• 제목/요약/키워드: slope failure and erosion

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환경(環境)과 조화한 사방사업(砂防事業)(II) -일본(日本)에 있어서 수변지역(水邊地域)의 관리(管理)와 지침(指針)- (Research on Environmentally-Sound Erosion Control Works(II) -The Management and Guidelines of Riparian Zone in Japan-)

  • 전근우;김경남;서문원;염규진;에자키 츠기오
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제14권1호
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    • pp.112-127
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    • 1998
  • 지난 5월 20일과 21일에 일본 삿포로시에서 평성(平成)10년도(年度) 사방학회연구발표회(砂防學會硏究發表會)가 개최되어 기획발표 21편과 일반발표 185편의 논문이 발표되었다. 기획발표로는 화산방재(火山防災) 일반(一般) 6편, 지진사방연구회(地震砂防硏究會) 활동보고(活動報告) 6편, 수변지역(水邊地域)의 관리(管理)와 지침(指針) 5편 및 평성(平成)9년도(年度) 토사재해(土砂災害) 4편이 각각 발표되었으며, 일반과제로는 사면안정(斜面安定) 10편, 사면붕괴(斜面崩壞) 10편, 지진(地震) 9편, 환경사방(環境砂防) 41편, 토사유출(土砂流出) 25편, 경계(警械) 피난(避難) 11편, 사방계획(砂防計劃) 10편, 사방사업(砂防事業) 11편, 사방구조물(砂防構造物) 10편, 화산사방(火山砂防) 12편, 녹화(綠化) 4편, 수문(水文) 4편, 눈사태 4편, 땅밀림 4편, 토석류(土石流) 18편 및 유학생(留學生) 2편 등이 발표되었다. 특히 기획발표중 "수변지역(水邊地域)의 관리(管理)와 지침(指針)"에서는 "수변지역(水邊地域)의 구조(構造)와 기능(機能)", "홍수(洪水)와 수변형성(水邊形成)의 상관관계(相關關係)", "토사관리(土砂管理)의 장(場)으로서의 계반지역(溪畔地域)과 유로정비(流路整備) 방법(方法)", "주민참가(住民參加)에 의한 자연림(自然林) 재생(再生) 노력(努力)", "수변완충지역(水邊緩衝地域) 설정(設定)의 제도적(制度的) 사회적(社會的) 과제(課題)" 등 5편이 발표되었다. 이는 우리 나라의 사방분야(砂防分野)에 있어서 앞으로의 산지급류소하천(山地急流小河川)을 친환경적(親環境的)인 방법으로 정비하는 데에 중요한 자료이므로 그 내용을 요약 정리하였다.

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산림유역 특성에 의한 붕괴 위험지역의 평가 및 예지 (Evaluation and Prediction of Failure Hazard Area by the Characteristics of Forest Watershed)

  • 정원옥;마호섭
    • 한국환경생태학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.415-424
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    • 2006
  • 산림유역 조건에 따른 붕괴 토사량을 측정하여 사면 붕괴가능성을 평가하고 붕괴위험 지역에 대한 예지기술(豫知技術)을 개발함으로서 산지사면에서 발생하는 각종 재해에 대한 피해를 최소화 할 수 있는 산림유역 관리에 대한 기술적 기초 자료를 제공하고자 연구하였다. 붕괴 위험지역을 평가한 결과 I급지(매우 위험지역)는 화성암지 역으로 침엽수림이며 임령은 20년생 이하, 토심은 30cm 이하, 토성은 사질식양토(SCL), 석력함량은 $31{\sim}40%$, 사면방위는 남${\sim}$$(S{\sim}E)$사면, 주하천길이는 $2,501{\sim}3,500m$, 총하천수는$26{\sim}30$개, 총하천길이는$5,501{\sim}10,000m$, 하천차수는 3차수, 일차하천수는 $11{\sim}15$개 또는 16개 이상, 사면경사는 $31^{\circ}$이상의 지역으로 평가되었고, II급지(위험지역)는 변성암지역으로 활엽수림이며 임령은 $21{\sim}24$년생, 토심은$31{\sim}40cm$, 토성은 미사질식양토(SiCL) 또는 사질식양토(SCL), 석력함량은 $11{\sim}20%$, 사면방위는 남${\sim}$$(S{\sim}W)$사면, 주하천길이는 $1,501{\sim}2,500m$, 총하천수는 $6{\sim}10$개, 총하천길이는 $3,501{\sim}5,500m$, 하천차수는 2차수, 일차하천수는 $6{\sim}10$개, 사면경사는 $31^{\circ}$이상의 지역으로 평가되었으며, III급지(비 위험지역)는 퇴적암지역으로 임상은 혼효림, 임령은 25년생 이상, 토심은 $41{\sim}50cm$, 토성은 미사질식양토(SiCL), 석 력함량은 10% 이하, 사면방위는북${\sim}$$(N{\sim}W)$사면, 주하천길이는 500m 이하, 총하천수는 5개 이하, 총하천길이는 1,000m 이하, 하천차수는 1차수, 일차하천수는 2개 이하, 사면경사는 $25^{\circ}$이하의 지역으로 평가되었다. 붕괴위험 예측치를 이용하여 붕괴위험지역을 예지한 결과 점수의 합계가 I급지는 4.8052점 이상이며 II급지는 4.8051점에서 2.5602점 사이에 해당하며 III급지는 2.5601점 이하의 지역으로 분석되었다.

