• 한국물환경학회지
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• 제32권3호
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• pp.310-317
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• 2016

It has been a big problem to estimate rainfall for the studies of mud-debris flows because the estimated rainfall from the nearest AWS (Automatic Weather Station) can tend to be quite inaccurate at individual sites. This study attempts to improve this problem through accurate rainfall depth estimation by applying an artificial neural network with radar rainfall data. For this, three models were made according to utilizing methodologies of rainfall data. The first model uses the nearest rainfall, observing the site from an ungauged site. The second uses only radar rainfall data and the third model integrates the above two models using both radar and observed rainfall at the sites around the ungauged site. This methodology was applied to the metropolitan area in Korea. It appeared as though the third model improved rainfall estimations by the largest margin. Therefore, the proposed methodology can be applied to forecast mud-debris flows in ungageed sites.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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• pp.815-829
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• 2008

Debris flows are a natural hazard which looks like a combination of flood, land and rock slide. Large rainfall in July 2006 produced several large scale debris flows and many small debris flows that resulted in loss of life and considerable property and railway damage, as was widely reported in the national media. The hazard "debris flow" is still insufficiently researched. Furthermore debris flows are very hard to predict. Flexible Ring net barriers are multi-functional mitigation devices commonly applied to rock fall or floating wood protection in floods, snow avalanches and also mud flows or granular debris flows, if properly dimensioned for the process or processes for which they are intended. Overtopping of the barriers by debris flows and sediment transport is possible, supporting the design concept that a series of barriers may be used to stop volumes of debris larger than are possible using only one barrier. The future for these barrier concepts looks promising because these barriers represent the state of art for such applications and are superior to many other available options.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
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• pp.1255-1256
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• 2005

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권8호
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• pp.15-23
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• 2010

토석류는 사면 붕괴, 산사태, 홍수 등과 같은 인명 및 재산피해를 수반하는 자연재해의 일종이다. 2006년 7월 집중호우로 인하여 대규모 토석류가 발생하였으며, 이에 따라 고속국도, 일반국도, 철도 등의 국가 기간망이 통제되어 언론에 보도되는 사태가 발생하곤 하였다. 토석류에 대한 연구는 지금까지 충실히 수행되지 않은 것이 사실이다. 원인으로는 예측이 매우 어려웠을 뿐 아니라, 발생위치가 산지에서 주로 발생하였으며 도심지 및 주택가에서 발생하지 않아 국민들에게 부각되지 않았던 이유도 있다. 본 연구에서는 토석류를 방지하기 위하여 사방댐 등의 대책방안이 수립되어 적용되어 오고 있으나, 단점 및 보완점을 개발하여 새로운 기법을 적용하였다. 또한, 계곡부의 특성 및 형상에 따라 다단계의 유연성 시설물을 설치함하여 인명 및 재산피해를 최소화 할 수 있도록 고안하였다. 대상지역을 2개소 선정하여 적용성에 대한 평가를 실시하고 결과를 제시하였다. 연구결과, Site A, B 지역에 토석류 방지시설이 각각 17개와 13개가 설치요구되었다. 향후 토석류에 대한 체계적인 지침 및 방안에 대하여 정립해 나갈 필요가 있을 것으로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.181-194
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• 2013

산사태는 토사, 거석, 유목 등 산사태 물질의 중력사면 이동현상이다. 산사태는 수리학적, 지형학적, 지반공학적 요인에 따라 다양한 흐름 및 퇴적특성을 보인다. 흐름특성은 아주 느리게 움직이는 산사태(활동, 이류 등)에서 아주 빠르게 움직이는 산사태(토석사태, 토석류 등)까지 다양하다. 이런 점에서 산사태 발생과 확산 메커니즘의 이해를 위해 전단변형률에 따른 전단강도특성에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 한국형 산사태에 적합한 링 전단시험장치의 개발과 활용성에 대한 것이다. 링 전단시험장치는 산사태 유형별 피해 및 영향성 평가에 사용되는 전단강도를 측정할 수 있으며, 전단속도에 따른 산사태의 유동성을 평가하기 위한 장치이다. 비배수 전단강도 측정용 링 전단시험장치는 기존에 개발된 링 전단시험기의 수정보완형으로 '포화-압밀-배수-전단' 순으로 시험조건을 자유롭게 조절할 수 있다. 링 전단상자내 흙 시료의 전단강도의 정확한 측정을 위해 미끄럼 방지, 밀폐성 및 회전성 향상 기능을 갖춘 시험장치이다. 링 전단시험장치는 모래와 자갈 시료에 대한 예비실험을 수행하였으며 기존 시험결과와 비교하여 신뢰할 만한 결과를 확인하였다. 회전속도 100 mm/sec 로 구속할 때 배수조건에 따른 일시적 액상화 현상으로 인한 강도저하 현상이 관측되며, 전단면에 따른 입자파쇄 현상이 뚜렷하게 나타났다. 마지막으로 토석류 유변학에 기초하여 링 전단시험장치를 이용한 산사태 유동성 평가기법을 제안하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.23-27
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• 2013

