• 한국산림과학회지
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• 제108권4호
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• pp.552-561
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• 2019

우리나라에서는 매년 태풍 혹은 국지성 집중호우로 유발되는 산지토사재해로 인한 피해가 발생하고 있다. 특히, 국립공원 지역은 대부분 산악지로 이루어져 있고 지형의 경사가 가파르고 토심이 얕아 많은 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 산악형 국립공원(설악산, 소백산, 지리산)지역에서 발생한 산사태 발생지 446개소를 대상지로 선정하여 다양한 산림환경 인자별로 조사하고 산사태발생지 특성을 분석하였다. 산사태 발생 평균면적, 평균 침식량, 평균 길이, 폭은 각각 1,212 ㎡, 1,389 ㎥, 75 m, 12.9 m로 나타났다. 산림환경 인자가 산사태 발생 빈도에 미치는 영향을 분석한 결과, 사면경사도 (31~40°), 사면방위 N(북사면), 종단·횡단사면 오목(凹), 표고(401~800 m), 사면위치 산복, 하천차수 1차, 임상 혼효림, 모암 화강암, 토심 (46 cm 이상)에서 발생빈도가 높은 것으로 조사되었다. 산사태가 발생한 피해지에서의 침식량과 산림환경 인자와의 상관관계를 분석한 결과는, 종단사면(복합), 표고(1,201 m 이상), 토심(46 cm 이상)에서 1% 수준 내에서 정의상관관계를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.279-279
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• 2015

최근 기후변화로 인해 이상기후 현상이 지속적으로 발생하고 있으며 이로 인해 산사태나 토석류와 같은 산재재해가 발생하여 인근 도심에까지 영향을 끼치고 있다. 본 연구에서는 해마다 빈번하게 발생하고 있는 산지 토사재해의 피해저감과 원인분석을 위하여 과거 강원도 인제군에서 발생한 산사태 및 토석류가 발생 현장을 조사하였고 발생유역의 특징을 분석하기 위해 GIS기법을 이용하여 기후, 지질, 지형, 토양 등의 공간자료를 구축하고 보다 정밀한 지형인자 추출을 위하여 지상 LiDAR를 활용하여 토석류 발생현장을 스캔하고 3D 지형자료를 구축하였다. 추후 공간자료와 3D지형자료를 활용하여 토석류 발생량 추적이나 확산 범위등 정밀 분석의 기초자료로 활용 될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권6_2호
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• pp.1723-1735
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• 2022

산사태는 가장 널리 퍼진 자연재해 중 하나로 인명 및 재산피해 뿐만 아니라 범 국가적 차원의 피해를 유발할 수 있기 때문에 효과적인 예측 및 예방이 필수적이다. 높은 정확도를 갖는 산사태 취약성도를 제작하려는 연구는 꾸준히 진행되고 있으며 다양한 모델이 산사태 취약성 분석에 적용되어 왔다. 빈도비 모델, logistic regression 모델, ensembles 모델, 인공신경망 등의 모델과 같이 픽셀기반 머신러닝 모델들이 주로 적용되어 왔고 최근 연구에서는 커널기반의 합성곱신경망 기법이 효과적이라는 사실과 함께 입력자료의 공간적 특성이 산사태 취약성 매핑의 정확도에 중요한 영향을 미친다는 사실이 알려졌다. 이러한 이유로 본 연구에서는 픽셀기반 deep neural network (DNN) 모델과 패치기반 convolutional neural network (CNN) 모델을 이용하여 산사태 취약성을 분석하는 것을 목적으로 한다. 연구지역은 산사태 발생 빈도가 높고 피해가 큰 인제, 강릉, 평창을 포함한 강원도 지역으로 설정하였고, 산사태 관련인자로는 경사도, 곡률, 하천강도지수, 지형습윤지수, 지형위치 지수, 임상경급, 임상영급, 암상, 토지이용, 유효토심, 토양모재, 선구조 밀도, 단층 밀도, 정규식생지수, 정규수분지수의 15개 데이터를 이용하였다. 데이터 전처리 과정을 통해 산사태관련인자를 공간데이터베이스로 구축하였으며 DNN, CNN 모델을 이용하여 산사태 취약성도를 작성하였다. 정량적인 지표를 통해 모델과 산사태 취약성도에 대한 검증을 진행하였으며 검증결과 패치기반의 CNN 모델에서 픽셀기반의 DNN 모델에 비해 3.4% 향상된 성능을 보였다. 본 연구의 결과는 산사태를 예측하는데 사용될 수 있고 토지 이용 정책 및 산사태 관리에 관한 정책 수립에 있어 기초자료 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.737-741
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• 2012

