• 한국방재안전학회논문집
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2024

산지가 국토의 60%를 차지하는 우리나라는 집중호우, 태풍 등의 토석류가 발생 할 수 있는 요인들이 증가하여, 산사태, 토석류와 같은 재해의 위험성이 큼에도 불구하고 대부분의 지역에서 피해를 예방하기 보다 피해 후 복구에 편중되어왔으며, 토석류 발생지역에 대한 현장조사 및 토석류 수치해석에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 토석류 위험구간 분석을 위해서 실제 토석류가 발생한 지역을 대상으로 현장조사 및 드론측량을 실시하여 정밀도 높은 지형 데이터를 구축하고 수치해석 프로그램 RAMMS 모형을 활용하여 토석류 발생 유역을 대상으로 토석류 흐름 분석을 수행하고 실제 발생한 토셕류 분포를 비교 분석하여 모형의 적용성을 평가하였다. 그 결과 RAMMS 모형으로 산정된 토석류 발생면적은 실제 면적보다 18% 크게, 이동거리는 10% 작게 산정되었으나, 모형으로 계산된 토석류 발생 형상과 발생 이동경로가 실제자료와 유사하게 모의되어 모형을 통한 토석류 이동의 경향성을 파악할 수 있다고 판단하였다. 향후, 국내에 적합한 모형 검증 및 미계측 유역에 대한 토석류 해석을 통한 피해 예상 지역의 선정 등의 추가 연구를 수행하고자 한다.

• Smart Structures and Systems
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• 제15권6호
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• pp.1583-1600
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• 2015

When natural disasters occur, including earthquakes, tsunamis, and debris flows, they are often accompanied by various types of damages such as the collapse of buildings, broken bridges and roads, and the destruction of natural scenery. Natural disaster detection and warning is an important issue which could help to reduce the incidence of serious damage to life and property as well as provide information for search and rescue afterwards. In this study, we propose a novel computer vision technique for debris flow detection which is feature-based that can be used to construct a debris flow event warning system. The landscape is composed of various elements, including trees, rocks, and buildings which are characterized by their features, shapes, positions, and colors. Unlike the traditional methods, our analysis relies on changes in the natural scenery which influence changes to the features. The "background module" and "monitoring module" procedures are designed and used to detect debris flows and construct an event warning system. The multi-criteria decision-making method used to construct an event warring system includes gradient information and the percentage of variation of the features. To prove the feasibility of the proposed method for detecting debris flows, some real cases of debris flows are analyzed. The natural environment is simulated and an event warning system is constructed to warn of debris flows. Debris flows are successfully detected using these two procedures, by analyzing the variation in the detected features and the matched feature. The feasibility of the event warning system is proven using the simulation method. Therefore, the feature based method is found to be useful for detecting debris flows and the event warning system is triggered when debris flows occur.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.139-147
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• 2023

전 세계적인 기후 변화로 폭우 빈도가 증가하면서 토사 재해 위험도 또한 높아지고 있다. 토사재해 피해 예측 분야의 기존 연구들은 주로 시설물의 활용 빈도나 역할로 대변되는 내재적 중요도를 평가하는 데 주력하였다. 본 연구는 토석류 시뮬레이션을 통해 구현되는 시설물 외부 조건에 따른 위험도를 평가하는 데 초점을 두고 있다. 토석류 시뮬레이션에는 기존 Random Walk Model (RWM)을 부분 개선하여 활용하였다. 기존 알고리즘은 시뮬레이션 결과가 최대 경사선에 지나치게 집중되는 문제를 보였고, 이를 개선하기 위해 중심셀 높이에 변화를 주고 관성 적용 방법을 수정하였다. 시설물 정보는 수치지형도 Ver.2.0 레이어로부터 수집하였다. 시뮬레이션 결과와 수치지형도 레이어를 중첩하여 각 객체의 피해량을 예측하였다. 면 구조 레이어와 선 구조 레이어에 각각 적합한 예상 피해 산정 기법이 적용되었다. 마지막으로 예측된 피해량, 즉 위험도를 해당 객체의 속성정보와 결합함으로써, 피해가 예상되는 객체 목록 작성과 각종 통계 도출, 그리고 각 시설물의 위험도를 지도에 표현할 수 있는 체계를 마련하였다. 본 연구는 이해하기 쉬운 시뮬레이션 알고리즘을 사용하고 상세한 위험도 정보를 지도에 표현할 수 있는 기법을 제안하였다. 이러한 점에서 본 연구가 토석류 위험도 평가 체계를 사용자 친화적으로 발전시키는 데 도움이 될 것이라 기대한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.1-11
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• 2019

본 연구는 집중호우로 인해 많은 토석류가 발생한 강원도 인제군에 속한 설악산 국립공원 일대를 선정하고 현장 조사를 실시하였다. 유역의 특징을 분석하기 위해 GIS 기법을 이용하여 지형 공간자료를 구축하였으며, 재해 발생 이후의 지형자료 구축을 위하여 지상 LiDAR를 활용하여 토석류 발생 구간을 스캔하고 3D 지형자료를 생성하였다. LiDAR 지형자료는 기존 수치 지도(재해발생 이전)와 비교하여 정밀도를 평가하고 재해 발생 전·후의 지형자료를 비교 분석하였다. 그리고 FLO-2D 모형을 활용하여 토석류 확산면적을 산정하고 실제 토석류 발생 구간과 비교 분석하였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제13권3호
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• pp.45-58
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• 2020

