하천의 수질오염은 많은 지역에서 큰 의미를 갖고 있으며, 최근들어 비점오염원에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 비점오염원은 도시, 도로, 농지, 산지 등 불특정 장소에서 불특정하게 수질오염을 배출하는 배출원을 의미하고 있다. 우리나라에서는 수질오염총량관리제도가 정착되어 수행되고 있는 상황이지만, 대부분 원단위에 의한 산정을 기본으로 하고 있기 때문에 비점오염원에 대한 합리적인 산정에는 한계점을 지적받고 있다. 따라서 비점오염원을 적절하게 평가하기 위한 연구가 지속적으로 진행되고 있다. 하지만, 대부분의 유역들이 도시와 농지가 혼합되어 있기 때문에 적절한 모델을 선정하여 적용하는데 일정부분 한계가 있는것도 사실이다. 본 연구에서는 배후에 농경지 및 산림이 위치하고, 구도시와 신도시가 혼재된 전주천 유역을 대상으로 도시의 합류식 분류식관거 묘사가 가능한 도시유출모형인 SWMM과 HSPF를 결합적용하여 수질 및 수문해석을 실시하였다. 실측유량과 모의유량의 상관성을 평가하기 위해 실측값인 전주 수위관측소의 유량자료와 HSPF의 모의결과는 O/S, NSE(Nash-Sutcliffe efficiency) 및 RMSE(Root mean square error)를 산정하여 비교하였으며, 실측수질자료와 모의수질결과의 상관성을 평가하기 위해 실측값인 환경부 수질측정망의 수질 자료와 모델의 결과를 O/S, RMSE를 이용하였다. 전주천유역의 경우 1일 처리용량 40,3000㎥/일의 하수처리장이 위치해 있으며, 유역에서 발생되는 하수유입량을 모의하기 위해서 평상시 흐르는 하수처리량을 보정하였으며, 일부 합류식 지역에서 강우시 발생되는 CSOs를 계산하여 적용하였다. 소유역별 오염물질 비교평가 결과 원단위법에 의해 산정된 소유역별 단위면적당 오염부하량과 유역모델(HSPF_SWMM)을 결과인 소유역별 단위면적당 오염부하량과의 연관성을 분석한 결과, 발생 및 배출경로 가 같은 원단위 방법과는 다르게 관거가 묘사된 본 모델에서는 실제 하천주변으로 월류되는 지역에서 높은 오염부하가 발생하는 것으로 평가되었다. 이러한 두가지 방법에 따른 차이는 실제 부하량의 산정 및 분포와 유역모델상에서의 반영에 관한 문제로서, 다양한 각도의 연구가 필요하며, 이러한 연구를 통하여 오염물질 배출구조 및 비점오염원 이해도를 증진시킬 수 있을것으로 판단된다.