우리나라 국토의 약 64%를 구성하고 있는 산지는 "산지관리법"에 의거하여 산지전용허가기준에 따라 전용이 허가된다. 현행 산지관리법에서는 산지전용허가를 위한 지형기준으로서 평균경사도($25^{\circ}$이하)와 표고(5부 능선 미만) 기준을 정의하여 재해로부터 취약한 필지의 전용을 규제하고 있다. 그러나 경사도는 전용하고자 하는 필지 내의 평균경사로 정의하고 있기 때문에 지형의 요철(凹凸)과 같은 사면형태를 고려할 수 없어 실제적인 재해위험성을 판단하기가 곤란하다. 그러므로 본 연구에서는 지형분류기법(Catena)의 적용가능성을 분석하고, 산지전용허가기준의 개선 방안을 연구하였다. 이론적 근거를 바탕으로 철형 및 직선 사면과 같이 물질의 이동이 활발한 사면 유형을 재해위험성을 지닌 '위험사면'으로 선정하였다. 전라북도 남원시를 대상으로 실제 산사태 발생지의 지형을 분석한 결과, 상기 유형이 약 57% 분포하는 것으로 나타나, 선정한 '위험사면'의 실제 산사태 발생 위험성을 확인하였다. 현행 산지전용허가기준을 적용했을 때 산지전용이 가능한 필지의 사면유형 분석과 실제 남원시에서 산지전용이 허가된 필지에 대한 분석에서도 '위험 사면'의 비율이 모두 50% 이상인 것으로 분석되었다. 그러므로 사면유형과 관련된 산지전용허가 기준을 마련함으로써 '위험사면'에서의 산지개발 및 이용을 방지해야 한다. 또한 본 연구에서는 산지전용허가가 가능한 필지 내 '위험사면'의 비율을 제안함으로써 산지전용허가기준의 개선을 위한 사면유형 기준의 활용방안을 제시하였다.
본 연구에서는 미계측 산지 소유역에 대하여 수자원 개발과 이용을 위한 일 유출량 산정을 하였으며 연구의 대상유역은 충주댐 유역중에서 비교적 산지의 분포가 많은 농촌 계곡 유역이며, 특히 덕주골, 만수골, 고무서리골과 같은 유역은 유량계측 시설이 없는 미계측 유역으로 수자원 계획수립시 유출량 산정에 어려움이 있는 곳이다. 이러한 미계측 계곡 소유역에 대하여 강우자료와 지형특성을 이용하여 기존의 유사한 유역이나 기수립된 모형의 매개변수를 이용하여 산지계곡 유역에 탱크모형을 구축하여 저수유출 해석을 실시하여 유출량을 산정함으로써 수자원계획 수립에 이용할 수 있도록 모형을 구축하였다. 탱크모형에 의하여 유출량을 산정한 결과 비유량법과 면적비에 의한 유량이 모두 비슷한 양상을 나타내는 것으로 분석되었다. 미계측 산지 계곡의 유량을 산정하는 데 있어 실측한 자료의 부정확성을 탱크모형에 의해 모의하여 보완하여 유출량을 산정하여 수자원 계획수립에 도움이 될 것으로 판단된다.
최근 10년간(2005~2014) 산지재해 발생현황을 분석해 보면 산지재해 발생 총면적은 4,393 ha, 연평균 인명피해는 7명, 연평균 산지재해 복구비는 798억원으로 사회 경제적 피해가 발생하였다. 산지재해는 1차적으로 산지사면에서 산사태가 발생되어 2차적으로 계류를 따라 토석류로 이동 및 확산되면서 산지 하부지역의 시설지와 주거지에 피해를 발생시킨다. 이러한 산지재해의 발생원인은 자연적인 요인으로 태풍, 국지성 강우 등이 있으며, 인위적인 요인으로 산지 개발로 인한 산지지반의 훼손 등이 있다. 본 연구에서는 연구지역을 3개 유역으로 구획하고, 산지유역의 지형, 지질, 산림 특성을 고려하여 FLO-2D 분석 결과를 반영한 토석류 취약성 평가 방안을 제시하였다. 또한 잠재적 산지재해에 대한 조사, 분석, 평가 방안에 따라 산지사면 및 계류에 대한 취약성 분석을 통해 잠재적 산지재해의 발생 위험유역을 평가하였다. 이를 통해 산림유역 기반의 종합적인 재해방지시설 계획의 수립 방안을 제시하였다.
현행 「산지관리법」 에서는 산지전용허가를 위한 지형기준으로서 전용필지 내의 표고(5부 능선 미만)와 평균경사도(25°이하) 기준을 적용하여 산지의 무분별한 전용을 규제하고 있다. 그러나 표고 개념이 모호하여 5부 능선을 구획할 때 지역적 불평등을 초래할 수 있으며, 평균경사도는 지형의 급격한 사면형태를 고려할 수 없어 산사태 등과 같은 재해위험성을 판단하기 어려운 한계가 있다. 또한 표고와 경사도 이외에 필지의 환경적·생태적 중요도를 고려할 수 있는 추가적인 전용기준이 필요하다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 경사 및 표고 기준 이외에 단순한 전용기준을 보완하기 위해 지형분류기법(Catena)을 이용한 사면유형을 전용 기준으로 추가하였으며, 1:5,000 축척의 임상도 및 산림입지토양도를 이용한 생태적 입지(영급, 경급, 토심) 기준을 제안하였다. 지형기준 개선을 위해 산지이용유형별 위험사면 포함비율을 제시함으로써 산지재해위험성을 감소시킬 수 있도록 하였다. 또한 생태적 입지를 평가하기 위해 산지전용 대상지의 영급, 경급, 토심에 대한 기준점수를 해당필지가 속한 산지유역유형별로 제시하여 산림생태계를 보전할 수 있는 기반을 마련하였다. 그리하여 최종적으로 산지의 지형 및 생태적 요소를 고려한 산지전용기준 개선방안을 제시함으로써 재해위험성 감소와 산지생태계 훼손 최소화를 유도할 수 있는 기반을 마련하도록 하였다.