강우침투에 의한 산사태 발생 및 모관흡수력과 체적함수비의 변화 특성에 관한 연구 (Characteristics of Landslide Occurrence and Change in the Matric Suction and Volumetric Water Content due to Rainfall Infiltration)

  • 서원교;최정해;채병곤;송영석
    • 지질공학
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    • 제27권4호
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    • pp.475-487
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    • 2017
  • 본 연구에서는 산사태 모형토조 실험을 통해 강우침투에 의해 나타나는 산사태의 발생특성 및 지반재료의 변화특성에 관하여 분석하였다. 실험장치는 모형토조, 강우재현장치, 계측장치로 구성되어 있으며, 인공사면 상부에서 200 mm/hr의 극한강우를 살수함으로써 산사태를 유발하였다. 모관흡수력과 체적함수비 계측장치는 인공사면의 천부(GL-0.2 m), 중부(GL-0.4 m), 심부(GL-0.6 m)의 각 심도별로 3세트씩 설치하였으며, 실험은 화강암 풍화토, 편마암 풍화토, 이암 풍화토 각각에 대한 현장조건과 상대적으로 느슨한 조건 및 조밀한 조건으로 나누어 실험을 진행하였다. 분석결과, 극한강우에 의하여 실험 초반에는 사면 표층에서 세굴현상이 우세하게 나타나다가 이후 국지적으로 발생한 횡적인 인장균열면을 따라서 산사태가 발생했다. 산사태는 강우침투에 따른 습윤전선(wetting front)의 전이로 인해 천부에서부터 심부로 점차 확장되는 천층파괴(shallow failure)의 형태를 띰과 동시에 사면의 선단부(toe part)에서부터 정상부(crest part)로 점차 전이되는 후퇴성붕괴(retrogressive failure)의 양상을 보였다. 강우침투에 따른 포화영역에서 모관흡수력은 아무런 전조현상 없이 급격하게 감소하는 반면에, 체적함수비는 점진적으로 증가하다가 최대값에 도달하여 이 값을 일정시간 유지한 뒤 산사태 발생 시 급격히 감소하는 것으로 나타났다.

2006년 7월 집중호우로 인한 오색천 유역의 토석류 발생과 그 특성 (Studies on Debris Flows by Heavy Rainfall in Osaek Area in July 2006)

  • 양해근;박경
    • 한국지형학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.25-35
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    • 2008
  • 2006년 7월의 태풍 에위니아와 빌리스에 의한 집중호우로 인해 급경사의 사면이 많고 기복이 큰 강원도 지역에서 토사재해가 크게 발생하였다. 특히 한계령을 관통하는 국도 44호선 도로는 단층선곡을 따라 건설되어 토사재해의 가능성이 가장 높은 편에 속하는 지역이다. 오색천 주변에서 발생한 토석류는 호우에 의해 공극수압이 상승하고 사면부의 무게가 증가하면서 발생한 능선부와 산정부의 산사태에 의해 촉발되었다. 또한 기존의 붕적물 또는 계안퇴적물에 가해진 하천의 압력에 의해서도 특히 공격사면 쪽에서 많은 토석류가 발생하였다. 하천의 상류부에서는 도로주변의 급경사의 절개지와 사면부의 얇은 풍화층에서 산사태가 발생한 반면, 중류부에서는 계류부의 토석류가 도로변의 배수구조물 용량을 초과하여 월류가 발생하여 도로와 교량이 파괴되었고, 하류부에서는 하천범람에 의한 계류부 양안의 침식과 토석류에 의한 피해가 가장 크게 나타났다. 하류부 퇴적층의 경우 토석류가 일회성이 아니라 과거 수차례 더 발생했었다는 사실을 보여주고 있다. 따라서 기후변화와 관련하여 호우의 빈도와 강도가 높아질 것으로 예측되는 만큼 추후 토사재해와 관련된 정보시스템의 구축과 관리시스템에 대한 연구가 절실히 요구된다.

