• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.424-428
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• 2005

본 연구에서는 임의로 변화하는 지형상에 적용시에 보존 특성이 성립하는 쌍곡선형 천수방정식 해석 기법을 개발하였다. 일반적으로 쌍곡선형의 천수방정식은 상류와 사류를 쉽고 정확하게 해석할 수 있고, 또한 Euler 방정식 해석기법을 이용한 다양한 해석기법이 개발되어 있다는 장점을 지니고 있다. 그러나 바닥지형이 변화하는 경우, 생성항과 플럭스항 사이에 수치적 해석기법 차이에서 발생하는 수치적 불균형이 발생하여 수치모형의 적용성이 현저하게 저하된다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 현상을 개선하기 위하여, 기존의 표면경사법을 개선한 기법을 제시하였다. MUSCL-Hancock 기법과 HLLC 근사 Riemann 기법을 이용하였으며, 플럭스항과 수치적 균형을 이루기 위한 이산화기법을 제안하였다. 모형의 검증을 위하여 정상류 상태의 상류와 사류 해석을 수행하였고, 마른바닥에서의 댐붕괴파와 수직한 지형 변화를 갖는 수로상의 서지의 진행 등과 같은 부정류에 대하여 적용하였다. 적용결과, 매우 정확하고 수치적으로 안정된 계산결과를 얻었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.407-407
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• 2011

강원도의 경우 대부분의 지형이 산지로 이루어져 있으며 2002년, 2003년과 2006년에 대규모 태풍 및 집중호우에 의해 많은 재산피해와 인명피해를 입었다. 특히 인제지역은 2006년 7월 태풍에 위니아와 빌리스로 인해 많은 산사태와 토사재해가 발생하였다. 피해원인을 분석해 보면 집중호우에 의해 산지 지역에 위치한 소하천으로 많은 양의 토사와 암설류등의 유입으로 인해 피해가 가중되었으며 이러한 토사재해의 특성과 요인을 분석하기 위해 최근 GIS 및 원격탐사를 이용하여 많은 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 토석류 발생유역의 특성을 조사하기 위하여 토석류 발생 전후 영상을 토대로 재해 발생지역을 추출하여 디지타이징하고, GIS를 이용하여 토석류 발생지역의 DEM 생성 및 대상 유역을 추출하고 공간자료를 수집하여 토석류 발생영역별 수문학적, 지형학적 분석을 실시하였다. 그 결과를 토대로 토석류 발생유역을 발생부, 유하부, 퇴적부로 분류하고 구간별 경사 분포와 토석류 및 산사태 발생지점과 하천의 거리, 면적 등을 고려한 상관관계 분석결과 유역의 경사와 하천과의 거리가 높은 상관성을 나타내었다.

• 한국측량학회지
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• 제31권6_1호
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• pp.471-481
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• 2013

최근 우리나라에서는 극한 강우 조건에서 발생하게 되는 토석류의 발생 빈도가 증가하고 있다. 본 논문에서는 유하부의 지형 특성에 따른 토석류 퇴적의 발생 특성을 분석하는 방법을 기술하였다. 먼저 토석류 발생 전후 비교적 근시기의 고해상도 LiDAR DEM을 차분하여 지형변화를 관측하고, 유하부 외부로의 퇴적이 관측되는 지점을 토석류의 관성으로 인해 토석류 이동이 진행된 지점으로 가정한 후, 이러한 퇴적이 발생하는 유하부의 지형 특성을 유로방향경사, 유하부의 이동 전환각도, 발생부로부터 해당 지점까지의 이동거리에 대한 표고차의 비율계수(L/H)로 표현되는 토석류의 순효율 계수 특성 항목을 이용하여 분석을 수행하였다. 이러한 방법을 2011년 7월 발생한 우면산 토석류 재해를 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 실험결과 관성에 의한 토석류의 퇴적은 유하부의 전환각도와 큰 상관관계를 갖는 것으로 나타났으며, '전환각도/(L/H)'의 비율이 8 이상인 지점에서 관성에 의한 진행이 주로 발생함을 알 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.235-235
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• 2021

