• 한국안전학회지
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• 제33권4호
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• pp.84-89
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• 2018

The number of landslides has increased since the 2000s due to the increased frequency of heavy rainfall caused by abnormal weather. A variety of debris flow prevention facilities have been installed as a countermeasure against this problem. However, it is not easy to evaluate the efficiency of debris flow prevention structures except for the structures with constant volume such as the erosion dam, because the other structures are limited to be reproduced in simulation program for debris flow. Therefore, the methods by which the debris flow prevention structures were modeled were proposed, and the efficiency of four prevention structures installed in Baekyang Mt. in Busan was evaluated with UDS, which accuracy had been verified, using these methods. The initial amount of debris flow was determined based on landslide which occurred in 2014, and specifications of the complex retaining walls around the settlements were measured and applied modeling for terrain. The numerical results showed that the efficiency of debris flow prevention structures could be quantitatively presented. Among the debris flow prevention structures installed in Baekyang Mt., prevention structure of barrier type for debris flow was the most efficiency and debris flow prevention device was the lowest efficiency when the only depth of debris was evaluated. It seems that this study is meaningful to propose the methods which were used to model the debris flow prevention structures that could not be reproduced in most 2D debris flow numerical analysis programs. If precise verification of the presented methods is carried out, it will be possible to provide clear criteria for the efficiency evaluation method of disaster prevention structures.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권5호
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• pp.13-26
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• 2023

불포화토의 함수특성곡선은 산사태 평가와 토석류 분석에 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 현장에 적합한 모관흡수력을 통해 산사태 취약성을 분석하기 위하여 함수특성곡선과 체적변형을 고려한 수축시험을 수행하였다. 실험에 사용된 시료는 국내에 분포하는 세립분이 다량함유된 SM계열 화강 풍화토이며, 산사태 해석 시 사용된 강수량의 경우 실측된 데이터를 사용하였다. 실내실험 시 측정된 함수특성곡선은 건조과정에서 발생 된 곡선이며, 체적변형 확인할 수 있는 수축시험을 통하여 습윤과정에서 발생되는 곡선을 재 산정하여 산사태 취약성 분석을 하였다. 본 연구결과 습윤곡선의 안전율이 건조곡선의 안전율보다 낮게 나타남을 알 수 있었으며 그 결과 현장 사면지반의 체적변형을 고려한 모관흡수력 산정이 필요함을 확인 하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제105권3호
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• pp.321-329
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• 2016

이 연구에서는 2006년 집중호우 시 산사태 및 토석류가 발생한 강원도 인제군의 기룡산 유역을 대상으로 사면붕괴 및 계상변동을 추정하여 만사 상태에 도달한 불투과형 사방댐이 토사유출 조절에 미치는 영향을 정량적으로 해석하고, 이를 토대로 사방댐의 설계 및 준설기준을 고도화하는 데에 필요한 새로운 인자를 제안하였다. 일반적으로 사방댐은 계획평형기울기 구간과 계획홍수기울기 구간에서 각각 토사유출의 억제와 조절 기능을 발휘하고 있다. 연구대상유역에 시공된 불투과형 사방댐은 계획억제토사량에 해당하는 저사량이 $2,111m^3$로 설계되었지만, 2006년 집중호우로 인한 산지교란 발생 시에는 해당 사방댐 직상부로부터 250 m의 계류구간에 걸쳐 $3,996m^3$의 유출토사를 조절한 것으로 관측되었다. 결과적으로 해당 사방댐은 유출토사 억제를 위한 계획억제토사량보다 큰 규모의 계획조절토사량을 나타내어 만사된 이후에도 유출토사의 조절이라는 사방댐의 기능을 발휘하고 있었다. 이와 같이 사방댐의 토사유출 조절기능은 토사유출 억제기능과 구분하여 평가하여야 하지만, 현재 우리나라에서는 현지에서 유역 특성을 실측한 자료를 기반으로 한 계획억제토사량 또는 계획조절토사량을 사방댐의 설계 및 준설기준 인자로서 고려하고 있지 않다. 따라서 합리적인 사방댐의 설계 및 유지관리 기준을 마련하기 위해서는 사방댐의 토사유출 억제기능과 조절기능을 정량적으로 해석한 현장자료가 축적되어야 하며, 이는 우리의 사방기술이 보다 객관적이고도 체계적인 면모를 갖춘 과학적 기술로 발전할 수 있는 방안일 것이다.