본 연구에서는 2011년 7월 27일 집중호우로 인한 서울시 우면산 산사태 지역을 대상으로 뿌리의 보강효과와 분포형 습윤지수를 고려한 GIS기반의 무한사면안 해석기법을 이용하여 사면안정해석을 실시하였다. 사면안정해석을 위한 지형 지질학적 매개변수는 수치지도, 정밀토양도 및 임상도(임상도와 영급도)로부터 추출하여 $10m{\times}10m$ 해상도의 공간분 포형 데이터베이스로 변환하였다. 또한, 분포형 습윤지수의 산정을 위한 비집수면적(specific catchment area)은 무한방향흐름 기법(IFD, infinity flow direction)을 이용하여 결정하였으며, 모형의 입력 강우자료는 서울시 서초와 남현 AWS의 산사태 발생초기와 종기시의 평균 일강우량을 적용하였다. 대상유역의 사면안정해석을 위해 격자별 안전률은 4개의 등급(unstable, quasi stable, moderately stable, stable)으로 구분하여 도시하였다. 산사태 발생인자별 분석결과, 무한사면안정해석기법을 이용하여 산정된 사면안전률은 사면경사에 매우 민감하게 반응하는 것으로 분석되었으며, 거주지 주변의 절개지 부근과 산지정상부근의 급경사지에서 불안정 지역이 집중적으로 분포하고 있음을 확인하였다.

• 한국측량학회지
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• 제29권1호
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• pp.47-53
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• 2011

강원도 인제군 인제읍 덕산리 지역은 2006년 7윌 12일부터 16일까지 4일간 국지적 집중호우로 인하여 대규모 산사태 및 토석류 발생한 지역이다. 이때 발생한 산사태 및 토석류로 인한 가옥 매몰로 2명이 사망하는 등 많은 인명 및 재산피해가 발생 하였다. 산사태 및 토석류 발생 지역이 대부분 산지로 이루어져있어 현장에 직접 접근하여 피해규모를 판단하는데 어려움이 있으나 항공사진을 이용하면 산사태 및 토석류 발생 지역 특성 및 피해규모를 보다 신속하고 정확하게 분석할 수 있다. 본 연구에서는 항공사진을 이용하여 강원도 인제 지역의 토석류 발생지역을 확인, 분석하였다. 토석류 발생지역을 발단부, 유하부, 퇴적부로 나누어 육안판독에 의한 디지타이징으로 각 지점에 대한 정보를 추출하였고, GIS를 이용한 지형도, 염상도, 토양도와의 중첩 분석을 통하여 토석류 발생지점에 대한 지형학적, 임상학적, 토양학적 특성 및 발생 현황을 분석하였다. 종합적으로 분석해본 결과 $36^{\circ}$ 정도의 경사에서 산사태가 발생하여 $26^{\circ}$ 경사도에서는 흐름으로 진행하다가 $21^{\circ}$ 경사 아래에서는 더 이상 흐름으로 진행하지 못하고 퇴적하는 것을 알 수 있었다. 또한 임상인자 중에서는 수종의 종류에 따라 큰 연관성이 나타났으며, 토양인자 중에서는 유효토심 및 토양모재, 침식등급과 토석류 발생과의 연관성을 파악할 수 있었다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.187-197
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• 2021

