기후변화는 전 세계적인 공통의 관심사로 그 원인을 규명하고 평가하여 대응방안을 수립하기 위한 과학적인 연구가 활발히 진행되고 있지만, 댐저수지의 기후변화 취약성 평가에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 우리나라 다목적댐 유역의 기후자료와 하천수온 자료를 활용하여 기온의 경향성과 기온변화에 따른 하천 수온의 민감도를 분석하였다. 우리나라에는 15개 다목적댐이 4대강 수계별로 위치하고 있다. 한강에는 충주, 소양강, 횡성댐이, 금강에는 대청, 용담, 보령, 부안댐이 낙동강에는 안동, 임하, 합천, 남강, 밀양댐이 섬진강에 주암, 섬진강댐이 영산강에는 장흥댐이 위치하고 있다. 분석자료는 기상청에서 제공하는 일별 기온자료, 환경부의 월별 수온자료를 활용하였다. 분석기간은 기온의 경우 1973년부터 2010년까지, 수온은 측정 개시일부터 2010년 까지 자료를 수집하였다. 분석방법은 맨-켄달 검정법(Mann-Kendall Test)과 탄성도를 활용하였다. 다목적댐 유역의 연평균 기온의 경향성을 분석한 결과, 모든 댐 유역에서 증가 경향이 나타났으며, 보령댐에서 증가 경향성이 가장 크고, 임하댐 유역에서 경향성이 가장 작은 것으로 분석되었다. 계절별로는 용담, 임하, 남강, 장흥댐 유역을 제외한 나머지 댐 유역의 봄철 기온이 점차 증가하는 것으로 분석되었고, 가을과 겨울철에서는 모두 기온이 점차 증가하는 경향으로 나타났다. 반면에, 여름철에서는 모든 댐 유역에서 기온 증가 경향성에서 통계적으로 유의성이 없는 것으로 분석되었다. 다목적댐 유역의 지점별 연평균 기온 변화에 따른 유입 하천 수온의 탄성도를 산정한 결과, 소양강, 대청, 밀양댐에서 탄성도가 큰 것으로 나타나 기온 변화에 따른 하천 수온의 민감도가 가장 큰 댐으로 분석되었으며, 영산강 수계의 댐은 민감도가 작은 댐이 위치하고 있었다. 계절별로는 봄철에는 소양강, 보령, 안동댐에서 탄성도가 컸으며, 여름철에는 임하, 소양강, 용담댐이 가을철에는 용담, 임하, 합천댐이 큰 값을 나타내었다. 기온의 경향성과 탄성도를 고려하여 평가한 결과, 소양강댐에서 취약성이 컸으며, 부안댐이 가장 낮았다. 향후 기후시나리오에 따른 예측결과 및 저수지의 적응능력을 종합적으로 고려하여 댐저수지의 기후변화 취약성 평가가 필요할 것으로 판단되었다.