• 지적과 국토정보
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• 제45권2호
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• pp.57-70
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• 2015

최근 기후변화에 따른 집중호우로 토사유실이 심각해지고 있다. 이러한 토사유실은 산사태, 수질, 농경지 생산성 저하 등의 주요 원인이 되고 있다. 따라서 토사유실 모델링에 매우 민감하게 작용하는 DEM, 토양도 그리고 토지피복도와 같은 공간정보를 활용하여 토사유실에 영향을 주는 주요 원인지역을 찾는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 RUSLE 모형을 이용하여 토사유실량을 평가하였다. 완산구에서는 효자 4동과 평화2동의 토사유실량이 각각 10,869ton/yr과 10,477ton/yr으로 높게 나타났으며 덕진구에서는 우아2동의 토사유실량이 17,603ton/yr으로 높게 나타났다. 또한 토사유실 잠재성 평가에 이용되는 단위 토사유실량 분석결과, 완산구에서는 효자1동과 평화1동이 각각 $1,485.7ton/km^2$과 $1,297.0ton/km^2$로 높게 나타났으며, 완산구에서는 인후3동의 단위토사유실량이 $2,557.7ton/km^2$으로 가장 높게 나타났다. 따라서 본 연구에서 도출한 성과는 도심지 토사유실 및 토석류 위험도를 예측하고 대비하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.637-645
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• 2019

지능정보사회 전환에 따라 급격한 삶의 모습과 환경 변화가 예상되고 있으며, 과학기술부와 국가과학기술연구회는 기존의 3년 단위의 과학기술계 출연연구원의 기관평가를 중장기 관점으로 5년 단위의 기관 사업계획과 평가를 도입하였다. 따라서 지질자원 분야에 대해서도 공공적 관점으로 중장기 연구개발 주제 도출이 시급하다. 본 연구는 국외 지질자원 관련 공공 연구기관의 중장기 전략 수집, 국외 대학 및 연구기관의 전문가 서면 조사, 국외 시장정보 보고서 분석을 통해 산·학·연 분야를 두루 포함한 국외 벤치마킹 정보를 수집한다. 영국지질조사소, 일본산업기술종합연구소, 미국지질조사소는 중장기 계획에서 3차원 국가 지질정보, 화산/지진/토양 침식/산사태 등 지질환경재해 예측, 저탄소 경제 전환 및 4차 산업혁명 시대에 중요한 금속/소재 광물자원 개발 등을 제시했다. 프랑스 IPGP-CNRS와 핀란드 지질조사소 등의 국외 연구소 및 대학의 전문가 조사를 통해서 중장기계획으로 지질정보에 대한 기초·기반연구를 강조하고 있으며, 세부 연구 주제로 지구 핵에서부터 표면에까지 지구/지진의 변형 과정 연구, 최신 지질 정보 생산을 살펴볼 수 있었다. 광업자동화 및 디지털 지도 분야 시장 분석으로 시장에서 요구하는 공공연구기관의 역할이 기대되는 분야를 도출할 수 있었다. 육상·공중에서 데이터 수집 및 모바일/3차원 정보 제작, 자연스럽고 빠르며 실시간의 지도 제공, 주문제작 지도 설계, 여러 플랫폼에 적용가능한 지도 제작 지원, 지질환경재해 위험평가/재난관리 정보 및 지도 제공에 대한 지질자원 분야의 중장기적인 연구개발이 요구된다.