지오콤 비탈면 보호공법의 활용에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study on Reinforced Slope with Geocomb)

  • 안원식;김철문;김억기;김영섭
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.37-43
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    • 2012
  • 일반적으로 수면과 접해 있는 호안이나 제방의 법면은 강우 침투로 인해 지반이 포화되어 침식에 약하고 유수로 인한 붕괴가 발생하기 쉽다. 따라서 사면 및 호안 제방을 축조할 경우, 비탈면 침식 및 세굴로 인해 붕괴가 발생하지 않도록 법면보호용 보강재를 설치해야 한다. 본 논문에서는 이러한 법면보호 보강재 중에서 기존의 3차원 지반보강재인 지오셀의 단점을 보완하고, 보다 친환경적인 보강재로 개발된 지오콤의 원지반과의 마찰특성, 수평투수능력, 식생의 뿌리활착 능력을 파악하기 위해 실내시험을 수행하였다. 중형전단시험 결과, 지오콤 보강지반의 내부마찰력은 기존 보강지반의 강도정수보다 증가하는 것으로 나타났고, 수평투수시험에서도 기존의 보강재보다 수평투수계수가 큰 것으로 나타났다. 이러한 결과는 셀 끝단의 구조가 기존 보강재와 달리 날카로운 돌기를 형성하고 있고, 셀의 내부표면이 망상 구조를 형성하고 있기 때문으로 판단된다.

임도사면(林道斜面)의 토사유출(土砂流出)과 식생침입(植生侵入)에 관한 연구(硏究)(II) - 성토사면(盛土斜面)의 목본식물침입(木本植物侵入)을 중심(中心)으로 - (Sediment Discharge and Invasion of Plants on the Slope of the Forest Roads(II) - Invasion of Trees on the Banking Slope -)

  • 전근우;오재만
    • 한국산림과학회지
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    • 제82권4호
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    • pp.354-365
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    • 1993
  • 일반적으로 시공후(施工後) 방치되고 있는 임도(林道)의 성토사면(盛土斜面)에 있어서 물리적(物理的) 고정(固定)과 목본(木本)의 자연침입(自然侵入)에 의한 사면(斜面) 안정(安定)에 대한 기초자료의 제공을 목적으로 현지조사(現地調査)를 실시하였으며, 성토사면(盛土斜面)의 사면(斜面)길이, 사면(斜面)물매 및 시공후(施工後) 경과년수(經過年數)에 따른 목본(木本)의 자연침입율(自然侵入率)에 대하여 비교(比較), 분석(分析)하였다. 또한 이를 기초로 수관투영면적(樹冠投影面積)에 의한 목본침입율(木本侵入率)을 구하였으며, 이를 사면(斜面)길이, 사면(斜面)물매 및 임도개설후(林道開設後) 경과년수(經過年數)와 대비(對比)하여 보았다. 1. 경기도(京畿道)와 강원도(江原道) 일원에 시공(施工)된 7개 노선(路線)(경기도(京畿道) 가평군(加平郡)의 소법로(所法路), 개곡록(開谷路), 중부(中部) 임업시험장(林業試驗場)의 접동로(接洞路), 마명로(馬鳴路), 직동로(直洞路) 및 육림로(育林路), 강원도(江原道) 춘천군(春川郡)의 방하로(芳荷路))을 대상으로 성토사면(盛土斜面)의 토사유출(土砂流出) 및 목본침입(木本侵入)의 실태(實態)를 조사하였다. 2. 성토사면(盛土斜面)은 표면침식(表面侵蝕) 및 사면각부(斜面脚部)의 붕괴(崩壞)에 의해 사면(斜面)의 물리적(物理的) 안정(安定)이 이루어지지 않았으나, 안정화(安定化)된 구간에는 목본침입(木本侵入)이 진행되었다. 3. 성토사면(盛土斜面)의 사면(斜面)길이는 4.0~61.0m로 조성되었으며, 최근의 임도개설지(林道開設地)는 30m이상의 장대사면(長大斜面)이 다량으로 조성되었다. 사면(斜面)길이와 목본침입율(木本侵入率) 사이에는 지역적(地域的)인 영향을 강하게 받고 있으며, 구역별(區域別)로는 사면(斜面)길이와 목본침입율(木本侵入率)은 반비례(反比例)하였다. 4. 사면(斜面)물매와 목본침입율(木本侵入率)과는 전체적으로는 상관관계(相關關係)가 인정되지 않았으나 안식각(安息角) 이내로 조성된 사면(斜面)은 상대적으로 목본침입율(木本侵入率)이 높게 나타났다. 5. 임도시공후(林道施工後) 경과년수(經過年數)와 목본침입율(木本侵入率)은 동일 지역내에서는 명확한 상관관계(相關關係)는 확인되지 않았으나 전체적으로는 시공후(施工後) 경과년수(經過年數)에 비례하여 목본침입율(木本侵入率)도 증가하는 경향을 나타냈다. 그러나 목본(木本)의 자연침입(自然侵入)을 기대하는 데에는 한계가 있었다. 6. 따라서 임도시공(林道施工)에는 물리적(物理的) 안정(安定)을 위한 토목(土木) 기초공(基礎工)과 식생공(植生工)을 병행하여 식생(植生)의 생육환경(生育環境)을 정비(整備)해야 하며, 이를 위해서는 적정한 사면처리(斜面處理) 비용(費用)을 포함한 임도시공비(林道施工費)의 책정 등이 선행되어야 할 것이다.

