• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제17권6호
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• pp.13-21
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• 2016

기존의 토사재해 위험지역 예측은 토질특성과 경사만으로 분석되기 때문에 지역적 특징이 반영되어 있지 않다. 따라서 보다 합리적인 위험지 예측 분석을 위하여 해당지역의 특징을 반영한 토사재해 위험지 예측을 할 필요가 있다. 토사재해 위험지의 특징 중 하나인 수목의 뿌리는 토사 내 점착력을 증가시키는 작용을 하는 것으로 연구되어 왔으며, 수목의 종류에 따라 그 영향이 다른 것으로 알려져 있다. 또한, 지역에 따라 수목의 밀집 정도(수관밀도)가 다양하기 때문에 실제 수목의 분포를 고려하여 토사재해 위험지역 예측을 한다면 보다 합리적인 위험지 예측이 가능할 것이다. 본 연구에서는 세종시 괴화산 일대를 중심으로 수목의 수관밀도를 고려한 뿌리점착력을 사용하여 토사재해 위험지역 예측을 하였으며, 뿌리점착력을 적용하지 않은 토사재해 위험지역 예측 결과와 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.512-515
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• 2012

최근의 재해 발생은 하천에 의한 범람, 제방의 붕괴 등에 의한 피해발생보다는 일정지역에 국한적으로 내수배제 불량, 토사유출, 산사태 등으로 인한 피해의 발생이 증가하고 있다. 특히나 도시지역과 신규개발지역을 중심으로 집중호우로 인한 토사유출 등으로 인한 배수로 막힘, 산사태등의 2차적인 피해가 증가하고 있는 추세이다. 2011년의 서울의 우면산 산사태 등과 같은 도시중심에서의 피해와 강원도 등의 신규개발지역에서의 토사로 인해 2차, 3차 피해는 국지적이고 예측이 불가능한 곳에서 발생되고 있다. 이러한 토사유출, 산사태에 의한 예측기법은 최근의 정보기술의 발달로 인해 보다 다양한 방법의 접근들이 시도되고 있으며, 이에 대한 정량적인 평가기법들이 개발되고 적용되고 있다. 본 연구에서는 산지지형의 소규모 개발지의 토사재해의 위험성을 평가하기 위하여 GIS 기술을 이용한 사면의 안정성과 산사태 위험성을 평가하는 대표적인 방법으로 Pack et al. (1998)이 제안한 수리적 무한사면 안정모델과 결합하여 사면안정분석을 위해 개발된 SINMAP을 이용하여 소규모 개발지역의 토석류 해석과 사면의 안정성 검토 그리고 범용토양공식을 이용하여 토사유출량을 산정하여 개발지역내 사면 및 토사재해의 위험성을 평가하였다. GIS를 이용한 지형적 특성에 따른 사면의 위험성과 토사유출량 해석 결과를 이용하여 소규모 개발지역의 토사재해의 위험성을 정량적이고 다각적으로 평가하여 재해발생에 따른 위험성을 노출하고 이에 대한 대책 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권6호
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• pp.21-30
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• 2017

본 연구에서는 도심지 토사재해 예비중점관리 대상지역 중 충주시 안림동, 대전광역시 부사동, 안동시 신안동 3개 연구지역을 선정하여 지반특성을 분석하였다. 연구지역별 특성(수관밀도, 뿌리점착력, 강우특성, 토질특성)을 이용하여 지반특성 간의 상관관계를 고찰하고, 토사재해 예측 모델링을 통해 위험지역을 예측하였다. 토사재해 위험지 예측 모델의 비교 분석을 위하여 산지토사재해 예측프로그램(LSMAP), Stability Index MAPping(SINMAP), 산림청의 산사태위험지도(LHMAP)를 활용하였으며, 토사재해 예측에 적합한 프로그램을 검토하였다. 토사재해 위험도 예측결과 일반적으로 사용되고 있는 SINMAP의 경우 과다한 범위를 위험지역으로 예측하고, 산림청 산사태위험지도(LHMAP)의 경우는 예측지역이 가장 적게 산정되었으며, LSMAP은 SINMAP 및 LHMAP의 중간 정도 범위의 지역을 위험지역으로 예측하였다. 이러한 예측 결과의 차이는 LSMAP이 비교된 두 모델에 비해 분석 매개변수가 비교적 다양하고, 공학적이기 때문인 것으로 판단되며 보다 정밀한 예측이 가능하다는 것을 알 수 있었다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제18권12호
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• pp.47-57
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• 2017