산사태 연구에서 풍화대 안에 분포하는 점토광물의 함유량은 매우 중요한 요소이다. 산사태 발생과 관련된 지하 구조를 파악하고 미끌림 면을 확인하기 위해 일반적으로 지구물리탐사를 수행하는데 특히 전기비저항 단면이 많이 사용된다. 이 연구에서는 풍화대에 분포하는 카올리나이트와 몬모릴로나이트와 같은 점토광물에 의한 전기전도도의 증가효과(전기비저항의 감소효과)를 해석하기 위해 병렬모델 아치의 방정식을 이용하였다. 점토의 전기전도도는 광물의 종류 및 그 비표면적과 양이온 교환능력에 따라 달라진다. 간극수의 전기비저항이 증가함에 따라 매질의 전체 비저항과 지층인자는 작아지는데 카올리나이트에 비해 몬모릴로나이트가 훨씬 작게 나타난다. 또한 공극률이 커지고, 고결인자가 작아질수록 지층인자가 감소하는 것으로 나타난다. 점토광물에 대한 병렬모델 아치의 방정식을 현장자료에 적용하기 위해 2014년 땅밀림 산사태가 일어난 충남 태안 신진도리에서 수집되어 처리·해석된 전기비저항자료를 사용하였다. 기존의 실험식에서 카올리나이트의 함유량에 따라 결정되는 계수들을 활용하여 풍화대의 전기비저항 값들을 계산하고 이들을 전기비저항 수치모델링에 포함시켰다. 점토 함유량을 변화시켜 만든 여러 개의 이론자료들 중에서 현장자료와 가장 근접하는 모델자료를 선택하여 이에 입력된 점토 함유량 10%를 이 지역의 풍화대에 대한 점토 함유량으로 추정하였다. 땅밀림 연구에서 처음 시도된 전기비저항 자료를 이용한 점토 함유량의 추정기법은 차후 점토 함유량 외에 전기비저항에 영향을 미치는 다른 인자(공극률, 포화도, 간극수의 전기비저항)들에 대한 자료를 확보하고 이들을 수치모델링에 먼저 포함시켜 수행할 때 더욱 그 신뢰성은 더욱 높아질 것으로 기대된다.

• 한국산림과학회지
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• 제52권1호
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• pp.72-78
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• 1981

1979년(年) 8월(月) 25일(日) 태풍(颱風) Judy 호(号)의 영향으로 진해지구(鎭海地区)는 일강우량(日降雨量) 465mm의 집중호우(集中豪雨)로 많은 산사태(山沙汰)가 발생하여 38명(名)의 인명사망(人命死亡)과 가옥(家屋), 농경지(農耕地)에 막대한 재산피해(財産被害)를 냈다. 기왕(既往)의 조사(調査)에 의하면 일강우량(日降雨量) 300mm 이상(以上)일때 산사태발생(山沙汰発生)의 위험이 있다고 하였으나 진해지구(鎭海地区)는 과거 27년간(年間)에 일강우량(日降雨量) 300mm 이상(以上)이 5회(回) 있었음에도 불구하고 한번도 산사태(山沙汰)가 발생(発生)한 기록(記錄)이 없었다. 이것은 이 지구(地区)에 있어서 산사태발생(山沙汰発生)에 관계(関係)되는 각인자(各因子)(강우(降雨), 지질(地質), 지형(地形), 삼림(森林))의 과거(過去)와 현재(現在)의 질적변화(質的変化)에 기인(基因)한다고 생각됨으로 이들의 인자(因子)와 산사태발생(山沙汰発生)의 관계(関係)를 알기 위하여 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 산사태개수(山沙汰個数)는 71개(個), 면적(面積)은 15.3ha 이다. 2. 지질(地質)에 있어서는 산사태개수중(山沙汰個数中) 안산암(安山岩) 및 화강암(花崗巖)에서 각각(各各) 89%, 11% 이며 면적(面積)은 안산암(安山岩) 및 화강암(花崗巖)에서 각각(各各) 45%, 55%가 발생하였다. 3. 경사(傾斜) $26^{\circ}{\sim}35^{\circ}$ 범위에서 산사태개수(山沙汰個数)는 44%, 면적(面積)은 55% 발생하여 가장 많고 9% 이하(以下) $41^{\circ}$ 이하(以下)에서는 발생하지 않았다. 사면형(斜面形)에서 보면 산사태개수(山沙汰個数)는 하강사면(下降斜面) 및 복합사면(複合斜面)에서 각각(各各) 52%, 46% 발생하여 타(他) 사면형(斜面形) 보다 많았다. 4. 임령(林令) 5~15년(年)에서 산사태개수(山沙汰個数)(2.19개(個)/100ha)및 면적(面積)(0.47ha/100ha)이 가장 많았고 임령(林令) 26년(年) 이상(以上)에서는 발생하지 않았다. 5. 산사태발생인자중(山沙汰発生因子中)(강우(降雨), 지질(地質), 지형(地形), 삼림(森林)) 인력(人力)으로서 그 형질(形質)을 변화(変化)시킬 수 있는 것은 삼림인자(森林因子)뿐이다. 5. 진해지구(鎭海地区)는 과거(過去) 많은 집중호우(集中豪雨)가 있었음에도 불구(不拘)하고 이번 처음 산사태(山沙汰)가 일어난 것은 과거와 현재의 삼림인자(森林因子)의 질적변화(質的変化)에 기인(起因)된다고 생각된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제10권3호
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• pp.147-154
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• 2010