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수정 SBEACH 모델에 의한 호안 전면의 침퇴적 예측 (Modified SBEACH Model for Predicting Erosion and Accretion in front of Seadike)

  • 한재명;김규한;신성원
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.482-488
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    • 2011
  • 호안은 파랑의 직접적인 영향을 차단하여 배후지역의 이용성을 극대화하기 위해 전빈의 배후면에 건설되는 해안시설물로서 대상지역의 설계파와 조석 조건 하에서 월파가 심각하지 않은 해안에 건설된다. 따라서, 호안의 위치는 주변 환경을 고려하여 가능한 한 높은 위치로 결정하는 것이 일반적이며, 호안의 천단고는 단위시간당 월파량을 허용 가능한 범위 이내로 제어할 수 있도록 계획한다. 그러나 호안 전면의 백사장은 입사 파랑에 의해 계속 변형되고 결국에는 원래 설계 초기의 경사를 유지할 수 없게 되는 경우가 많다. 이러한 호안 전면 지형의 침식과 퇴적에 의해 원래 설계시 고려되었던 천단고와 월파량은 변하게 되며 호안의 설치 깊이가 감소하여 호안의 안정성을 위협하게 된다. 본 연구에서는 2차원 수리모형 실험과 수정 SBEACH모형을 이용한 수치모델링을 통하여, 처오름 지역에 있어서의 호안 전면부의 국부적인 세굴과 호안의 설치깊이의 관계를 검토하였다. 본 연구를 통하여, 수정한 SBEACH에 호안의 위치에 대한 경계조건을 적절히 적용함으로써, 침식형 파랑 입사시 호안 기초에서의 국부세굴 산정이 가능함을 확인 할 수 있었다.

조립식 격자 옹벽의 변형거동에 관한 모형실험 연구 (A Study on the Deformation Behavior of the Segmental Grid Retaining Wall Using Scaled Model Tests)

  • 배우석;권영철;김종우
    • 터널과지하공간
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    • 제17권5호
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    • pp.350-359
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    • 2007
  • 노천광산이나 도로 철도의 대절토사면 등은 급경사를 형성하며 대부분이 토양층을 포함하지 않는 암반층으로 구성되어 있다. 그러나 암반 비탈면은 풍화와 파쇄가 발달해 있으며 경사가 심하여 표면침식에 의한 탈락과 붕괴가 빈번히 발생되고 있다. 이러한 암반 비탈면의 붕괴억제 등 토압의 지지를 위해 가장 널리 쓰이는 토류 구조물로는 현장 타설식 콘크리트 옹벽이나 석축 등이 있으며, 기존의 옹벽이 가지고 있는 문제점을 극복하기 위해 개발되고 있는 구조물로 기성 부재를 결합하여 시공하는 조립식 격자옹벽이 사용되고 있다. 본 연구에서는 조립식격자옹벽의 변형거동을 평가하기 위해 배면 strecher의 형상과 벽체의 높이와 경사에 따른 실내모형 실험을 수행하였다. 모형실험을 통해 옹벽경사의 변화에 따른 상대적인 변위를 측정하고 위치별 변위 특성을 분석하였다. 또한 옹벽을 구성하는 header와 strecher 중 상부하중 전달의 역할을 수행하는 rear strecher의 유 무와 rear strecher의 형태에 따른 옹벽의 거동특성, 옹벽 배면채움재의 변위 특성 및 작용점의 위치를 측정하고 조립식 격자 옹벽의 하중-변위 특성을 관찰하였다. 실험결과 조립식 격자 옹벽의 파괴는 옹벽의 높이가 감소함에 따라 파괴하중이 급격히 증가하고 최대변형률의 크기가 크게 감소하였다. 또한 동일한 경사와 높이에서 rear strecher의 형태는 최대수평변위 발생위치와 변형의 크기에 크게 영향을 주지 않으며 벽체의 경사에 더 큰 영향을 받고 있는 것으로 나타났다.