본 연구에서는 도심지 토사재해 예비중점관리 대상지역 중 총 6개 연구지역(춘천, 성남, 세종, 대전, 미량, 부산)을 선정하여 토사재해 위험지 예측 분석을 실시하였다. 분석에 사용된 모델은 현재 토사재해 위험지 예측에 보편적으로 사용되고 있는 기존 모델(SINMAP, TRIGRS)과 본 연구를 통해 개발된 프로그램(LSMAP)을 활용하였으며, 결과 비교분석을 통해 개발모델의 적용성을 검토하였다. 토사재해 위험지 예측에 사용되는 매개변수는 크게 지형특성, 토질특성, 임상특성, 강우특성으로 분류하였으며, 각 모델에 따른 토사재해 위험지 예측 분석 결과 LSMAP 및 TRIGRS에 비해 SINMAP을 이용한 분석은 대체로 위험지를 광범위하게 예측하였다. 이러한 결과는 모델별 적용되는 분석 매개변수의 차이에 의한 것으로 판단된다. 또한 임상특성을 고려한 LSMAP은 TRIGRS 결과와 비교하였을 때 예측 위험지 기준 -0.04~2.72%의 범위 내로 유사한 경향을 보이는 것으로 분석되었다. 이는 산지에 분포하는 임상 정보가 비탈면 안정에 다양한 영향을 미치는 것이라 할 수 있으며, 토사재해 위험지 예측에 중요한 매개변수임을 알 수 있다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제16권3호
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• pp.51-62
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• 2017

본 연구에서는 도심지 토사재해 예비중점관리대상지역 76개중 9개 지역을 연구 지역으로 선정하였다. 연구 지역 은 기반암 특성별로 퇴적암류 3개 지역(경산시, 고흥군, 대구광역시), 화성암류 3개 지역(대전광역시, 세종특별자치시, 원주시), 변성암류 3개 지역(남양주시, 의왕시, 인제군)으로 분류하였으며, 9개 지역을 대상으로 지반정수 산정에 필요한 시험과 수목에 대한 뿌리 점착력, 수목하중을 예측 모형과 현장 조사를 통해 분석하였다. 강우시나리오(강우강도)는 부산 APEC 기후센터(APCC)에서 제공한 확률강우량을 적용하였으며, 9개 지역의 토사재해 위험도 예측은 TRIGRS와 LSMAP을 이용하였다. TRIGRS 예측 결과, 평균적으로 퇴적암류 지역의 위험지역은 30.45%, 화성암류 지역의 위험지역은 41.03%, 변성암류 지역의 위험지역은 45.04%로 검토되었다. 수관 밀도에 따른 뿌리 점착력과 수목하중을 고려한 LSMAP 예측 결과, 퇴적암류 지역의 위험지역은 1.34%, 화성암류 지역의 위험지역은 2.76%, 변성암류 지역의 위험지역은 1.64%로 검토되었다. TRIGRS를 이용한 분석보다 LSMAP을 통한 분석이 비교적 국소적으로 예측 가능한 것으로 검토되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.473-473
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• 2023

토사재해는 토사로 인해 발생하는 재해로 정의되며, 일반적으로 우기(rainy season)에 주로 발생한다. 또한, 강우로 인해 발생하는 토양침식(soil erosion)과 강우 및 지진에 의해 나타나는 산사태로 인한 토석류(debris flow)가 토사재해의 주요 원인으로 꼽힌다. 이러한 재해로 인하여 하천 및 호소의 수질 저하, 토양유실에 따른 농경지 감소 등 여러 문제가 발생하고 있다. 특히, 댐으로 유입되는 토사는 사수역(dead storage)을 증가시키고, 발전용 댐의 경우 토사재해가 발전설비 마모 등을 일으킴에 따라 발전효율을 감소시키기도 한다. 더욱이, 기후변화로 인하여 강우량 및 강우강도가 증가하고, 최근 한반도에서는 지진의 강도와 빈도 또한 증가함에 따라 토사재해의 잠재적 위험성을 증대시키고 있다. 따라서 댐 유역에서의 토사 유입에 관한 정량적 예측을 포함한 종합적인 댐 토사 관리기술 및 대책이 요구된다. 본 연구에서는 현재 수질 악화로 인해 발전이 중단된 도암댐을 대상으로 댐으로의 토사 유입량을 분석하고자 토양침식과 토석류의 정량적 예측이 가능하고, 각각의 물리적 과정을 고려하는 물리기반 모형을 활용하였다. 토사재해의 주요 원인인 강우와 지진에 대해 미래에 발생 가능한 시나리오를 작성하고, 시나리오별 토사 유입량과 유입 비율을 정량적으로 산정하였다. 본 연구의 결과는 유역 내 토사재해로 인한 피해 예방기술 및 댐 유지관리와 운영을 위한 기초 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.15-22
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• 2019

본 연구에서는 현장조사, 실내시험 및 문헌자료를 기초로 지진 시 산사태 발생 위험지 예측 모델인 Newmark displacement model을 이용하여 위험지를 예측하였다. Newmark displacement model은 주로 지진의 정보와 해당 지역의 사면의 정보를 통해 산정되며, 사면의 안전율은 산지 토사재해 예측 프로그램인 LSMAP의 결과를 활용하였다. 연구대상 지역으로 과거 산사태가 발생한 부산의 백양산 일대를 선정하였다. 산사태 발생 해석 결과 Newmark displacement model을 활용한 지진 시 산사태 위험지 예측이 지진 계수가 미적용된 LSMAP의 산사태 위험지 예측보다 약 1.15배 넓은 지역을 위험지역으로 예측하는 것으로 나타났다.

