강우시 시간별 연속조사를 통해 강우사상 및 토지이용 특성에 따른 소유역별 유입하천의 비점오염물질 유출특성 조사 결과, 반월4토구(공단유역)는 초기강우 시작 후 약 1hr 안에 오염물질이 첨두피크를 나타냈고, 초기세척효과가 뚜렷하게 발생하였으며 약 10 mm 내외의 작은 강우에도 고농도의 오염물질이 강우초기 일시적으로 유출되는 특성을 보였다. 안산천(도심유역)은 하천 주변 유역의 불투수율이 높아 강우시 오염물질의 초기유출현상이 빠르게 나타났고, 문산천(농촌유역)의 경우 초기강우 시작 후, 약 9시간이 경과한 시점에서 SS, CODMn 및 TP가 첨두피크를 보여 강우영향에 따른 오염물질 유출시간 반응이 매우 늦게 나타났고, 오염물질 농도곡선(pollutograph)이 수문곡선(hydrograph) 형태와 유사한 경향을 보여 초기유출현상은 나타나지 않았다. 강우시 오염물질 초기유출량을 정량화 시키는 방법인 초기세척비율(Mass First Flush Ratio, MFF) 분석결과, 4TG에서 MFF30일 경우 유출되는 SS, CODMn, TN, TP 오염부하량은 약 42~68%, 안산천은 31~41%, 문산천은 18~40%로 나타났다. 본 결과를 통해 공단유역은 강우초기 유출수에 고농도의 오염물질이 다량 포함되어 시화호로 유출되어 시화호 수질에 영향을 미칠 것으로 판단된다. 형광 3D-EEMs를 이용하여 시화호 유역(공단유역, 도심유역, 농촌유역)에서 하천 및 공단 폐수의 DOM 물질의 공간 분포 특성을 분석하였다. 공단유역 하천에서는 Humic-like substance (HLS)뿐만 아니라 Protein-like substance(PLS)도 높은 분포를 보였고, 도심 및 농촌유역 하천에서는 HLS가 주로 존재하였다. 특히, 각 지점별 DOM의 Peak T1:C1 ratio로 부터 공단유역에서 난분해성 휴믹계 물질이 매우 높게 유출되는 것으로 나타났다. 강우시 강우지속시간에 따른 DOM 변화를 synchronous와 3D-EEMs을 통해 분석한 결과, 농촌유역에서는 비강우시와 비교하여 형광 세기만 높아졌을 뿐 DOM의 변화 특성은 보이지 않았다. 한편 공단유역에서는 초기강우 20분 내에 HLS와 PLS의 유출이 매우 높은 것으로 나타났고, 도심유역 하천에서는 HLS의 강우 초기유출이 높은 것으로 나타났다. 시화호 소유역별 유입오염부하량 비율을 비교분석한 결과 SS는 농촌유역이 전체 유입오염부하량중 약 91%를 차지하는 것으로 나타났고, COD, TN, TP는 공단유역이 전체 유입오염부하량중 각각 약 36%, 42%, 31%를 차지하는 것으로 조사되었다. 시화호 소유역별 비점오염부하량의 기여율을 평가한 결과, 농촌유역에서 비점오염부하량의 기여율은 SS가 86%, COD가 73%, TN이 70%, TP가 77%로 모든 오염물질에 대하여 비점오염부하의 기여율이 차지하는 비율이 큰 것으로 나타났다. 반면 공단유역의 비점오염부하량 기여율은 SS가 66%, COD가 51%, TN이 49%, TP가 56%로 SS와 TP는 비점오염부하가 큰 반면 COD와 TN은 점오염부하량과 비슷한 것으로 나타났다.