• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제15권6호
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• pp.67-73
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• 2014

토석류를 포함하는 산사태 재해는 우리나라에서 그 발생빈도가 상대적으로 큰 자연재해 중 하나이며 이로 인한 인명 및 재산피해는 매년 증가하고 있다. 이에 정부에서는 사면재해 대응 및 예방을 위한 다양한 방지대책을 추진하고 있으나, 대부분 재해발생 이후 발생지역을 중심으로 복구대책을 수립하는 것이 대부분이라 실질적인 국민의 생명과 재산을 보호하는 예방대책이라고 보기는 어렵다. 이에 본 연구는 산사태 재해 예방을 목적으로 실제 지형의 특성을 파악, 이를 위험도 평가에 활용하는 방안에 대해 알아보고자 하였다. 지형특성 분석을 위해 SINMAP(Stability INdex MAPping)과 통계적 기법인 벡터 분산을 활용하였으며 이를 실제 산사태 발생현장에 적용, 지형특성과 산사태와의 관계를 규명하고자 하였다. 분석결과는 제안한 두 가지 기법이 동일하게 위험도가 높다고 평가한 지역에서는 산사태 위험도가 상대적으로 높게 산정되었다. 이는 본 연구에서 제시한 방법이 지형특성과 산사태 위험도와의 관계성 규명에 있어 합리적임을 보여준다고 할 수 있다. 또한 실제 현장조사 결과와 비교한 산사태 위험도는 SINMAP 기법이 토석류와 같은 연속성 산사태에 있어 보다 정확하게 판단되었으나 특정요소의 위험성을 구체적으로 고려할 수 있는 기법을 추가적으로 고려한다면 보다 정확한 산사태 위험을 평가할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.215-215
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• 2011

우리나라 하천의 대부분은 산지에서 발원하며 전 국토의 약 67%가 산지하천 유역에 포함된다. 최근 기후변화로 인해 여름철 집중호우가 증가하고 있는 상황에서 강우의 예측이 어렵고 경사가 급한 산지하천 유역의 피해가 가중되고 있으며 돌발홍수나 산사태와 같은 산지재해 예방을 위한 대책 마련이 시급히 요구되고 있다. 산지하천유역에서 발생하는 재해를 예방하고 피해를 저감하기 위해서는 재해위험지역에 대한 선정 및 상시 모니터링 체계의 구축이 필요하며 본 연구에서는 격자기반의 산지하천 모니터링 시스템을 구축하여 강우상황과 예측정보, 이동상황을 모니터링 할 수 있는 시스템을 구축하였다. 산지하천 모니터링 시스템은 기상청 레이더 강우를 활용한 실시간 강우자료 및 강우예측자료(MAPLE) 표출, 분포형 수문모형과 연계한 유출분석 결과의 제공, AWS를 이용한 지점강우량 표출 등으로 구성된다. 또한, 지점자료 혹은 격자자료로 이원화되어 있는 기존 하천유역 모니터링 체계를 통합하여 사용자가 원하는 유역에 대한 기상자료의 모니터링과 위험지역에 설치된 지점관측정보를 연계 운영할 수 있도록 구현된 특징이 있다. 본 시스템은 현재 강원도 인제 내린천 유역을 대상으로 시험운영 중이며 격자기반의 강우모니터링과 토석류 현장모니터링 결과를 연계한 위험지 관리에 활용되고 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.248-248
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• 2012

산사태나 토석류와 같은 산지재해가 빈발하고 인명과 재산의 피해가 증가함에 따라 적절한 대책이 시급하게 요구되고 있다. 이런 대책 중에서 신뢰도 높은 산지재해 예, 경보시스템을 구축하는 것은 매우 중요하다. 산림청에서는 산사태 예, 경보 발령을 위한 기준을 마련하고 있으나, 좀더 신뢰도 높은 기준을 필요로 한다고 생각된다. 본 연구에서는 강우분석을 통해서 우리나라의 자연사면에서 토석류, 산사태를 일으키는 강우의 특성을 파악하고, 나아가 산지토사재해 예, 경보시스템에 적절하게 활용될 수 있는 기준을 마련하고자 하였다. 이를 위해서 회귀분석, 판별분석을 적용하여 평가하였고, 보다 개선된 기준으로서 토양우량지수를 제시하였다. 토양우량지수는 강우에 의해 지반이 어느 정도 포화되어 있는가를 계산하여, 토사재해발생의 위험성을 나타낸 것이다. 본 연구에서는 2001년에서 2009년 사이에 충북 제천시 일대의 강우자료를 조사하여 탱크모델에 적용하여 각 탱크에서의 저류량을 계산하여 토양우량지수를 결정하였다. 세 개의 탱크 중에서 두 번째 탱크에서의 저류량 (S2)과 전체 탱크에서의 저류량 (TS)을 이용하여 상위에 랭크된 이력순위를 분석한 결과, S2에서는 산사태가 발생한 2009년 이력이 3번째 높은 수준으로 기록되며, 산사태 미발생의 2007년 강우는 5번째로 기록되었다. 그리고 TS의 경우 2009년 강우가 2002년에 이어 3번째 높은 수준으로 기록되었으며, 2007년 강우는 9번째로 기록되었다. 이러한 결과를 볼 때 토양우량지수의 이력순위는 산지토사재해의 발생을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 또한 2011년 발생한 우면산 산사태를 대상으로 토양우량지수를 적용하여 예, 경보시스템의 적용가능성을 판단하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제39권1호
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• pp.1-34
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• 1978