본 연구는 산지토사재해의 인문사회적 피해강도 기준을 개발하기 위하여 산지토사재해로 피해를 입은 지역주민들의 산사태 방재사업에 대한 인식을 조사하고, 분석하는 것을 목적으로 한다. 우리나라는 전 국토의 약 64%가 산림지역이며 인구밀도가 매우 높아 산지개발을 통해 도시가 발전한 대표적인 산지-도시생활형 국가이다. 최근들어 우리나라는 산지토사재해로 인한 인명피해가 침수로 인한 인명피해를 넘어서는 등 산사태의 발생이 대형화되고 있다. 그 결과 2011년에는 서울시 우면산, 춘천시 등에서 예상하지 못한 산사태로 총 43명의 사망자가 발생하였고, 복구사업으로 막대한 비용이 소요되었다. 본 연구는 2011년의 주요 피해지역인 서울 우면산, 춘천시, 부산시, 동두천시를 대상으로 산사태의 피해현황과 피해요인에 대한 시설물 현장답사와 주민 설문조사를 수행하였다.
강원지역은 산지가 89%를 차지하고 있어 도로의 대부분이 하천을 끼고 발달되어 있어서 집중호우 시 하천 만곡 수충부에서 급격한 홍수위 상승과 하상세굴이 발생되고 산지의 수로나 계곡 등에서 토석류가 발생되기 때문에 극심한 도로피해가 빈발하고 있다. 산지하천은 지형 및 지질적인 요인으로 경사가 급한 만곡 수충부가 많이 발달되어 있기 때문에 홍수시 유속이 매우 빠르고 만곡 수충부에서 수위상승과 횡방향 수위변동이 심하다. 따라서 산지유역의 하천과 도로의 방재설계를 위해 평창 속사천 시험유역의 운영을 통하여 신뢰성 있는 고품질의 산간유역 수문자료를 지속적으로 확보하고자 한다. 강우-유출구조 규명을 위한 강우관측소와 수위관측소 등의 계측시스템을 설치와 실시간 수문관측 자료의 전송 및 정기적인 현장 방문으로 수집된 수리수문자료에 대해 DB를 구축을 실시하였다. 또한 홍수시 하천으로 유입되는 토석류의 조도계수 산정을 통해 하천유역내의 수리 구조물의 설계 및 유지관리, 하천개수 및 하도의 안정 등을 평가할 수 있을 것이다. 하천계획에 필요한 유사량을 측정하여 유역의 수문.수리특성에 대한 보다 정확한 규명과 관측된 자료를 이용한 장/단기 수문순환 및 수리모형의 개발을 위한 검정 및 검증자료의 제공할 것으로 기대된다.
홍수피해가 빈발하는 도시 및 소규모 산지 유역에서와 같이 지체시간이 짧은 유역에서 국지적으로 발생하는 돌발홍수는 우량계와 기존 하천유역 예보시스템만으론 예보가 불가능하다. 동일한 강우에서도 지역에 따라 침수시간이나 침수심이 달라지기 때문에 정확한 돌발홍수예보를 위해서는 지역에 따른 침수특성과 유속특성을 달리 고려해야 한다. '골든타임 확보를 위한 유역 시공간 상세 홍수예보기술 개발(환경부)'에서 개발한 '국지 돌발홍수예측 시스템'은 지역별 검증된 침수특성과 유속특성의 관계식을 산정하여 돌발홍수예보 기준을 설정하였다. 그리고 도달시간이 짧은 도시 및 산지에서 홍수예보 선행시간을 확보하기 위해 강우레이더 기반 돌발홍수 예측 시스템을 구축하여 시범 운영 중이다. 그러나 도시·산지 중소하천유역 등 홍수예보 취약지역에 대한 돌발홍수예보 정확도를 제고하기 위해서는 기 설정된 돌발홍수위험 예보 기준을 정밀하게 평가·검증·개선 할 수 있는 실증 체계가 반드시 필요하다. 이러한 배경에서 본 연구에서는 2021년부터 3개년 동안 홍수예보 취약지역에 강우레이더와 경제적 IoT 관측센서 정보를 기반으로 돌발홍수예보 실증기술을 개발하여 전국 돌발홍수예보 실용화 기반 구축하고자 한다. 홍수피해 취약지역인 도심지, 산지·계곡, 해안지역에 실증 테스트베드를 선정하고 강우레이더-IoT 실증 관측망을 구축하여 돌발홍수예보 기술 실증과 돌발홍수 위험기준 설정 가이드라인을 마련하고자 한다. 더불어 도시 중소하천유역 홍수예보 활용을 위한 소형강우레이더 강우량 정확도 개선 기술 개발과 홍수기 강우레이더 기반 홍수예보 관-연 협업 시범 운영을 추진할 계획이며, 최종적으로는 강우레이더와 IoT 정보 기반 돌발홍수 실증 시스템을 구축 운영하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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