• 한국방재학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.49-55
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• 2010

본 연구에서는 토석류를 비압축성의 불안정한 유체로 가정하여 토석류의 피해범위를 시뮬레이션하는 GIS 기반의 프로그램의 개발에 대해 다루고 있다. 개발된 Debris Flow Analyzer 프로그램은 입력된 DEM을 완만하게 재정리한 후, 대상지역에 대한 경사, 토석류 이동 방향, 계곡을 추출한 결과와 토석 부피, 물 부피, 속도, 유효 점도, 동적 마찰계수를 취합하여 유한차분법을 적용하여 시간에 따른 토석류 이동 형태를 시뮬레이션하게 된다. 또한 이러한 시뮬레이션 결과를 Google Earth에 표현하여 토석류 재해지도의 활용성을 개선하고자 하였다.

• 지질공학
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• 제20권3호
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• pp.231-242
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• 2010

이 연구는 Liu and Huang (2006)이 개발한 DEBRIS-2D 프로그램을 이용하여 한국의 자연사면을 대상으로 토석류 거동모사의 적용성을 평가하기 위하여 수행하였다. 세립질 및 조립질 물질이 혼재한 대규모 토석류를 모사하기 위해 DEBRIS-2D는 Julien and Lan (1991)이 제안한 구성식을 이용하여 개발되었다. DEBRIS-2D의 이론을 바탕으로 이 연구는 2006년 7월 16일 강원도 인제군 덕산리에서 대규모 토석류 산사태가 발생한 계곡을 모사대상지역으로 선택하였다. 거동 모사 결과, 토사 물질은 산사태 발생 10분 후에 이미 계곡으로 모두 유입되었다. 10분 후 토석류는 계곡부의 첫 번째 변곡점 지점인 개활지에 이르렀으며, 이로 인해 토석류의 속도가 감소하고 흐름 방향이 변하였다. 그 후 토석류는 다시 가속도가 붙어 약 40분 후에 계곡 하류의 마을인근에 이르렀다. 토석류의 최대 속도는 1 m/sec에서 2 m/sec 정도로 비교적 느리고, 토석류의 깊이변화는 계곡의 형태에 많은 영향을 받음을 알 수 있다. 거동모사 결과는 산사태 발생당시 현장의 상황과 매우 유사하게 나타났다. 이는 DEBRIS-2D 프로그램이 알고리즘을 크게 수정하지 않고도 한국의 지질 및 지형조건에 어느 정도 적용 가능함을 의미한다. 그러나, 더욱 신뢰도 높은 토석류 거동모사를 위해서는 국내 지질 및 지형에 대한 최적의 속성값을 결정할 필요가 있다.

• 대한공간정보학회지
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• 제24권2호
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• pp.15-24
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• 2016

This study conducted an evaluation of the extent of debris flow damage using SINMAP, which is slope stability analysis software based on the infinite slope stability method, and FLO-2D, a hydraulic debris flow analysis program. Mt. Majeok located in Chuncheon city in the Gangwon province was selected as the study area to compare the study results with an actual 2011 case. The stability of the slope was evaluated using a DEM of $1{\times}1m$ resolution based on the LiDAR survey method, and the initiation points of the debris flow were estimated by analyzing the overlaps with the drainage network, based on watershed analysis. In addition, the study used measured data from the actual case in the simulation instead of existing empirical equations to obtain simulation results with high reliability. The simulation results for the impact of the debris flow showed a 2.2-29.6% difference from the measured data. The results suggest that the extent of damage can be effectively estimated if the parameter setting for the models and the debris flow initiation point estimation are based on measured data. It is expected that the evaluation method of this study can be used in the future as a useful hazard mapping technique among GIS-based risk mapping techniques.

• 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.

• 한국지리정보학회지
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• 제13권4호
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• pp.50-66
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• 2010

본 논문에서는 보다 합리적이고 객관적인 토석류 방재대책 수립에 도움을 주기 위하여 고정밀 LiDAR DEM을 이용한 GIS 기반의 토석류 시뮬레이션 방법을 제시하였다. 매우 극단적인 산악지형 분포를 보이는 강원도 평창군 일원을 연구대상지역으로 설정하고, 유한차분법을 적용한 GIS 기반의 수치해석 프로그램을 이용하여 토석류의 발생 가능성을 시뮬레이션 하였다. 그 후 해석된 토석류 시뮬레이션 결과의 신뢰성을 검증하기 위하여 동일한 대상지역에 대하여 SINMAP 및 지형해석 방법에 의한 토석류 해석을 수행하고, 그 해석결과를 본 연구에서 제안된 GIS 기반의 토석류 시뮬레이션 결과와 비교 분석하였다.