국내 지형특성은 산지의 비율이 높아 토석류로 인한 피해 위험이 높다. 또한 기후변동성으로 인한 게릴라 국지성 호우는 토석류 재해의 발생빈도와 잠재적 위협을 증가시킨다. 토석류는 발생에 대한 예측이 어려워 거동특성을 분석하여 사전에 피해를 예방하는 것이 효과적이다. 본 연구는 공차와 평균경사가 각각 다른 경사지 형상을 FLO-2D를 사용하여 전파면과 경사면에 대해 발생하는 피해규모를 연구하였다. 수치모의를 통해 계산된 유속, 수심, 충격응력, 도달거리, 전파형상을 분석하였다. 수치모의 결과, 평균경사가 낮을수록 경사형상이 토석류 거동에 미치는 영향이 크며, 층격응력, 유속에서 분명한 차이를 나타낸다. 본 연구결과는 산지 주변 구조물 설계 및 시공 시 토석류 발생 피해 및 대비에 대해 참고할 자료가 될 것을 기대한다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.15-24
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• 2019

선행연구에서는 강원지역을 대상으로 실제 고속도로 토석류가 발생한 지점의 시계열 강우정보와 강원지역의 강우정보를 이용하여 1시간, 6시간, 3일 확률 강우량을 고속도로 토석류 평가등급에 따라 강우기준으로 사용하는 연구를 수행하였다. 이 연구에서는 선행연구를 통해서 선정된 3가지 강우기준의 적절한 조합과 토석류 평가등급에 따른 강우기준 조정을 통해 실제 고속도로 토석류 조기경보 기준을 제안하였다. 또한, 2013년 토석류가 발생한 5개 지점에 대해서는 강수량이 많았던 2010~2012년 시계열 강우자료를 이용하여 모의평가를 수행하였다. 연구결과, 적절한 조합의 고속도로 토석류 조기경보를 위한 기준이 마련되었으며 등급별 기준조정의 경우에는 토석류 평가등급 C, D, E의 경우는 현실적인 점을 고려하여 B등급의 값으로 통일하여 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다. 또한, 모니터링의 피로도가 문제가 되지 않는다면, 그 이상인 A 또는 S로 조정하는 것도 고속도로 토석류 발생에 대해 적극적으로 대처하는 방법이 될 수 있다고 판단된다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.267-270
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• 2007

토석류를 동반한 수해 피해를 줄이기 위해서는 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책수립을 포함한 종합적인 수해 대응대책이 중요하다. 본 연구에서는 비구조적인 대응대책 중 인명보호의 차원에서 중요한 피난활동을 중심으로 실제 피난행동을 하기까지의 영향요인을 설문조사를 토대로 분석하였다. 토석류모의 실험을 통하여 그의 특징을 분석하여 향후 토석류 발생에 따른 피해를 줄이는데 기본 자료를 제공하고자 한다.

• Spatial Information Research
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• 제16권1호
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• pp.11-17
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• 2008

토석류를 동반한 수해 피해를 줄이기 위해서는 구조적인 대책뿐만 아니라 비구조적인 대책수립을 포함한 종합적인 수해 대응대책이 중요하다. 본 연구에서는 비구조적인 대응대책 중 인명보호의 차원에서 중요한 피난활동을 중심으로 실제 피난행동을 하기까지의 영향요인을 설문조사를 토대로 분석하였다. 토석류모의 실험을 통하여 그의 특징을 분석하여 향후 토석류 발생에 따른 피해를 줄이는데 기본 자료를 제공하고자 한다.

• 대한토목학회논문집
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• 제43권5호
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• pp.621-630
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• 2023

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 토석류 에너지 저감효과를 확인하기 위해, 대책구조물이 설치된 실제 규모의 계곡부를 수치적으로 모사한 후에 대책구조물의 배치조건을 변화시켜가면서 토석류 수치해석을 수행하였다. 해석단면은 강원도 진부면 실규모 실험장에서 측량된 지상 LiDAR 데이터를 토대로 계곡부를 모델링하였고, 해석은 ABAQUS (Ver. 2021)의 Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) 기법을 이용하여 토석류-구조물의 상호 흐름거동을 모사하였다. 해석결과, 대책구조물이 설치되지 않는 조건에서의 흐름속도는 기존 실규모 토석류 실험결과와 유사한 흐름속도 변화를 보이는 것으로 나타났으며, 원통형 대책구조물을 설치하면 토석류의 속도를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 대책구조물을 높이면 토석류의 흐름저항이 증가함에 따라 하류부의 에너지 저감효과를 더욱 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제7권4호
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• pp.59-66
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• 2007

하천을 횡단하는 교량은 하천의 배수위를 증가시키는 중요한 요인으로 작용한다. 더욱이 산지하천에 시공된 교량은 유송잡물에 의한 폐색으로 인하여 교량 직상류부에 홍수피해를 가중시킨다. 본 연구에서는 교각에 집적되는 유송잡물의 영향으로 인해 발생할 수 있는 홍수피해 규모를 확인하고자 대상하천에 대한 HEC-RAS 모형과 HEC-GeoRAS 모형을 구축하여 모의하였다. 교각에 집적된 유송잡물에 의한 폐색이 하천의 범람을 일으키는 원인으로 가정하여 범람 시나리오 별로 부정류 모의를 실시한 결과 월류지점 및 홍수용량을 산정하였고, 이에 따라 대략적인 범람예상구역을 작성하였다. 그러나 범람구역의 침수면적과 침수심에 대하여 실제 분석결과를 제대로 반영하지 못하는 한계가 있었다. 따라서 수치지형도와 위성사진을 이용하여 범람예상구역을 재설정하고 수치고도자료 내에서 월류용량과 동일 용량의 침수면적과 침수심을 갖는 범람구역을 재작성하는 과정을 수행함으로써 좀 더 정확한 홍수피해 규모를 산정하였다.