기후변화에 따른 토석류 발생과 그로 인한 피해가 세계적으로 증가 추세에 있다. 토석류 연구는 역학적 관점에서 파괴 후(post-failure) 거동에 해당하며 지반강도와 유동특성을 분석함으로써 특성화할 수 있다. 본 연구는 국내의 토석류 발생지역인 상주(화강암 풍화토), 인제(편마암 풍화토), 포항(이암 및 셰일) 지역을 대상으로 지반의 물성-전단강도 상관관계와 토석류의 유동특성을 평가하였다. 본 연구지역을 대상으로 스웨덴 낙하 콘(Swedish Fall cone) 시험장치를 이용하여 지반의 물성 및 지반강도 사이에 일정한 상관관계가 있음을 밝혔다. 실험결과에 따르면, 인제, 상주, 포항지역에서 채취된 시료에 대해 액성지수(IL)와 비배수 전단강도($C_{ur}$) 사이에 $C_{ur}=(1.2/I_L)^{3.3}$의 관계식이 성립한다. 토석류 흐름을 지배하는 항복응력은 재성형 비배수 전단강도에 상응하는 것으로 간주하고, Bingham 모델과 액성지수-항복응력 관계식을 이용하여 토석류의 유동성을 조사하였다. 유동해석은 국내 풍화토와 낮은 활성점토를 구분하여 적용하였다. 이때 액성지수는 액성한계를 기준으로 $I_L=1$, 1.5, 3.0으로 구분하여 비교분석하였다. 동일한 액성지수($I_L=1$)에 대해, 토석류의 발생 5분 경과 후 최대 이동거리는 250m에 다다른다. 액성지수가 3으로 증가 될 경우, 토석류의 이동거리를 5분까지 살펴본 결과, 국내 풍화토는 낮은 활성점토에 비해 2배 이상 큰 유동성이 있음을 알 수 있었다. 본 유동성 평가기술은 토석류 피해저감기술 전략수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제19권3호
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• pp.366-374
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• 2017

본 연구의 목적은 토사재해 예경보를 위하여 초단기 예측강우의 적용성을 검토하는 것이다. 초단기 예측자료를 활용하기 위한 방법으로 신경망 모형을 적용하였다. 여기에서 레이더와 AWS의 관계를 이용하여 신경망을 학습하고 레이더 강우를 초단기 예측강우(MAPLE)로 대체하여 대상지역에 대한 강우량을 예측하였다. 6hr, 12hr, 24hr의 누적강우에 대한 토사재해 예경보기준을 이용하여 MAPLE 예측강우의 적용성을 Test-bed 지점에 설치한 AWS 강우량과 비교 평가하였다. 평가결과 MAPLE 예측강우를 이용할 경우 AWS를 이용할 경우 보다 선행하여 토사재해 예경보를 발령할 수 있음을 확인하였다.

• 대한지리학회지
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• 제48권2호
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• pp.204-217
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• 2013