• 한국안전학회지
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• 제31권2호
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• pp.49-56
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• 2016

In Korea, there exist many mountains, and sudden storms occur during the summer season. When severe rainstorm events occur in steep slope topography, risk of debris flow is increased. Once debris flow occurs in urban area, it may cause casualties and physical damages due to rapid debris flow velocity along a steep slope. Accordingly, preventing method of sediment-related disaster for demage mitigation are essential. Recently, various studies on debris flow have been conducted. However, the prediction of the physical propagation of debris flow along the steep slope was not thoroughly investigated. Debris flow is characterized by various factors such as topography, properties of debris flow, amount of debris flow. In the study the numerical simulation was focused on the topographic factor. Fundamental analysis of the risk area was implemented with emphasis on the propagation length, thickness, and the development of maximum velocity. The proposed results and the methodology of estimating the structural vulnerability would be helpful in predicting the behavior and the risk assessment of debris flow in urban area. These results will be able to estimate the vulnerability of urban areas affected the most damage by debris flow.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.241-242
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• 2016

Recent abnormal climate change induces localized heavy rainfall and extreme disasters such as debris flow near urban area. Thus many researches have been conducted to estimate and prevent, especially in focus of physical behavior of debris flow. Even though it is hardly to consider overall related parameters to estimate the extent and degree of directly or indirectly damages due to debris flow. Those analytic restraint would be caused by the diversity and complexity of regional topographic and hydrodynamic characteristics of debris flow inside. We have utilized the Bayesian method to compensate the uncertainty due to the complex characteristics of it after analyzing the numerical results from FLO-2D and field measurement data. Revised values by field measurements will enhance the numerical results and the missing parameters during numerical simulation will be supplemented with this methodology. As a final outcome in this study, the risk index of debris flow damage will be suggested to provide quantitative estimation in terms of hazard protection including the impact on buildings, especially in inner and outer of urban area.

• 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.

• 한국측량학회지
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• 제33권6호
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• pp.507-516
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• 2015

Debris flow is a representative natural disaster in Korea and occurs frequently every year. Recently, it has caused considerable damage to property and considerable loss of life in both mountainous and urban regions. Therefore, It is necessary to estimate the scope of damage for a large area in order to predict the debris flow. A response model such as the random walk model(RWM) can be used as a useful tool instead of a physics-based numerical model. RWM is a probability model that simplifies both debris flows and sedimentation characteristics as a factor of slopes for a subjective site and represents a relatively simple calculation method compared to other debris flow behavior calculation models. Although RWM can be used to analyzing and predicting the scope of damage caused by a debris flow, input variables for terrain conditions are yet to be determined. In this study, optimal input variables were estimated using DEM generated from the Aerial Photograph and LiDAR data of Mt. Umyeon, Seoul, where a large-scale debris flow occurred in 2011. Further, the deposition volume resulting from the debris flow was predicted using the input variables for a specific area in which the deposition volume could not be calculated because of work restoration and the passage of time even though a debris flow occurred there. The accuracy of the model was verified by comparing the result of predicting the deposition volume in the debris flow with the result obtained from a debris flow behavior analysis model, Debris 2D.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.141-153
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• 2022

본 연구는 유목과 연행침식을 고려한 토석류 수치모형을 개발하여 2011년 발생한 우면산 산사태의 관측데이터를 기반으로 수치모의를 수행하였다. 토석류 모형개발을 위해 천수방정식 기반의 침수모형인 Nays2DFlood 모형에 혼합유사농도의 이송확산, 토석류 지면전단응력, 연행침식 모듈을 추가하였으며 유목생성과 유목거동 모의를 위해 입자법 기반의 유목동력학 모형을 결합하였다. 모의결과, 우면산 산사태로 인한 수심과 유속 및 토석류 체적을 양호하게 재현한 것으로 나타났으며, 유목을 반영한 모의에서 보다 더 정확한 재현성을 나타냈다. 따라서 본 연구의 결과는 현재 기후변화로 인해 토석류 피해가 증가하는 실정에 대응할 수 있는 피해저감방안 구축에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.