• 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.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.49-59
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• 2013

본 논문은 강우에 의해 발생하는 얕은 사면파괴와 토석류의 원인인 사면 표층에서의 침식과 세굴을 분석하기 위해 무보강 사면에 대한 모형토조 실험을 수행하고, 표면침식의 방지를 위해 flyash를 주재료로 사용한 식생가능 지반 개량재를 이용한 보강사면의 침식작용에 대해 비교분석하였다. 2011년 국토해양부의 비탈면 설계기준에 따르면 우기시 사면의 안정성 평가는 지하수위를 지표면에 위치하여 해석하는 단점을 보완하기 위해 불포화 침투해석을 통한 사면 표층의 얕은파괴에 대한 설계기준을 제시하였다. 추가된 사면 안정성평가를 위해 본 연구에서 언급할 지반 개량재는 기존의 사면표층보호공법인 식생공법이나 이질재료를 덧붙여 보강하는 공법이 아닌 침식 및 세굴에 취약한 원지반토의 전단강도를 증가시켜 침식 및 세굴에 저항을 증가시키고, 표면에 식생이 가능한 지반개량재이다(Bhang, 2007). 본 연구에서 적용한 부분은 사면 표층의 강도 확인과 침식에 대한 감소, 그리고 사면의 안정성 평가에 대한 주된 논의를 하였다. 강우로 인한 표면침식을 확인하기 위해 강우재현장치를 실내에 구축하였으며, 실험결과로 표면침식의 크기는 시료의 전단강도의 크기에 따라 반비례하는 경향을 보였다. 무보강 사면과 보강 사면의 표층에서 침식정도의 비율은 실험결과 1:5 정도로 큰 차이를 보였고, 표층에 흐르는 빗물로 인한 세류침식은 강우량 45mm(강우강도 110mm/hr 일 때, 25분 경과)의 크기일 때 무보강 사면에서 발생하였으나, 보강사면에서는 보다 강한 330mm(강우강도 110mm/hr 일 때, 3시간 경과)의 강우량에서도 세류침식을 발견할 수 없었다. 두 가지 사면의 안정성 검토에서, 우기시에 무보강 사면은 표층에서 사면파괴가 발생하였다. 사면 안정성을 위해 soil nailing으로 사면을 보강할 때보다 flyash로 제작한 지반 개량재로 표층을 보강할 때, 경제적인 측면에서의 효율성 제고와 더불어 보다 신속히 안정성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
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• 제12권1호
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• pp.1-8
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• 2010

국토의 70% 이상이 산악지인 우리나라 지형적 특성 때문에 도로가 산지을 인접해서 건설되는 것이 불가피하다. 최근 들어 온난화등의 영향으로 태풍이나 집중호우가 빈번히 발생하고 있으며 이로 인한 산지 도로의 산사태, 토석류, 상향짐투수압 등에 의한 인명, 시설물 피해도 극심하게 나타나고 있다. 본 연구에서는 이러한 산지 도로의 피해 중 상향침투수압에 의해 발생하는 포장의 틀림 현상에 대하여 고찰하였다. 산지도로 주변의 다양한 특성을 고려하기 위하여 상향침투수압에 의해 포장파손이 발생한 지역특성에 대하여 사명의 경사각, 산지표면의 보가유무, 산지 경사면 토사층의 두께, 지중 배수관의 설치 유무에 따라 상향침투수압을 산정하였다. 분석결과 상향침투수압은 현재 일반적으로 사용되고 있는 쇄석기층 위의 아스팔트포장 및 표면배수형식조건에서 5~10kPa 범위에서 발생하며, 사면경사각이 커짐에 따라 상향침투수압도 비례하여 커지는 것을 확인하였고, 사면의 표면을 보강 처리하지 않았을 경우의 상향침투수압은 작게 나타났다. 산지 경사면의 토사층의 두께는 지하수위가 산지표면까지 상승한 조건에서는 상향침투수압에 큰 영향은 없었으나, 지하수위가 산지표면까지 상승하는 것은 강우지속시간에 따라서 영향을 받는 점을 고려하면, 지중배수관의 설치는 도로 표층에 가해지는 상향침두수압을 효율적으로 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 기층형식에 따른 상향침투수압에 대한 저항성 측면에서는 비 부착성인 쇄석기층보다 부착성인 안정처리기층이 자중이 증가하여 포장의 틀림 현상을 방지하는데 유리하다고 판단되지만 안정처리기층만으로는 상향침투수압에 견딜 수 없으므로 지중배수관 및 사면배수공법을 적용하여 사용하는 것이 바람직하다고 판단된다.

• 지질공학
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• 제15권2호
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• pp.185-199
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• 2005

토석류 산사태물질은 암석의 풍화 산물이므로 사태물질의 특성은 그 지역에 분포하는 기반암의 종류에 의존한다. 이 연구에서는 사태물질의 종류에 따른 이동특성에 대한 연구를 수행하기 위하여 암석의 풍화 특성과 지형 조건이 서로 다른 3개 지역에서 발생한 26개 산사태를 연구대상으로 하였다. 산사태 발생지점의 정밀야외 조사를 통하여 암석의 종류, 풍화 및 지형 특성 등을 분석하였고 사태물질의 입도분포와 체적에 따른 이동과 지형 특성과의 관계를 추적하였다 지형조건 중 사면의 경사변화는 사태물질 이동거리에 큰 영향을 미치는 것으로 판단되며, 이는 경사 변화가 많을 경우 사태물질의 확산속도와 에너지가 변화하기 때문에 일정한 경사를 따라 사태물질이 흘러내리는 것보다 더 큰 이동거리를 보이는 것으로 해석하였다. 사태물질의 이동거리는 사태물질의 체적과 입도에도 큰 영향을 받는 것으로 파악되었다. 특히 사태물질 체적은 지질특성에 확연히 구별되어 반려암 지역의 경우 화강암 지역에 비해 $4\~5$배 크다. 사태물질의 입도측면에서 중립질의 화강암 분포지역보다 대규모 핵석이 발달하고 풍화심도가 불규칙적인 반려암 지역에서 사태물질 규모 및 이동거리가 훨씬 크게 나타난다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제19권1호
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• pp.15-23
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• 2018