• 지질공학
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• 제28권1호
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• pp.11-24
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• 2018

사면 안정해석의 목적은 강우, 지형 및 토질 특성 등을 고려하여 발생 위치와 발생 시간을 예측하는 것이다. 본 연구에서는 수치지형 모델, 지하수위 변화를 반영하는 집수모델, 무한사면 안정해석 모델을 결합한 모델을 이용하여 울릉도 산지를 대상으로 Huff 4분위법의 강우패턴에 따라 시간대별로 변화하는 지하수위를 고려한 사면 안정해석을 실시하고, 그 결과를 정량적으로 분석하였다. 해석 결과 사면의 경사가 $20{\sim}50^{\circ}$ 범위일 때 안전율 1.0 이하의 셀이 전체의 69.1~70.0%로 가장 넓게 분포하였으며, 강우 지속시간이 1분위($Q_1$)의 경우 2시간, 2분위($Q_2$) 5시간, 3분위($Q_3$) 7시간, 4분위($Q_4$) 6시간부터 안전율 1.0이하의 셀이 나타나기 시작한다. 또한, 안전율 1.0 이하의 셀이 최대로 나타나는 강우 지속시간은 1분위의 경우 6시간, 2분위 12시간, 3분위 16시간, 4분위 20시간으로 나타났으며, 분위별 안전율 1.0 이하 면적은 각각 14.3%, 15.0%, 15.6%, 16.3%로 나타났다.

• 지적과 국토정보
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• 제46권2호
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• pp.27-42
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• 2016

산림은 우리나라 토지피복 면적의 64%에 해당하는 넓은 면적을 차지한다. 이와 같이 넓은 면적의 산림을 조사, 모니터링, 관리하기 위해서는 원격탐사 및 지리정보시스템 기술이 필수적이다. 위성영상의 분광반사 특성을 이용하여 임상 및 수종분류가 가능하며, 이를 통해 임상도를 제작할 수 있다. 3차원 자료인 LiDAR를 이용하여 개체목의 위치와 수고 측정, 이를 통해 바이오매스와 탄소량 추정이 가능하다. 그 외에도 대상물의 반사특성을 이용해서 각종 지수들이 추출될 수 있는데, 예를 들어 식생지수와 표면토양지수 등을 통해 식생의 활력도와 산림 황폐화 정도를 파악 할 수 있다. 이러한 식생지수들의 변이를 파악하여 소나무 재선충병, 참나무 시들음병 등의 조기탐지 및 관리도 가능하다. 또한 A/R CDM, REDD+ 등 최근 기후변화 대응 사업에 있어서 원격탐사는 사업성 판단과 이산화탄소 흡수 및 저장량을 산정하는데 중요한 역할을 하고 있다. 기후변화 취약성 평가에서는 지리정보시스템의 시공간자료를 이용하여 국가 및 지자체 단위의 취약성이 시공간적으로 평가되고 있다. 또한, 시공간자료를 영향변수로 추가시킨 각종 모델을 통해 산림생장, 입목고사, 산사태 및 산불 등의 예측이 시공간적으로 이루어 질 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제30권6호
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• pp.51-59
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• 2014

국내 토사 사면 불안정성의 일반적인 형태는 얕은 사면파괴와 토석류로 구분할 수 있다. 일반적으로 이러한 사면파괴는 장기간의 기후변화 영향에 의해 강우강도 및 지속시간에 의존성이 높아지고 있다. 본 연구는 전국 58개 기상관측소에서 최근 38년간 강우 관측 자료를 정량적(지속 시간별 최대강우강도로 분류)으로 이용하여 강우로 발생하는 자연사면의 안정성과 철도나 고속도로와 같은 수직하중이 재하되고 있는 토목섬유로 보강된 성토사면의 불안정성을 평가하고자 한다. 강우패턴에 따른 무한사면과 토목섬유 보강된 유한사면 안정해석은 1973년부터 2010년까지의 기간을 대략 10년 단위로 나누어 관측소별 지속시간에 따른 최대강우량을 산정하여 수행하였다. 기상관측소에서 최대강우강도를 사용하여 불포화 침투해석을 수행하여, 산사태 위험도를 10년 단위별 4단계에 걸쳐 등고선 지도로 나타내었다. 비록 지반조건을 화강풍화토의 평균적인 강도정수와 일반적인 경사로 일정하게 가정하였지만, 장기간 기상관측자료를 토대로 기후 변화에 따른 사면의 불안정성을 예측할 수 있었으며, 기상변화의 경향을 대비할 수 있는 지반구조물의 적절한 설계도움이 되리라 판단된다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권1호
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• pp.21-28
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• 2011