아시아 몬순기후의 영향에 의해 우리나라는 2020년 7월부터 9월까지 약 90일간의 장마로 인해 크고 작은 수재해가 발생하였다. 특히, 안성, 충주, 음성 그리고 곡성 등에서 인명피해가 발생하였으며, 그 외 13개소에서 많은 재산 피해가 발생하였다. 2020년 산사태/토석류 재해로 인한 전국적인 피해액은 약 3,900억으로 보고되고 있으며, 매년 집중호우에 의해 피해 양상이 변하고, 도시지역에서의 발생이 빈번하게 늘고 있다. 집중호우에 의한 산사태/토석류 전이 피해를 저감시키기 위해서는 발생 물질이 어디까지 이동할 수 있는지에 대한 위험범위확산에 대한 연구가 중요하며, 이런 연구를 기반으로 인명피해를 줄이기 위한 연구가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 천수방정식, 유변학특성 식 그리고 연행침식 식을 조합하여 개발된 적응형 격자기반 2차원 토석류 모델을 이용하여 안성, 음성 그리고 단성지역에서 발생했었던 산사태/토석류 전이 피해 양상을 해석하였다. 산사태 발생 후 2~3일 이내에 지표 지질 및 지형 조사를 실시하였으며, UAV 및 항공사진을 이용하여 산사태 및 토석류의 형태를 맵핑하였다. 지질 및 지형조사 시 간이 Vein tester를 이용하여 야외에서 토양 물성관련 자료를 취득하였으며, 토석류의 이동 흔적(나무 등에의 토석류 타격 흔적)을 이용하여 조사지점에서의 최대 토석류 흐름 깊이를 추정하였다. 정확한 토석류의 유속에 대한 자료 부족으로 2011년 우면산에서 발생한 약 26m/s의 속도를 이용하여 토석류의 흐름 특성을 계산하였다. 이와 더불어 연행침식의 계산을 위해 발생지점 부터 토석류가 퇴적된 하류부까지 기반암의 노출 및 퇴적 정보를 통해 최대 침식 깊이를 추정하여 입력자료로 활용하였다. 토석류 맵핑자료와 비교 결과 정확도가 90%이상으로 나타났으며, 토석류 발생 후 안성 200초, 음성 180초 그리고 단성 180초 이내로 토석류가 하류까지 이동할 수 있는 것으로 계산되었다. 본 연구와 같이 산사태/토석류 발생 메커니즘 해석에 대한 지속적인 연구를 통해 산지 재해에 의한 인명 피해를 줄일 수 있는 토석류확산범위 해석에 대한 연구가 지속적으로 필요할 것으로 판단된다.

• 한국지형학회지
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• 제19권4호
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• pp.39-57
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• 2012

울릉도 화산체는 해수면 아래의 순상화산체와 해수면 위의 종상화산체로 크게 구분된다. 해수면 위 화산체의 지질은 기본적으로 알칼리 화산암류이며 이들은 다시 집괴암 및 응회암, 조면암 및 포놀라이트, 조면암질 부석, 조면안산암, 퇴적층 등 5개 지층으로 구분된다. 울릉도 지형은 전체적으로 화산지형이 우세하며 이들 화산지형이 풍화, 침식되어 다양한 풍화지형, 하천지형, 해안지형, 구조지형 등이 만들어졌다. 주요 화산지형으로는 칼데라분지, 중앙화구구, 주상절리 등이 있으며, 풍화지형으로는 타포니, 나마, 토르, 풍화동굴, 애추 등이 있다. 주요 해안지형으로는 해식애, 파식대, 시스택, 시아치, 해식동, 자갈해빈, 해안단구 등이 있다. 하천지형은 폭포를 제외하고는 그 발달이 미약하다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.262-262
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• 2022

토석류는 산지 사면에서 발생하여 지형변화에 큰 영향을 미치는 대표적인 자연재해 중 하나로 국내에서 발생하는 토석류는 홍수, 태풍 등 타 재해에 비하여 상대적으로 매우 짧은 시간에 발생하며, 사후대응이 어려우므로 사전대비가 필수적이다. 토석류로 인한 피해를 효과적으로 대비하기 위해서는 국내의 지질, 지형 그리고 강우에 따라 발생하는 토석류에 대한 보다 체계적인 정밀현장조사를 통한 자료 구축과 이를 분석한 토석류의 발생원인, 이동경로와 침식 및 퇴적에 관한 연구가 필요하다. 최근의 토석류 연구에서는 침식-퇴적 및 연행작용에 의한 효과를 반영한 수치모의 연구들이 있으나, 모형의 검증을 위한 침식-퇴적 거동에 대한 자료는 현재까지 매우 부족한 실정이다. 토석류 발생에 따른 침식-퇴적 거동특성은 그 자체로도 공학적으로 중요한 요소이며, 수치해석 모의에 필요한 매개변수 추정에도 필요한 항목이다. 토석류 모의의 검증자료로 활용될 수 있는 토석류에 대한 실험적 연구는 토석류의 확산 형태 및 확산 길이에 대한 내용이 대부분으로 흐름수로에서의 침식 및 퇴적에 대한 연구는 찾아보기 어려운 상태이다. 본 연구에서는 토석류 발생에 따른 흐름부에서의 침식 및 퇴적에 대한 거동 특성을 분석하기 위하여 함수비, 흐름수로 경사, 상부 붕괴토조의 토사깊이, 흐름수로 침식가능 깊이 등 다양한 조건으로 실내모형실험을 수행하였다. 상부 토조의 토사 함수비가 30~80% 실험에서는 퇴적 현상이 탁월하였고, 100% 이상인 실험에서는 침식 현상이 확연하게 나타나 토사의 함수비가 높아지면 집중호우 등 선행강우로 인한 산지 지역에서 발생되는 토석류 현상과 유사하고, 함수비가 낮으면 토석류(Debris flow)가 아닌 입상유동(Granular flow)으로 보는 것이 적절한 것으로 판단된다. 상부 토조의 함수비를 100% 이상으로 변화하여 침식이 발생한 실험에서 상부 토조의 액화 된 토사는 빠른 속도로 흐름이 진행되면서 함수비와 붕괴 체적이 증가할수록 흐름수로 상류부에 침식이 크게 나타나고, 상류부의 토사를 중류부를 거쳐 하류부까지 연행(Entrainment)하는 것으로 판단된다.

