산사태연구는 산사태를 발생시키는 여러 인자들의 상호관계를 규명하는 방법, 확률론적으로 산사태 발생가능성을 예측하는 방법 사태물질의 이동경로와 확산범위를 산정함으로써 산사태 위험성을 평가하는 방법 등으로 구분할 수 있다. 우리나라에서 발생된 대부분의 산사태는 여름철의 집중호우에 기인되는 것으로 기반암 상부의 토층에서 발생되며, 강우조건, 지형조건과 지질 및 토질특성 등에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 산사태 조사부터 위험성평가에 이르기까지의 산사태연구는 다양한 산사태를 체계적으로 조사하고 해석함으로써 공학적 관점에서 여러 특징들을 관찰하고 그 특성들을 총괄적으로 해석하여야만 한다. 이 연구에서는 경상남도 마천지역을 대상으로 산사태 현장조사를 수행하였다. 조사결과를 토대로 자연사면 산사태에 대한 최적의 표준모델로 활용할 수 있는 산사태 조사 및 해석 기법을 제안하고자 한다.
2005년 5월 산림청에서 전국 산지를 대상으로 산사태 위험지도를 제작하였다. 본 연구는 산사태 위험지도의 정확성 검증을 위하여 2005년 8월 2~3일 전북지역에서 발생된 산사태 지역을 대상으로 부경대학교 위성정보과학과 PE&RS Lab에서 개발한 PKNU 3호 시스템으로 촬영한 영상을 이용하여 산사태 발생 지역을 추출한 후 산사태 위험지도와 중첩해서 산사태 위험지도의 정확도를 검증하였다. 또한 ArcView 3.3의 산지 지형 분석과 하계망 분석을 통해 산사태 발생 지역의 고도, 경사도, 경사방향, 하천장, 유역면적에 대한 특성을 분석하였다. 그 결과 산사태 위험지도의 등급별 단위 %량의 조정이 필요하며 산사태 위험지도 작성에 기본이 되는 산사태 위험 판정표에 대한 수정 보완이 필요하다고 사료된다.
GSIS와 AHP법을 이용하여 삼척지역을 대상으로 산사태 발생 가능성을 분석하였다. 산사태를 유발하는 많은 인자들 중에서 경사도, 경사방향, 지질, 토양, 임상자료들은 기존의 지도자료를 이용하여 입력하여 데이터베이스를 구축하였다. 연구대상지역의 환경적ㆍ지리적 특성을 고려하여 산사태를 유발하는 인자를 결정하였으며, AHP법을 적용하여 유발인자들에 대한 입력값을 결정하였다. 산사태가 발생할 가능성이 있는 지역은 산사태 유발인자들로 만들어진 각각의 레이어를 중첩함으로써 작성되었다. 마지막으로 작성된 도면을 실제 산사태가 발생한 곳과 비교함으로써 산사태 유발인자들이 산사태 발생에 미치는 영향을 알아보았다. 그 결과 삼척지역에서는 토양과 지질적 요소가 가장 많은 영향을 미쳤다는 것을 알 수 있었다.
사용자는 정보검색에서 단어의 약어나 부분문자열, 혹은 오타가 포함된 단어와 같은 이형태로 자료를 검색하고자 한다. 이형태 검색을 위한 단순한 방법은 사전에 모든 이형태를 등록하는 것이다. 그러나 이 방법은 이형태 사전 구축에 막대한 시간과 비용이 필요할 뿐만 아니라 오타로 인해 생기는 이형태를 처리할 수 없는 문제점이 있다. 이에 대한 대안으로 근사 문자열 매칭 기법을 이용한 방법이 개발되었으나 이 방법 또한 약어 형태의 이형태를 처리하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 트라이 인덱스를 이용해 약어나 오타를 포함한 대부분의 이형태를 검색할 수 있는 방법을 제안한다. 먼저, 패스 가중치의 계산을 통한 이형태 매칭 방법을 보이고, 검색 속도 향상을 위한 이형태 검색 알고리즘을 제시한다.