지진, 산사태, 액상화 등으로 인한 지질재해 규모는 지역적 지반상태에 따라 크게 변화하므로, 지질재해예측시스템(Geologic Loss Estimation System)을 구축 운용하기 위해서는 연구대상 전 지역에 대한 지반분류 정보가 필요하다. 이는 GIS에서 지질도 또는 지형도 등을 이용한 간접적인 방법으로 수행될 수 있다. DEM에서 추출한 경사도는 지반분류 고려사항의 하나로 사용될 수 있고, 이때 DEM의 해상력에 따라 그 결과가 다르게 산출될 수도 있다. 본 연구에서 우리나라 동남부 지역을 고해상도와 저해상도의 DEM으로부터 추출된 경사도를 토대로 지반분류한 결과, 두 해상도 간에 지반분류 C(매우 조밀한 토사 또는 연암) 지반과 E(연약한 토사) 지반의 면적에서 현저한 차이가 확인되었다. 지반분류 B(보통암)와 E 지역의 면적은 고해상도의 DEM을 바탕으로 구축한 지반분류도에서 크게 산출되었고, 지반분류 C와 D(단단한 토사) 지역의 면적은 저해상도의 DEM을 바탕으로 구축한 지반분류도에서 크게 산출되었다. GIS에서 다시 제작한 여러 개의 상이한 해상도의 DEM을 이용해 수행한 지반분류 결과에서도 같은 현상을 확인하였다. 우리나라에서 경사도를 지반분류 시 고려사항의 하나로 사용할 경우, 지형의 변화가 심하고 인구나 산업시설이 밀집된 재해 고위험군 지역은 고해상도의 지도를 이용하여 결과의 신뢰성을 확보해야 한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권9호
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• pp.637-646
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• 2020

산지 사면에서 발생하는 토석류는 지형변화에 큰 영향을 미치는 대표적인 자연재해 중 하나이다. 특히, 도심지역에서 발생된 토석류는 유동 및 퇴적과정에서 막대한 재산피해와 인명피해를 야기할 수 있으며 이러한 토석류로 인한 피해를 줄이기 위해서는 토석류의 유동과 피해규모를 예측하기 위한 해석모형들이 필수적이다. 하지만 아직 토석류 모형들의 매개변수에 대한 분석은 충분하지 않으며, 특히 토석류의 유동과정 및 피해 규모에 큰 영향을 미치는 연행작용에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 국내에서 개발된 토석류 유동해석 모형인 Deb2D 모형을 통하여 토석류의 매개변수 변화에 따른 흐름, 피해지역에 미치는 영향 그리고 침식과정에 대하여 분석하였다. 2011년 우면산에서 발생한 산사태에 적용하였으며, 수치모형의 객관적인 정확성 판단을 위해 현장 조사를 통해 얻어진 토석류의 피해 범위, 총 퇴적량, 특정 지점에서 관측된 최대 퇴적 높이, 토석류의 첨두 유속를 검토하였다. 또한 매개변수 변화가 연행작용에 미치는 영향에 대하여 침식 형상 및 깊이를 통해 분석하였다. 연행작용을 고려한 래미안 아파트와 신동아 아파트 유역의 모의는 성공적으로 수행되었다. 매개변수 변화에 따른 두 유역에서의 민감도 분석을 통해 각 매개변수의 영향성을 판단할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제25권4호
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• pp.499-510
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• 2015

