• 한국방재안전학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.33-43
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• 2023

장마와 같이 장기간에 내리는 강우나 단기간에 많은 양의 강우가 내리는 집중호우의 영향으로 산사태, 토석류와 같은 산지재해가 발생한다. 산사태와 토석류는 인적, 물적 피해를 야기하므로 이를 예방하기 위한 다양한 대책의 적용과 연구가 수행되고 있다. 토석류 재해 연구 중 토석류 수치모형은 비교적 간단하게 연구지역에 대한 위험도를 분석할 수 있다. 다만 경험에 의한 방정식이 적용되어 모형마다 다른 결과를 나타내고 입력변수도 모델마다 차이가 있어 수치모형의 검증은 필수적이다. 본 연구에서는 토석류 수치모형을 이용하여 토석류의 피해를 저감하기 위한 시설인 사방댐과 종단구조물인 계간수로를 반영하여 이에 따른 저감효과를 비교·분석하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.1-8
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• 2020

본 연구에서는 토석류 매커니즘 분석을 위해 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 사용하여 토석류 수치해석을 수행하고 선행연구와 비교하여 토질정수의 적용성을 검증하였다. 또한, 자굴산 유역 계곡부를 대상으로 드론을 이용하여 항공사진측량을 수행한 후 이를 기반으로 지형모델을 생성하고 NFLOW를 활용하여 토석류 수치해석을 수행한 후 결과값을 위성영상 기반의 기존의 방법과 비교·분석하였다. 본 연구 결과, 드론 영상 및 NFLOW를 활용한 수치해석 기법은 위성 영상기반의 기존 방법보다 실제 지형을 잘 반영할 수 있어 토석류 영향 예측에 적용성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 드론영상 및 NFLOW를 활용한 토석류 분석 기법은 사방댐 위치선정 등 토석류 예방 대책 수립 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 지적과 국토정보
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• 제45권2호
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• pp.161-173
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• 2015

최근 기후변화에 따른 집중호우로 산사태 및 토석류가 발생하여 많은 인명 및 재산피해가 발생하고 있다. 본 연구에서는 UAV 측량기술을 활용하여 산사태 평가에 필요한 DSM과 정사영상을 신속하게 구축하였으며, 이를 무한사면해석모형에 적용하여 산사태 위험도를 평가하였다. 대상지역에 대한 산사태 위험도를 평가한 결과, 산사태 위험도 구간인 $SI{\leq}1.0$에서의 분포면적이 $46,396m^2$로 분석되었으며 분포비율로는 전체지역의 18.2%로 나타났다. 특히 산사태 발생이 매우 심각하여 사면보강 대책을 시급히 시행해야 되는 구간인 $SI{\leq}0.0$의 면적은 $7,988m^2$로서 전체지역의 0.8%를 차지하는 것으로 분석되었다. 또한 사면안정지수에 의한 산사태 위험도와 물골분석에 의한 토석류 위험도를 종합적으로 검토함으로써, 집중호우 시 산사태에 따른 토석류 위험지역을 선정할 수 있었다. 본 연구에서 분석한 산사태 및 토석류 위험지역은 향후 사면보강이나 주민안전대책 수립을 위한 의사결정 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.547-558
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• 2022

2020년 8월 집중호우로 인하여 전라남도 곡성지역에 토석류가 발생하여 5명이 사망하는 재난이 발생하였다. 이 지역을 대상으로 하여 사진 측량을 통해 0.03 m의 고해상도 지형정보를 구축하고 토사의 붕괴량을 측정하였다. 또한 Flo-2D를 이용하여 토석류의 유량과 지형정보의 차이에 따라 유동심, 유속, 확산면적에 대하여 민감도 분석을 수행하였다. 유량이 높아질수록 토석류의 유동심, 유속, 확산면적이 높아지며 고해상도 지형정보와 저해상도 지형정보와의 결과 차이도 높아지는 것으로 나타났다. 그리고, 고해상도의 지형정보를 적용하였을 때 실제의 토석류 흐름방향과 유사하게 계산되어 고해상도 지형정보의 적용이 토석류 해석 결과의 정확성을 높이는 결과를 정량적으로 분석하였다. 추가로 항복응력과 점성과 같은 지질정보에 대해 고려하면 전반적으로 실제 토석류의 확산 정보보다 작게 계산된 결과를 보완할 수 있을 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제23권1호
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• pp.57-65
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• 2013