우리나라는 산사태로 최근 10년간 연평균 22명의 인명과 156억 원의 재산피해가 발생하였다. 산사태 발생 지역의 위치와 발생 규모 및 산사태 특성 분석은 전문가가 조사하여 판단하여야 하나 이는 많은 인원의 동원과 상당한 작업량이 요구되고 판정결과가 개인에 따라 다르게 나타난다. 본 연구에서는 PKNU 3호 항공사진 이용하여 산사태 발생 지역 관측하고 GIS기법을 활용하여 산사태 지역을 붕괴지, 유하지, 퇴적지로 분류하여 각 구역별 고도, 경사도, 경사위치, 하천장, 유하면적의 자료를 획득하여 산사태 발생지역의 특성을 분석하고 산사태에 대한 기초자료를 획득하였다.
산사태 데이타 베이스 시스템은 과거 산사태 발생자료축척과 통계분석에 의해 향후 산사태 재해대책 수립에 있어서 필요하다. 상기 데이타 시스템은 매년 발생하는 많은 양의 산사태자료를 효율적으로 관리하기 위하여 GIS의 이용이 강조되고 있다. 본 고에서는 과거 산사태 발생지 조사를 기초로 하여 산사태 발생 원인에 따른 산사태 데이타베이스 시스템의 중요성에 대해 설명하고, 산사태 예방을 위한 데이타 베이스 구축을 위해 GIS기술의 도입과 적극 활용에 대해서 기술하였다.
본 연구의 목적은 인제읍을 대상으로 빈도비와 로지스틱 회귀분석 모델을 통합한 앙상블 모델을 이용하여 산사태 취약성을 분석하고, 예측 정확도를 비교하는 것이다. 산사태 위치는 산사태 발생 전 후에 촬영된 항공사진을 이용하여 추출되었다. 추출된 총 422개의 산사태는 산사태 취약성 분석을 위해 훈련용 (70%)과 검증용 (30%) 자료로 랜덤하게 분류되었다. 산사태 관련인자는 고도, 경사도, 경사향, 배수로부터의 거리, 토양수분지수, 하천강도지수, 토질, 유효토심, 영급, 경급, 밀도, 임상 등 총 12개의 인자를 이용하였다. 산사태 및 산사태 관련인자는 공간데이터베이스로 구축된 뒤 빈도비와 앙상블 모델을 이용하여 산사태와 산사태 관련 인자 간 상관관계를 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 각 모델별 산사태 취약성 지도를 작성하였고, relative operating characteristics(ROC) 곡선을 이용하여 예측 정확도를 검증 및 비교하였다. 분석 결과, 앙상블 모델에 의해 작성된 산사태 취약성 지도는 75.2%의 예측 정확도를 보였고, 이 결과는 빈도비 모델에 의해 작성된 산사태 취약성 지도와 비교하여 예측 정확도가 약 2% 향상된 것으로 나타났다. 본 연구에서 작성된 산사태 취약성 지도는 향후 효과적인 토지이용 계획을 수립하고, 재난재해로 인한 피해를 경감시키는데 활용 가능할 것으로 판단된다.