본 연구에서는 최근 발생하는 지반재해를 사전에 예측하기 위해 널리 사용되고 있는 GIS의 기반의 확장프로그램인 SINMAP을 이용하여 매개변수에 따른 위험도 평가를 수행하였다. 위험도평가는 매개변수의 영향을 파악하기 위해 중요변수인 내부마찰각과 T/R 값의 범위를 각각 3가지와 4가지 패턴으로 결정하였으며, 해석결과를 기존 산사태 결과와 비교하여 산사태 거동을 규명하고 매개변수의 적용성을 평가하였다. 지형학적 습윤대를 분석한 결과, 한계습윤대와 포화대가 토석류 영역과 거의 일치하고 있으며 지하수 수렴부가 붕괴시점부와 상관관계가 있는 것으로 나타나 지형학적 습윤대가 경사분포나 붕적토층의 존재여부, 산사태 유발구조물 등과 복합적으로 산사태 발생 가능성을 평가하기 위한 지표로 사용될 수 있을 것으로 판단된다. 내부마찰각의 하한계가 증가함에 따라 상한계불안정영역이 50~70%까지 감소되어 안정지수에 미치는 영향력이 큰 경향을 보였으나 낮은 습윤지수 범위에서는 그 영향력이 줄어드는 양상을 나타내었다. 습윤지수의 범위에 따른 변화를 분석한 결과, 고도평균값을 적용한 경우를 제외하면 모든 Group에서 유사한 안정지수 분포를 보이고 있어 습윤지수보다는 내부마찰각에 민감한 양상을 나타내고 있음을 알 수 있다.

• 지질공학
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• 제16권4호
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• pp.437-453
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• 2006

2002년 태풍 '루사'로 인하여 집중호우가 내린 강릉지역에는 3,000개가 넘는 토석류 산사태가 발생하였다. 그 중에서도 산사태가 가장 집중적으로 발생한 강릉시 사천지역과 주문진-연곡지역의 산사태를 대상으로 야외조사를 통해 1,365개소의 산사태 자료를 수집하여 산사태 발생 원인과 기하학적 특징에 관해 분석하였다. 연구지역에 발생한 산사태의 평균규모는 폭 10 m, 길이 30 m, 사면경사는 $21^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 분석되었고, 산사태의 평면형상은 사태의 상단부보다 하단부의 폭이 넓은 'A'형태가 50.5% 정도를 차지하고 있다. 그리고 사천면의 산불피해 지역은 산사태의 발생 빈도가 더 높게 나타나고 있다. 산사태가 발생한 사면의 방향은 일정한 경향을 보여주는데, 그 원인은 풍화에 의한 지형적 특징과 집중호우가 내릴 때 동반된 강한 바람의 영향인 것으로 해석되었다. 연구지역에서 249개의 절리를 측정하여 방향성을 분석하였으며, 절리밀도를 산정하기 위하여 51개소에서 창틀 조사방법을 수행하였으며, 그 결과 절리 밀도가 $0.05{\sim}0.1$ 범위에 해당하는 지역에서 산사태가 많이 발생하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권3호
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• pp.340-351
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• 2023

산사태는 매년 막대한 재산 피해와 인명 피해를 유발하는 주요 자연재해 중 하나이며, 기후변화의 영향으로 산사태 취약성은 더욱 증대되고 있다. 사면안정해석을 위한 다양한 매개변수 중 토심은 산사태 및 토석류 분석 시 주요 매개변수이며, 사면 안정성에 영향을 미치는 유역의 수문학적 과정을 평가하는 데 중요한 역할을 한다. 토심을 추정하는 정확한 방법은 현장에서 직접 지층을 조사하는 것이다. 하지만 이를 위해서는 많은 시간과 비용이 요구되므로 다양한 토심 예측 모델들이 제안되었으나 실용성 및 정확성 측면에서 다양한 한계가 존재한다. 본 연구에서는 산지사면에 대한 토심을 추정 하기 위하여 국내 산지를 대상으로 수행된 71개의 탄성파 탐사 결과를 수집하였으며 탄성파 속도 700 m/s를 기준으로 토심을 추정하였다. 이에 따라 사면의 경사, 고도, 토심 자료를 구축하고 토심에 대한 통계적 특성을 파악하였으며 경사와 토심 및 고도와 토심 간 상관관계를 규명하였다. 또한, 사면경사를 기반으로 한 다양한 토심 예측 모델을 조사하고 이에 대한 비교·분석을 수행하였으며 경사를 활용한 보정된 토심 예측식을 제안하였다.