본 연구에서는 자연사면에서 토석류 산사태 대응공법의 설계 프로그램(CDFlow ver 1.0)을 개발하였다. 이 프로그램은 자연사면에서 발생되는 산사태의 발생 가능성을 평가할 수 있으며, 토석류 산사태로 인하여 발생되는 피해범위를 산정할 수 있다. 또한 이 프로그램은 토석류 산사태의 대응공법 위치와 규모를 설계할 수 있다. 이 프로그램은 가장 잘 알려진 지리정보시스템(GIS) 개발도구중의 하나인 ArcGIS 엔진에서 구동되도록 개발되었다. 그리고 유사동역학적인 습윤지수와 무한사면의 안정해석기법을 적용하여 산사태 발생가능성을 예측하였다. 계산된 사면안전율은 기준안전율과 비교하여 산사태 잠재발생 구간을 선정하고 이를 도면상에 표시하였다. 토석류량은 산사태 잠재발생 구간과 토층심도에 의해 산정된다. 그리고 누적 토석류량은 이동경로를 따라서 계산할 수 있다. 개발된 프로그램의 적용성을 평가하기 위하여 실제 산사태 발생현장을 대상으로 적용하였다. 산사태 발생현장은 강원도 인제군 덕산리에 위치하고 있으며, 대상수계에 4개의 사방댐이 설치되어 있다. 토질실험 및 현장조사결과를 토대로 산사태 발생가능성이 높은 구간과 토석류의 이동경로를 산정하였다. 해석결과 기존에 설치된 사방댐의 규모는 계산된 토석류량을 저장하기에 부족한 것으로 나타났다. 따라서 본 프로그램을 이용하여 토석류 산사태 대응공법의 설치위치와 규모를 합리적으로 산정할 수 있을 것이다.

• 지질공학
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• 제27권1호
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• pp.59-66
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• 2017

최근들어 발생하는 강우는 지금까지의 강우특성과 비교하여 여름철에 단기간 집중적으로 내리는 형태로 바뀌고 있다. 2011년 강원도 춘천지역에서는 이러한 집중강우로 인해 많은 산사태가 발생하였으며, 이로 인해 재산피해와 인명피해를 야기시켰다. 본 연구의 목적은 강우에 의한 산사태 물질의 이동에 대한 특성을 분석하기 위해서 현장 자료와 수치해석 자료를 활용하여 시간에 따른 특성의 변화 및 강우량에 따른 특성의 변화를 분석하는 것이다. 본 연구에서는 항복응력 값의 변화를 통해서 강우량을 재현하였으며, 이를 통해서 어떠한 거동 특성을 보이는지 해석하였다. 그 결과 많은 강우에 의해 항복응력 값이 낮아지는 경우가 빠른 속도의 이동형태를 보이고 동시에 넓은 지역에 걸쳐 확산되는 특성을 확인하였으며, 이러한 결과는 현장에서 확인된 토석류의 흔적과 매우 유사하다는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해서 산사태 발생 당시의 토석류 최대 속도 및 최대 두께 등을 파악하는 것이 가능하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제20권4호
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• pp.23-29
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• 2019

최근의 기후변화는 산지가 많은 우리나라에서 토석류를 발생시켜 하류에 많은 재난을 야기하였다. 산지에서 발생한 토석류는 퇴적과 침식을 반복하며 하류로 이동하고, 유동화된 토사-물 혼합물 형태로 나타난다. 이처럼 강한 운동성의 토석류를 해석하기 위하여 연속방정식 및 운동량 방정식을 적용하였고, 퇴적 및 침식에 관한 속도식은 세립사가 포한된 수정형을 적용하였다. 본 연구는 산지 상류부에서 발생 가능한 퇴적토사량의 변화에 대한 하류부에서의 토석류 거동을 분석한 것이다. 조립토사의 포설 길이 변화에 따른 수로 하류단에서 토사체적농도를 분석해 보면, 공급유량이 많고 포설길이가 길수록 토사농도의 고저차가 크게 나타났고, 변곡점 발생 시점도 빨라진 것을 알 수 있다. 본 연구의 결과는 급경사의 비탈사면에서의 침식 및 퇴적 가능 여부를 알 수 있는 침식-퇴적 속도를 판단하여 토석류 재해에 대한 대책을 세우는 데 좋은 정보를 제공할 것이다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권8호
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• pp.5-12
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• 2021