최근 기후변화로 국지성 집중호우가 증가하고 있으며 이로 인한 산사태 발생도 증가하고 있는 추세이다. 또한 도시주거지역에서 발생한 산사태로 인하여 인명 및 재산피해가 증가하고 있다. 그러나 이러한 산사태를 대비하기 위한 표준매뉴얼은 작성되어 있지 않으며, 산림청에서 작성한 예방 대응 행동매뉴얼도 미흡한 실정이다. 이에 본 논문에서는 산사태 발생 및 피해 특징을 알아보고 방재 관련 전문가들을 대상으로 산사태 대비 SOP 작성을 위해 산사태 SOP 필요도와 활용도를 조사하였으며 활용 시 문제점을 알아보았다. 또한 산사태 주요 세부항목의 중요도를 알아보고, 산사태 SOP 활용을 위한 요구사항을 조사하였다. 조사결과는 대부분의 전문가들이 산사태 SOP의 필요도는 높다고 응답하였으나 활용도는 낮았으며 산사태 SOP 활용시의 문제점은 다양한 피해상황의 미반영과 기관의 역할별 재난관리 단계별 규정의 어려움이 나타났다. 또한 산사태 SOP 작성 시 주요 세부항목 중요도에서는 산사태 발생에 따른 비상대응계획, 대피 및 행동요령에 대한 지침, 산사태 재난 대비 훈련 및 교육, 산사태 재난 방송 실시 및 정보 제공에 대한 절차 수립, 유관기관 및 민간단체와의 협조 및 지원체계 등이 가장 중요하다고 응답되었다. 마지막으로 산사태 SOP 활용을 위한 요구사항은 이를 사용할 수 있는 전문 인력의 확충, 법 제도적 강화, SOP 습득을 위한 교육 및 훈련 등 2차적인 요소에 대한 중요성이 나타났다.
본 연구에서의 지리정보시스템(GIS)을 이용한 사방댐 입지선정모델 개발은 산사태 발생 예측을 위한 사면안정성 평가 기준을 개발하여 사방댐 지점을 선정하기 위하여 체계적으로 표준화된 시스템을 구축하는 것이 목표이며, 2002년 태풍 '루사'와 2003년 태풍 '매미'에 의하여 토석류와 산사태가 발생한 서부경남 지역의 38개 지점에 대하여 항공사진 수집 및 현장조사를 수행하고, 산사태 발생에 관계되는 강우, 지형, 지질 및 토양, 임상 등을 인자로서 규정하였다. 연구결과 서부경남지역에서 발생한 산사태는 지리산, 가야산, 좌굴산 등 EL. 500m 이상의 비교적 고도가 높은 산악지역에서 지형성 집중호우에 의하여 발생하는 것으로 분석되었으며, 강우량과 산사태의 상관분석결과 시강우량 70mm 이상 및 누가강우량 230mm 이상에서 산사태의 발생빈도가 높은 것으로 나타났다. 또한 산사태 발생지점에서의 고도(평균해수면 기준)와 능선의 고도와의 비를 백분율로 계산하여 빈도를 살펴보면 산사태 발생지점이 능선의 90% 이상의 고도에서 산사태의 발생빈도가 53%로 가장 높고, 80-90%는 21%, 70-80% 16%의 순으로 산사태 발생빈도가 감소하고 있으며, 고도가 더욱 낮아져 산사태 발생지점이 60% 이하로 내려가면 산사태 발생빈도는 급격히 감소한다. 예를 들어 능선의 고도가 1000m일 경우 900m 이상의 고도(90% 이상)에서 산사태 발생빈도가 가장 높고 600m 이하의 고도(70% 이하)에서는 발생빈도가 급격히 저하하는 것으로 나타났다. 산사태 발생지점의 표면 굴곡도에 따른 산사태의 발생빈도는 대부분의 평행사면에서 74%, 약간 오목사면에서 26%가 발생하는 것으로 나타났다. 각 지구의 지질 및 토양별 산사태 발생빈도는 화성암계열의 지질 및 자갈/암괴 섞인 토사의 토양에서 발생하는 것으로 분석되었고, $34-40^{\circ}$ 사면경사에서 40%, $26-34^{\circ}$ 사면경사에서 26%, $26^{\circ}$ 이하의 사면경사에서 22%가 주로 발생하였으며, $40^{\circ}$ 이상의 높은 사면경사에서는 극히 미미하였다. 또한 임상 기준으로는 침엽수림에서 주로 발생하는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 이상의 결과를 기초로 매우 안정, 안정, 부분적 안정, 불안정, 매우 불안정, 위험 지역으로 구분하고, 평가한 결과는 불안정 33개소, 매우 불안정 5개소 등 38개소 지점 모두에 사방댐 설치가 필요한 것으로 분석되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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