• 대한지리학회지
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• 제41권6호
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• pp.670-681
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• 2006

본 연구는 산림이 잘 보존되고 있는 경기도 구리시 동구릉 지역 내의 완사면 곡두부 지점에서의 호우시 지중수 유출과 지형형성 프로세스를 규명하고자 실시되었다. 본 연구 결과 'U자골' 곡두부의 경우 20mm 이하의 강우시에는 지하수위 변화가 거의 없었으나 곡두사면과 그 상부 지점에서는 총강우량과 강우강도에 의해서 지하수위가 크게 변화하고 있는 것으로 나타났으며, 그 변동 폭은 선행강우량과 그 경과시간, 그리고 강우지속시간과 밀접한 관계가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 현상에 영향을 미치는 요인으로는 강우시 형성된 사면의 유출특성, 즉 지하수위 상승에 기인한 복귀류 발생과 'U자골' 곡두사면을 따라 빠르게 흐르는 측방류를 들 수 있으며 이러한 지중수의 흐름은 'U자골' 지형발달에 중대한 영향을 미친다. 사면 곡두부 지형은 지중수에 의해 변형되고 있음을 알 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권2호
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• pp.185-194
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• 2016

본 연구에서는 지리정보시스템(GIS) 자료와 전산유체역학(CFD) 모델을 이용하여, 해상교량 건설에 따른 하의도 남쪽 지역의 인공적 지형변화가 국지풍에 미치는 영향을 조사하였다. 수치모델의 지표 경계 입력 자료로써 대상영역의 3차원 수치지형은 GIS 자료를 기반으로 구축하였으며, 유입류는 하의도 자동기상관측소(AWS)에서 관측된 바람자료로부터 설정하였다. 수치모의는 인공적 지형변화 전과 후에 대하여 계절별로 수행하였으며, 인근 염전지역의 바람 차단 효과를 중점적으로 분석하였다. 지표풍속은 접속도로 건설 구간에 인접한 남서쪽 지역에서 최대 유입류 대비 약 5~20% 정도 감소하는 것으로 나타났으며, 염전지역 전체에 대한 지표풍속은 평균 유입류 대비 약 2% 미만 감소하는 것으로 평가되었다. 또한, 서풍계열의 바람은 상대적으로 인공적 지형변화의 영향이 크게 나타났다.

• 동굴
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• 제27권28호
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• pp.68-84
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• 1991

천곡동굴의 내부지형을 개관하면 이 동굴은 중규모를 총연장 300m에 달하는 석원동굴이다. 지표면에 산재하고 있는 돌리네와 우발레에서 스며들어간 지표수가 지하동굴을 이룩하면서 1차적으로 지층의 주향과 층서면에 따라 지하수류가 흘러나아간 수로가 그대로 동굴통로 되고 있다. 동굴퇴적물 즉 2차 생성물들의 발달과 성장은 동굴내부에 들어가면서 널리 분포되고 있는데 각종각양의 동굴의 2차생성물과 동굴지형등이 널리 산재하고 있는 동굴퇴적물의 전시장이라고 하겠다.(중략)

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2007년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.458-461
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• 2007

이 논문은 2006년 집중호우로 인하여 발생한 강원지역의 도로시설물 피해 원인 및 대책에 대하여 기술하였다. 최근 집중호우로 인하여 산악지형에 위치한 도로는 계곡하천의 급류와 계곡 상류지역에서 발생한 토석류 등에 의하여 유실 및 붕괴가 발생하고 있다. 피해의 주요 원인은 계곡부의 산지하천의 급류에 의한 만곡부 및 수충부의 침식과 토석류 및 부유목 등에 의한 횡단배수암거의 통수능 부족 등이다. 따라서, 산악지형의 도로시설물에 대하여 주요 원인에 대하여 도로 배수시설물의 확대 및 토석류 대책 등이 필요하다.