지구 온난화로 인한 기후변화는 슈퍼 태풍의 발생빈도를 높이고 산지에서 토석류와 같은 다양한 형태의 토사재해를 야기한다. 본 연구는 태풍 등급에 따른 토석류 발생량 및 강우특성의 가중치에 따른 토석류 거동을 평가한 것이다. 토석류 해석은 시간 변화에 대한 유한차분법을 적용하였다. 태풍의 범주가 클수록 토석류 유량의 peak 값이 크고 도달시간도 빠르게 나타났다. 강수특성 가중치가 큰 경우 fluctuation 진폭이 크고 밴드폭이 넓게 나타났다. 경사면의 각도가 큰 경우 2~2.5배 이상 상승하였고, 토석류 유량의 fluctuation의 변동성이 확대되었다. 토석류의 유속은 모두가 급속도(Very rapid)에 해당하는 클래스에 속하였고, 토석류의 침식 또는 퇴적 속도의 분포는 초기부터 침식의 크기가 커졌으며 대규모의 침식이 발생하고 하류로 유하하는 것을 나타냈다. 이상에서 본 연구의 결과는 토석류 재해의 예측 및 구조물적 대책, 재해 취약지역에서 레질리언스 강화를 위한 대책을 세우는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.23-30
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• 2012

본 논문은 토석류 발생사면에서 불포화토의 침투해석을 연계 수행한 사면안정해석 연구결과이다. 2006년 강원도 인제군과 2010년 경기도 양평군에 위치한 2개소의 토석류 발생사면에 대하여 현장조사를 수행하고 붕괴발생부에서 채취한 시료로 tempe pressure cell을 이용한 함수특성곡선과 새로이 개발된 불포화토 직접전단시험기를 사용하여 불포화토의 전단강도 정수를 구하였다. 실험을 통해 획득한 물성과 토석류 발생 당시의 강우자료를 바탕으로 상용프로그램 SEEP/W를 사용하여 불포화토 침투 해석을 실시하고 그 결과와 연동하여 사면안정해석 프로그램 SLOPE/W를 사용하여 사면활동을 분석하였다. 본 연구 결과 집중강우에 의한 불포화토 지반에 강우침투의 영향으로 지하수위의 상승과 포화도의 증가로 사면안전율이 감소하여 사면활동이 발생한 것으로 나타났다. 이러한 연구 방법을 통하여 실제 강우특성을 고려한 불포화토의 사면안정해석을 실시하는 것이 토석류 발생사면의 거동특성 중 특히 발생시점을 확인할 수 있는 합리적인 방법이라 판단된다.

• 지질공학
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• 제22권3호
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• pp.283-291
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• 2012

국내외적으로 산사태 예측을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 산사태의 일종인 토석류는 순간적으로 많은 피해를 야기하므로 이에 대한 연구는 방재차원에서 반드시 필요하다. 본 연구에서는 토석류의 흐름이 산지 지형을 따르는 지표수의 흐름과 일치하는 원리를 이용하여 산지 지형에 따른 수계 특성을 파악함으로써 토석류 발생 위험도를 파악하는데 그 목적이 있다. 이를 위해 산사태 및 토석류의 영향을 받는 도심 인근지를 대상으로 지형 특성 및 수계 특성을 분석하기 위해 수치지형도를 활용하여 경사도, 상부사면 기여면적, 습윤지수를 파악하였으며, 지형요소 분석에 의한 산지수계의 집중도를 예측함으로써 지형요소를 고려한 토석류의 위험도 예측이 가능하였다. 또한, 개별요소법을 이용한 토석류 수치해석을 수행하여 연구지역 내 토석류의 무게-충격력 사이의 상관관계식을 도출하였으며, 이를 활용하여 효과적인 토석류 방지구조물의 설치가 기대된다.