건에서는 유속이 다소 수충부측으로 집중되지만 전체적으로 퍼져나감을 알 수 있었다. 또한, 하상변동의 양상은 유속 분포범위와 유사하게 발생하였으며, 계획홍수량 유하시에 제방을 따라서 세굴이 발생하기 때문에 호안기초의 유실에 초래하였음을 알 수 있었다. 이러한 현상은 하상변동이 대규모 홍수뿐 만 아니라 강도는 약하나 빈도가 잦은 지배유량 정도의 중․소규모 홍수량에서 하상변동이 발생할 수 있음을 시사한다.

수제 설치 후의 경우에는 수제 설치 전에 비하여 유속분포가 다양하게 나타났으며, 유심이 하도의 중앙측으로 이동함을 알 수 있었다. 하상변동은 유속 변화의 양상과 같이 저수로가 중앙측으로 이동하였으며, 수제 선단부에서 국소세굴에 의한 소가 발생하기 때문에 수제 설계시에는 기초 깊이의 결정에 신중해야 함을 시사하고 있다.

결론적으로 하도 만곡부에서는 원심력에 의하여 수충부측에 유속이 집중되고 그에 따라 국소세굴이 발생하여 제방의 안전을 저해하기 때문에 이러한 문제를 해결하기 위한 대책으로써 수제공법이 타당함을 확인하였다. 또한, 수제 설치 구간에서 국소세굴에 의하여 소가 형성되고 수제 사이에 유사 퇴적이 유도되어 식생이 이입되므로써 생태적으로 다양한 기반이 형성될 수 있다는 부수적인 효과도 확인하였다. 따라서, 하천사업 시행시에 계획․설계 단계에서 수리 및 하도특성을 고려하여 수제공법을 활용하면 치수적 안전성과 생태계의 다양성을 얻을 수 있을 것이다.

4. 결 론

하도 만곡부 제방의 치수적 안전성 확보를 목표로 저수수제를 설치하고, 그 효과를 평가하기 위해 항공사진 분석, 현장 지형측량 및 CCHE2D를 적용한 평면 2차원 수치모의를 통하여 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다.

1) 홍수로 호안 및 제방이 여러 차례 유실된 하도 만곡부에 저수 수제군을 설치하고 경년적으로 하도의 지형변화 및 흐름상황을 모니터링한 결과, 저수수제군이 홍수시에 유심을 하심측으로 밀어내어 치수적으로 호안기초의 세굴 및 하안침식 방지 등의 하천 방재에 필요한 수리적 기능을 발휘하고 있음을 확인하였다.

2) 저수 수제군의 유향 제어 및 선단부 세굴을 검토한 결과, 상류측 수제 선단부에 유수력이 집중되어 좁고 깊은 소와 여울이 같이 발생함으로써 하상변화가 가장 크게 나타났으며, 하류로 갈수록 저수로 폭이 넓어지면서 하도가 안정화됨을 확인하였다. 이는 수제공은 단일 수제보다는 수제군으로 설치하는 것이 효과적임을 시사하는 것이다.

3) 유량의 변화에 대한 저수 수제군 주변의 유속 및 세굴을 평면 2차원 수치모의를 통하여 검토한 결과, 유량이 작아 수심이 얕은 경우에는 수제가 유동장에 대하여 구조물로써 작용하기 때문에 유속 분포가 다양하게 나타나지만, 유량이 많은 경우에는 수제 높이에 비하여 수심이 크기 때문에 조도로써 작용하여 유속변화가 비교적 단순하게 나타났다. 이는 수심과 구조물의 높이 비에 따라 수제는 수리학적으로 다른 기능을 발휘하는 것으로 판단된다.

4) 저수 수제군 설치 전․후에 대한 평면 2차원 수치모의 결과를 통하여 유속분포와 하상변동을 분석한 결과, 설치 전의 경우에는 만곡부에서 원심력에 의하여 유속이 외안 수충부측으로 집중됨으로써 호안 기초부에 세굴이 발생하였으나 설치 후에는 수제가 하심측으로 유향을 제어함으로써 세굴이 발생하지 않았다. 따라서, 하천지형측량 성과 및 평면 2차원 수치모의 결과를 종합하면 향후에 하도 만곡부에서 저수 수제군 공법을 적용하는 것이 타당함을 입증하였다.

앞으로 치수사업이나 하천복원사업에서 목적에 따라 다양한 수제공법을 적용할 필요가 있으며, 동시에 모니터링을 병행하여 수제공법의 활용도를 높일 수 있는 추가 연구가 필요할 것이라 판단된다.