본 연구는 대구광역시 달성군에 위치한 유가 선상지를 대상으로, 지형면의 특성과 퇴적물 분석 및 OSL 연대 측정을 실시하여, 유가 선상지의 형성과정을 구체적으로 설명하였다. 유가 선상지는 3개(YG-F1, YG-F2, YG-F3)의 지형면으로 분류되며, 하도의 경사도 감소가 아니라 좁은 하곡에서 넓은 평지로 흘러나온 유수의 수리기하학적 변화에 의한 퇴적작용으로 형성되었다. 유가 선상지는 지난 최종 간빙기가 시작되면서 침식기준면의 상승으로 퇴적작용이 우세해지면서, 약 11만 년 전(MIS 5.4) 경에, 용리천이 다량의 암설을 퇴적하여 YG-F3 지형면이 형성되었다. 이후, 하곡과 지형면의 삭박이 꾸준히 발생하다가, 최종 빙기 내 아간빙기(MIS 3)가 시작되고, 국지적 및 계절적으로 강수량 및 하천 유량에 변화가 발생하면서, 암설류, 토석류, 이류, 하천류 등에 의해 YG-F2 지형면이 형성되었다. 그 이후에도 단기적인 기후 변화 및 일시적인 기후 사건에 의해 매적과 삭박이 반복적으로 발생하다가, 최종 빙기의 최성기(MIS 2)에 토석류 또는 이류에 의해 YG-F1 지형면이 형성된 것으로 판단된다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제33권2호
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• pp.136-146
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• 2017

We selected 6 plots ($100m^2$) located 2.2-3.8 km from Minamidake Crater on the north flank of Sakurajima Volcano. We conducted a field study to investigate the effects of volcanic activity on vegetation succession and surface erosion rate. The results showed that trees growing in plots further from the crater had a greater diameter at breast height (DBH), total height, and age. In addition, these plots had a greater number of woody plants and species, as well as a greater total cross-sectional area at breast height. The Fisher-Williams index of diversity (${\alpha}$) and the proportion of evergreen broad-leaved trees were higher in plots located further from the crater. Vegetation succession in these plots was not at the level of a climax forest. From 1972 to 2015, the timing for active volcano, the depth of volcanic ash layer, the dry density, and the pH of ground surface were lower for plots located further from the crater. Furthermore, the average annual sheet erosion from 1972 to 2015 was also lower for plots located further away from the crater. Overall, plots further away from the crater have a better environment for vegetation growth and a lower dry density of the volcanic ash surface layer. It is thought that lower dry density results in increased soil permeability, which impedes surface flow. In order to prevent debris-flow disasters, caused by mud and rock flow resulting from impaired soil penetrability, it is essential to promote soil development and restore penetrability by artificial vegetation restoration.

• Ocean and Polar Research
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• 제39권2호
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• pp.85-106
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• 2017

The Lago Sofia conglomerate in southern Chile is a deep-marine gravelly deposit, which is hundreds of meters thick and kilometers wide and extends laterally for more than 100 km, filling the foredeep trough of the Cretaceous Magallanes Basin. For understanding the depositional processes and environments of this gigantic deep-sea conglomerate, detailed analyses on sedimentary facies, architecture and paleoflow patterns were carried out, highlighting the differences between the northern (Lago Pehoe and Lago Goic areas) and southern (Lago Sofia area) parts of the study area. The conglomerate bodies in the northern part occur as relatively thin (< 100 m thick), multiple units intervened by thick mudstone-dominated sequences. They show paleoflows toward ENE and S to SW, displaying a converging drainage pattern. In the southern part, the conglomerate bodies are vertically interconnected and form a thick (> 400 m thick) conglomerate sequence with rare intervening fine-grained deposits. Paleoflows are toward SW. The north-to-south variations are also distinct in sedimentary facies. The conglomerate bodies in the southern part are mainly composed of clast-supported conglomerate with sandy matrix, which is interpreted to be deposited from highly concentrated bedload layers under turbidity currents. Those in the northern part are dominated by matrix- to clast-supported conglomerate with muddy matrix, which is interpreted as the products of composite mass flows comprising a turbidity current, a gravelly hyperconcentrated flow and a mud-rich debris flow. All these characteristics suggest that the Lago Sofia conglomerate was formed in centripetally converging submarine channels, not in centrifugally diverging channels of submarine fans. The tributaries in the north were dominated by mass flows, probably affected by channel-bank failures or basin-marginal slope instability processes. In contrast, the trunk channel in the south was mostly filled by tractive processes, which resulted in the vertical and lateral accretion of gravel bars, deposition of gravel dunes and filling of scours and channels, similar to deposits of terrestrial gravel-bed rivers. The trunk channel developed along the axis of foredeep trough and its confinement within the trough is probably responsible for the thick, interconnected channel fills. The large-scale architecture of the trunk-channel fills shows an eastward offset stacking pattern, suggesting that the channel migrated eastwards most likely due to the uplift of the Andean Cordillera.