• 한국재난정보학회:학술대회논문집
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• 한국재난정보학회 2016년 정기학술대회
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• pp.428-432
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• 2016

자연재해는 전 세계적으로 몇 조원에 이르는 피해를 주고 있으며 근래에는 기후변화로 인한 이상기후현상으로 집중호우의 빈도가 증가하고 있으며 홍수, 산사태 토석류 등 발생빈도가 늘어나고 있는 추세이다. 최근 2011년 서울에서 발생한 우면산 토석류의 피해와 강원도 일부 지역의 피해로 인해 많은 피해가 일어났으며, 국가에서는 산사태 피해를 최소화하기 위해서는 장기적으로는 위험한 지역에 구조물을 설치하는 등 예방사방을 실시하고, 단기적으로는 위험요소의 제거와 위험지역의 예측을 통한 경계피난체재를 철저히 할 필요성이 강조되고 있는 실정이다. 특히, 강원도는 산지로 이루어져 있으며, 매년 집중호우나 태풍이 지나간 다음, 많은 양의 강우량으로 인해 산길을 지나는 도로에 토석류로 인해 길이 막혀 이동이 불가능 하게 되거나 산지 아래에 있는 건물이 산에서 쓸려서 내려오는 토사와 나무에 의해 파괴되어 물질적인 피해를 입는 영상이 뉴스를 통해 많이 접하고 있다. 본 연구에서는 토석류에 대한 전반적인 특성을 설명하고 체계적인 관리가 필요하다. 연구 지역은 춘천지역을 대상으로 SINMAP 모델 기법의 조도계수와 특성을 고려한 위험지도를 작성하였고 산사태 일부 지역에 대한 위험도 평가를 하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제98권3호
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• pp.272-278
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• 2009

산지토사재해 발생시기 예측정도를 높이기 위해 사용되고 있는 산지토사재해 기준우량 산정방법에 대해 수문모형인 Tank 모델의 적용수법을 개발하였다. 개발된 방법과 저류관수법에 의한 결과의 비교 검토로 향후 적용가능성도 검토하였다. 산사태 발생시기 기록이 있는 36개의 산사태를 대상으로 저류관수법과 개발된 Tank 모델에 의한 방법을 적용하여 재해발생시기와 최대저류량과의 관계를 검토한 결과, 퇴적암 4기의 경우 Tank 모델에 의한 산사태 발생 예측시기는 1.6시간의 차이를 보였으나, 저류관수법에서는 3.2시간 차이를 보였다. 또한, 최대저류량의 편차가 Tank 모델의 경우 7%에 불과하나, 저류관수법의 경우 63%의 큰 편차를 보였다. 산사태 발생강우를 대상으로 최대저류량 값들 중 가장 작은 값을 위험기준우량으로 설정하여 대상지역의 5년간(1993~1997) 실제 강우량을 적용한 결과, Tank 모델에 의한 피난대기시간이 저류관수법보다 약 2배 작은 것으로 나타났다. 따라서, 본 연구에서 개발된 Tank 모델에 의한 산지토사재해 위험기준우량 산정이 저류관수법보다 정도 및 실용적인 측면에서도 우수하여 향후 충분히 활용 가능한 방법으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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• pp.286-286
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• 2017

자연재난은 전 세계적으로 인명 및 재산피해를 야기하고, 근래에는 기후변화로 인한 국지성 집중호우와 태풍의 발생빈도가 증가하고 있으며, 국토면적의 64%가 산지로 이루어져 있는 우리나라에서는 산지재해의 위험 가능성이 매우 높다. 이 중 토석류 재해는 붕괴된 토사가 물과 함께 섞여 높은 농도로 하류를 향해 이동하기 때문에 그 발생시점과 발생위치를 예측하기 어렵고, 토석류의 이동경로와 퇴적부 지점에 위치하고 있는 시설물 및 인명에 매우 큰 피해를 입히는 자연재해 중 하나이다. 본 연구대상지역은 충북제천시 봉양읍 공전리 일대에 위치하고 있으며, 2009년 7월 시간최대강우량 64mm, 누적강우량 455m의 집중호우로 인해 토석류가 발생하였고, 하류부에 위치한 민가와 비닐하우스, 농경지등에 피해가 발생하였다. 이에 본 연구에서는 지상LiDAR를 활용하여 고정밀도 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하였다. 그리고 토석류 수치모형 중 미연방재난관리청(FEMA)에서 토석류 해석에 권장하고 있는 프로그램 FLO-2D모형과 일본에서 개발된 Kanako-2D모형을 적용하여 실측된 토석류 확산범위와 유출토사량을 수치모형의 결과와 비교분석하여 모형의 적용성을 검토하였다.