수치표고모델 (DEM; Digital Elevation Model)은 지형의 연속적인 변화를 나타내며(Shi 등, 2005), 해당지역에 대한 지형기복을 2차원 행렬 형태로 표현하게 된다. DEM은 항공사진이나 위성영상과 같은 자동화된 자료취득 과정을 통해 비교적 저렴하게 얻어질 수 있고 넓은 지역에 대한 분석에 효과적이기 때문에(Maidment, 1993), 수문모델, 대기모델, 수질모델 등의 분포형 모델에 널리 활용되고 있다. DEM은 그리드라고 하는 사각형 격자구조 형태로 지상의 정보를 저장하게 되며(Kennie, 1991), DEM으로부터 지형공간 알고리즘을 적용하여 경사도 및 방향을 결정하게 된다. 분포형 공간모델링에서 격자의 공간크기는 처리속도 및 정확도 분석에 많은 영향을 주게 된다. 일반적으로 해상도가 높을수록 지상의 정보를 정밀하게 표현할 수 있지만 저장공간 및 처리속도 측면에서는 불리한 면이 있다. 반면 해상도가 낮을수록 처리속도와 저장공간 측면에서는 유리하지만 지형모델링의 정확도를 결정하는 데에는 많은 제약사항이 따르게 된다. 따라서 분석하고자 하는 업무특성을 고려한 적정 DEM 해상도를 결정하는 것이 중요하며, 이러한 해상도의 재배열에 따른 영향은 경사도나 방향과 같은 2차원 분석결과에 영향을 주기 때문에 신중한 판단이 요구된다(Shi 등, 2005). 원시 DEM으로부터 모델링 수행에 적합한 형태로 DEM을 재배열시 원시 DEM이 포함하고 있는 특성들을 반영하는 것이 중요하다. 예를 들어 수자원분야에서의 DEM의 역할은 물의 흐름을 경사특성에 의해 효과적으로 나타내야 하므로 수문학적 DEM을 생성하는 알고리즘이 많이 개발되어 왔다. 본 연구에서는 DEM과 같은 GIS 격자자료의 재배열시 수리학적 특성을 반영하기 위해 Manning의 유속공식을 연계한 경사도 평가기법을 제안하였으며, 제안된 기법의 효용성을 평가하기 위해 USLE (Universal Soil Loss Equation) 토사유실모델에 적용하였다.
연구대상지는 용담댐유역 일부지역으로서 주요 연구 결론으로는, 첫째 Manning의 조도계수를 계산하기 위해 사용되는 유속공식을 연계하여 해상도 재배열에 따른 DEM 기반 경사도 평가기법을 제안하였다. 둘째,  유속공식에 의한 경사도 평가의 효용성을 평가하기 위해 20m와 120m 해상도의 DEM을 기반으로 분석한 결과, 유속공식에 의한 경사도와 기존방법에 의한 경사도의 오차는 각각 4.5%와 19%로서 유속공식을 연계한 경사도 평가가 원시자료의 특성을 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다. 셋째, 토사유실모델의 지형인자 및 토사유실량 분석결과에서도 유속공식에 의한 경사도 평가방법의 오차는 약 13%로서 기존 내삽법에 의한 경사도 평가기법의 35%에 비해 원시자료의 특성을 잘 반영하고 있음을 알 수 있었다.