이 연구에서는 울릉도에 분포하는 현무암질 각력암과 조면암, 화산각력암의 풍화특성을 울릉도의 기후조건을 고려하여 설계한 인공풍화가속실험을 이용하여 고찰하였다. 암석 시료는 XRF 결과를 이용하여 도시한 TAS diagram에 따라 화산암 종류를 판별하고 XRD 분석으로 조성광물을 확인한 후, 시료를 일차적으로 구분하였으며, 이차적으로 흡수율에 의해 시료의 풍화정도에 따라 구분하였다. 인공풍화가속실험 결과, 흡수율 증가는 대부분의 시료에서 발생하였으나, 화산각력암을 제외한 대부분의 시료에서는 강도 저감이 발생하지 않았다. 특히, 조면암의 초기 흡수율이 크면 인공풍화가속실험에 따른 흡수율 증가률이 더욱 증대되었으며, 화산각력암은 기타 암석보다 높은 흡수율 증가와 점하중강도 감소를 보여주고 있다. 이러한 실험 결과로 조면암의 화학적 풍화속도가 시간에 따라 가속될 수 있다는 것을 예측할 수 있고, 화학 및 물리적 풍화에 대한 저항성이 약한 화산각력암은 짧은 시간에서도 감소가 발생할 수 있다는 것을 파악할 수 있었다. 따라서, 이러한 암석들이 분포하고 있는 일주도로에서는 낙석 및 산사태와 같은 자연재해에 대한 대책이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.815-815
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• 2012

우리나라의 경우 1조원 이상 피해를 입힌 자연재해가 '98년 이후 집중적으로 발생하는 등 최근 급격한 도시화 산업화 및 범지구적인 이상기후 현상으로 자연재해로 인한 피해가 점차 대형화 다양화되는 추세이다. 그에 따른 국내 재해관리 및 사전예방의 중요성은 그 동안 여러 차례 기획사업 및 재정계획을 통해 제시된 바 있으나, 대부분 추진계획 수립에 그치고 실질적인 예산 편성시에는 충분히 반연되지 못한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라의 재해예방투자사업의 규모와 구체적 계획에 대하여 살펴보고자 한다. 재해사전예방 분야의 기존 투자계획으로는 "제1차 국가안전관리 5개년 기본계획"과 "2005-2009 국가재정운용계획", "수해방지대책 백서" 등이 있었으며 그 중 "제1차 국가안전관리 5개년 기본계획"은 정부역사상 처음으로 시행하는 중 장기 국가재난관리정책으로, 풍수해대책, 설해대책 등의 자연재해를 비롯하여 총 17개의 재난유형별 재난관리대책을 포괄하고 있으며, 11개 부처 및 시도에 대해 27개 사업, 36조 8천억원을 투자하는 계획을 제시하였다. 가장 최근에는 2010년 8월에 국무총리실 주도 재난관리 개선 민관합동 TF팀을 구성하여 기후변화 및 기상이변에 선제적 대응 및 기존 방재체계에 대한 근본 패러다임 전환을 통한 선진적 방재시스템 구축을 추진하기 위하여 기후변화대응 재난관리 개선 종합대책을 마련하였다. 일선 경험이 많은 민간전문가 주도로 철저히 현장 중심의 문제점과 대안을 검토하고 대책을 준비함으로서 기존의 재난관리대책 구축방법과 차별성을 띄었다고 할 수 있다. 이번 재난관리 개선 종합대책에서는 5개 시 도의 현장조사와 기존대책을 분석하고, 전문가 의견 등을 검토하여 도시유역종합치수계획, 소하천 및 사방댐 정비, 소규모 시설 정비 등 26건을 포함한 '99년부터 3회에 걸쳐 추진한 재해관련 범정부 종합대책을 검토하여 필요성이 있으나 추진이 미흡했던 과제는 포함시켰다. 또한 기후변화 대응에 필요한 신규과제 및 재해취약요인이 드러난 도시방재를 위한 개선과제를 집중 검토하도록 하였다. 다수부처 관련 쟁점과제에 대해서는 주관부처를 정하거나 민간 전문가가 참여하는 조정회의 및 세미나, 공청회를 통해 보완 검토하였다. 그 결과로서 2011년 전년대비 재해예방 관련 사업에 대한 국고 투자규모는 도시침수방지 17%, 수자원 관리 25%, 항만 정비 17%, 산사태 예방 24%, 농업기반시설 정비 20%, 위험지 정비 19%, 재난 예측 및 대응시스템 개선 16% 증가하여 투자계획이 수립되었으며 전체적으로는 약 21% 증가된 투자계획이 수립되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.648-648
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• 2015