본 연구에서는 강우에 기인하는 산사태에 의한 토사발생특성을 분석하였다. 이를 위해 1차원 불포화 지하수해석을 수행하여 강우에 따른 토양수분의 거동을 추정하였으며, 무한사면해석법을 이용하여 토양수분상태에 따른 유역단위 사면안정해석을 수행하였다. 이 때, 산사태의 발생 및 파괴깊이에 영향을 주는 토양심 및 여러 식생인자들을 고려하였다. 강우사상의 특성에 따른 토사발생특성 분석 결과, 산사태에 의한 토사의 발생에는 강우강도와 강우의 시간적 군집상태가 결정적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 극치강우에 의한 유역 내 토사발생특성 분석결과, 태풍 '루사' 시의 잔여강우량이 다른 극치사상들에 비하여 매우 크게 나타났으며, 이러한 잔여강우량이 발생된 토사의 운송에 기여하였을 것으로 파악되었다. 아울러, 소수의 극치강우에 의하여 발생한 토사량이 유역 내 전체 토사발생량의 많은 부분을 차지함을 알 수 있었다.

• 지질공학
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• 제17권2호
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• pp.205-215
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• 2007

이 연구는 산사태가 발생한 자연사면의 토층을 대상으로 여러 토질시험을 실시하여 산사태에 영향을 미치는 토질특성을 고찰하고, 산사태와의 관련성 및 각 물성간의 상관관계를 분석하였다. 연구지역은 지질조건이 다른 3개지역으로서 같은 시기에 집중호우로 인해 산사태들이 집중적으로 발생된 경기 장흥 편마암류지역, 경북 상주 화강암류지역 및 경북 포항 제3기퇴적암류지역이다. 지질별로 다소의 차이는 있으나 산사태발생지역의 토충은 미발생지역에 비해 세립자의 함유 비율이 더 높고 대체로 큰 간극율과 작은 밀도특성을 갖는다. 그리고 동일한 지질조건인 경우 투수성이 양호한 토층이 산사태에 더 취약한데, 투수성은 입도분포, 간극크기, 흙입자의 거칠기 및 구조 등의 토질특성과 풍화나 퇴적환경 등 지질성인에 영향을 받는다. 모든 지질조건에서 전단저항각이 큰 토층은 작은 토층에 비해 산사태에 더 안정한 지반으로 분류된다. 투수계수에 영향을 미치는 토질인자는 유효경, 균등계수, 곡률계수, 간극율 및 밀도 등이고 이들은 서로 상관관계에 있는 물성이다. 이러한 상관성은 3개지역 모두에서 유사한 경향성을 보였다. 한편, 간극비와 간극율이 크면 투수계수도 따라서 커지는 상호 비례적 관계를 갖는다.

• 대한공간정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.33-40
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• 2011

본 연구에서는 제주지역의 산사태가능성을 분석하기 위하여 사람의 발길이 많은 사라봉, 별도봉 지역과 송악산 지역의 지형 및 토질공학적 사면 붕괴 유발 인자들을 이용하여 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법을 GIS기법과 결합하여 예측지도를 작성하고 비교분석하였다. 산사태 예측지도를 작성하기 위해서 산사태 발생에 영향을 주는 사면경사, 고도, 건조밀도, 투수계수, 간극율을 선택하였으며 선정된 지역을 대상으로 실시한 야외조사와 토양물성시험 결과를 정리한 후 이를 토대로 GIS기법을 적용하여 각 레이어별 주제도를 작성하였다. 생성된 주제도를 각각 로지스틱회귀분석기법과 인공신경망기법으로 작성하여 비교분석한 결과 사면경사와 간극율의 경중률이 가장 높게 나타났고, 예측지도는 로지스틱회귀분석기법이 더욱 정확한 결과를 나타내었으며, 도로변과 산책로를 중심으로 산사태 발생가능성이 높게 분포하고 있음을 알 수 있었다.