만곡수로 내의 호안 안정성 연구 (A Study on Stability of Levee Revetment in Meandering Channel)

  • 김수영;윤광석;김형준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제48권12호
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    • pp.1077-1087
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    • 2015
  • 제방은 홍수가 발생했을 때 하천의 범람을 막아 제내지의 인명, 가옥, 재산 등을 보호하는 중요한 기능을 하는 하천구조물이다. 제방의 붕괴원인은 크게 월류에 의한 붕괴, 침투에 의한 붕괴, 침식에 의한 붕괴로 분류되며, 침식에 의한 붕괴를 방지하기 위하여 호안을 설치한다. 따라서, 이러한 호안의 안정성은 제방 전체의 안정성과 직결되는 중요한 요소이다. 특히, 흐름의 강도가 증가하는 만곡부와 같은 수충부에서는 호안의 안정성이 급격히 저하되므로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 경질성 호안의 수리실험을 통해 만곡수로에 설치된 호안의 취약지점을 파악하였으며 주요 지점의 유속과 수위를 측정하였다. 또한, 동일한 조건으로 3차원 수치해석을 수행하여 실험에서 계측장비의 한계로 확인하기 어려운 흐름특성을 분석하였다. 그 결과 제방사면의 전단응력이 크게 산정된 부분과 사석호안이 붕괴된 위치가 거의 일치하는 것으로 나타났으며 전단응력은 작으나 붕괴가 발생한 지점에서는 만곡의 영향으로 발생한 2차류에 의해 순환흐름이 발생되어 호안의 붕괴를 유발하는 것으로 나타났다. 기존의 사석산정공식을 이용하여 사석호안의 규모를 결정하였으며 하도의 평균유속보다 국부적인 최대유속으로 산정하였을 때, 1.5~4.7배 크게 산정되었다. 본 연구를 통해 만곡수로에서는 직선수로에서와는 사석의 규모를 산정하는 방법을 달리해야하는 것을 알 수 있었으며, 추후 곡률반경 및 구조물에 대한 영향을 고려하고 대표형상에 대한 가중치를 부여 할 수 있으면 보다 합리적이고 정확한 호안사석의 규모를 결정할 수 있을 것으로 예상된다.

3차원 포인트 클라우드 모델링 기법을 활용한 바이오폴리머 기반 제방 보강공법의 성능 평가 (Application of 3D point cloud modeling for performance analysis of reinforced levee with biopolymer)

  • 고동우;강준구;강우철
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권3호
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    • pp.181-190
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    • 2021
  • 본 연구에서는 하천에서의 월류 발생에 따른 제방의 붕괴를 방지하거나 피해를 최소화하기 위한 신소재 보강공법을 제체 표면에 적용하여 그 효과를 검증하기 위한 실규모 횡월류 붕괴 실험을 수행하였다. 본 실험을 위해 제방 모형은 높이 2.5 m, 길이 12 m, 사면경사 1:2로 구성하였다. 또한 제방의 경우 습식 공법을 이용하여 바이오폴리머 분말, 물, 화강풍화토, 황토를 적정 비율로 혼합한 신소재를 제체 표면에 약 5 cm 두께로 분사한 뒤 식생활착 모니터링을 거쳐 최종 실험모형을 완성하였다. 안동하천연구센터 A3 수로 상류에서 4 ㎥/s 의 유량을 유입시켜 횡월류 흐름을 유도하였으며, 음향 도플러 유속계를 이용하여 상·하류의 유량 및 횡월류량의 변동을 측정하였다. 또한, 제방보강공법의 성능을 평가하기 위해 이미지 픽셀 기법 및 3차원 포인트 클라우드 모델링 기법을 활용한 시간에 따른 제방의 표면손실률을 산정함으로써 영상분석 기반의 새로운 평가 도구를 제시하였다. 본 연구결과를 적절하게 활용하게 되면 제방보강공법의 성능을 평가하는데 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.