이 연구는 수자원 환경을 전반적으로 객관화, 계량화하는 새로운 방법이 성공적임을 소개한다. 기존의 계량법이 일강수량, 월 강수량, 년 강수량 등등, 단순한 수학적 합계에 치중한 결과 가중 중요한 강수의 시간 분포를 간과하였다. 이 단점을 해결하여, 1) 구체적으로 매 시간, 매일 남아 있다고 추정되는 물의 양 만을 합산하는 방법을 택했다. 시간적 감소함수를 이용하여, 강수 후 유출과 증발 등으로 사라지는 물의 양을 고려한 것이다. 2) 합산기간을 객관화하였다. 기본 합산 기간을 365일로 하고, 물 부족 또는 물 과잉이 지속될 경우는 지속되는 기간만큼, 합산기간을 늘이는 방법을 택했다. 따라서 다른 지수들이 임의로 3개월 또는 12개월 등등으로 기간을 결정하는 단점을 해결했다. 이렇게 계산되는 4차원 강수지수(4-Dimensional Rain Index, 4RI)는 1) 일별유효강수지수 (AWRI), 2) 일별가뭄지수(EDI), 3) 일별 홍수지수(FI), 4) 시간별 장기 물지수(LWI), 5) 시간별 단기 물지수(SWI) 등 5개가 기본지수이다. AWRI는 매일 남아 있는 물의 양이다. 이로 인해, 전 지구의 수자원과 재해위험의 시공간적 분포의 정량화 분석이 정밀해졌다. 지구상에서 물 집중이 가장 강한 곳은 캄보디아 내의 한 지점이며 시기는 7월 말이고, 가장 약한 곳은 사하라 사막의 한 지역임이 확인되었다. 또 한국에서 발생하는 갈수기와 풍수기가 정의되었고, 이들의 각 지역별 특성과 차이가 정량적으로 드러났다. 시간적 분포 또한 명확하게 드러나, 각종 저수지의 물 관리나 농?임산물의 생산관리에 획기적 전환점이 마련되었다. 각 국가별로, 각 지역별로 이런 분석은 향후도 무수히 시도되어야 할 것이다. EDI는 매일의 AWRI를 그 날짜의 평균치와 비교한 값이다. 장기가뭄 및 단기가뭄의 강도를 모두 가장 정밀하게 표현한다. FI는 일별로 홍수, 산사태, 침수, 토사 (이하 홍수 등이라 칭함)의 위험을, LWI는 장기 누적된 강수량에 의한 돌발적 홍수 등의 위험을, SWI는 단기 누적된 강수량에 의한 돌발적 홍수 등의 위험을 잘 반영한다. 이들은 모두 시간적으로 산발적인 호우에 의한 홍수 등의 위험을 한 개의 지수로 표현해 주는 장점이 있다. 강수 후 홍수가 발생하기 까지는 시간차이가 있기 때문에, 특히 호우 경보에는 SWI가, 홍수 경보에는 LWI가 아주 효과적이다. 결론적으로 5개의 4차원 강수지수는 물환경의 시공간적 분포진단과 예측, 그리고 조기경보에 혁명적 진화를 초래함이 확인되었다. 따라서 추후 모든 강수기후와 연관된 연구는 연강수량 등의 단순 합산보다, 4차원 강수지수를 먼저 사용하는 것이 바람직 할 것임이 제안되었다.