1977년(年) 7월(月) 8일(日) 호우(豪雨)로 인(因)하여 수재(水災)가 우심(尤甚)한 안양천(安養川) 상류유역(上流流域)(약(約) 12,600ha)에서 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생기구(發生機構) 및 피해특징(被害特徵)을 조사분석(調査分析)하고, 만성적(慢性的) 수해상습지대(水害常習地帶)인 안양천(安養川) 유역(流域) 저지대(低地帶)에 대(對)한 수방대책(水防對策) 및 유역보전기술개발(流域保全技術開發)에 관(關)한 조사연구(調査硏究)를 수행(遂行)하였다. 안양천(安養川) 상류(上流) 조사지역(調査地域)은 관악산(冠岳山), 청계산(淸溪山), 국은봉(國恩峰), 백운산(百雲山), 모락산(帽落山), 수리산(修理山) 및 수암봉(秀岩峰)과 같은 높은 산(山)으로 둘러 쌓인 분지(盆地)로서 전(全) 유역(流域)에 내린 강수(降水)가 모두 안양천(安養川)을 통(通)하여 배출(排出)되므로 호우시(豪雨時)에는 하천범람(河川氾濫)과 침수(浸水)로 인(因)한 수재(水災)를 당하게 된다. 근래(近來) 정부(政府)에서는 안양천(安養川) 하류유역(下流流域) 및 저지대(低地帶)의 수방대책(水防對策)에 관(關)해서는 다방면(多方面)으로 계획(計劃)을 수립(樹立)하고 있지만 상류수원지(上流水源地), 즉 재해(災害)의 원천지대(源泉地帶) (토사력(土砂礫)의 생산지대(生產地帶))인 산지(山地) 및 계곡(溪谷)에서의 산사태(山沙汰) 및 토석류(土石流)의 발생(發生)을 방지(防止)하기 위한 예방치산계획(豫防治山計劃) 및 산지방재기술(山地防災技術)에 대(對)해서는 아직 검토(檢討)되고 있지 않으므로, 본(本) 연구(硏究)에서는 이 점(點)에 보다 역점(力點)을 두고 조사분석(調査分析)하였다. 조사유역(調査流域) 면적(面積)은 약(約) 12,600ha이며, 호우(豪雨)로 인하여 이 지역내(地域內)에서 1,876개소(個所)의 산사태(山沙汰)가 발생(發生)(산사태(山沙汰) 사면적합계(斜面積合計 96.47ha)되고 이로 인(因)한 토석류(土石流)와 하천범람(河川氾濫) 및 침수(浸水) 등으로 피해액(被害額)은 약(約) 170억(億)원에 달하였고, 사망실종(死亡失踪) 122명(名)의 인명손실(人命損失)을 초래하였다. 이와 같이 큰 피해(被害)의 근본원인(根本原因)은 7월(月) 8일(日) 하루 동안에 절대적(絶對的)으로 많은 강우량(降雨量)(432mm)에 있으며, 특(特)히 18시(時)부터 23시(時)까지 5시간(時間) 동안에 약(約) 324mm의 집중호우(集中豪雨)가 내렸기 때문이다. 안양천(安養川) 유역(流域)에 대(對)한 수방문제(水防問題)를 계획(計劃)할 때에는 하류(下流) 하천(河川)에 대(對)한 홍수방어(洪水防禦)를 위한 직강공사(直江工事)및 축제공사(築堤工事)와 같은 한천개수문제(河川改修問題)뿐만 아니라 토사력생산지대(土砂礫生產地帶)인 상류수원지대(上流水源地帶)의 안정(安定)과 보전(保全)에 관(關)한 문제(問題)도 총합(總合)해서 하나의 유역단위(流域單位)로 종합적(綜合的)인 계획(計劃)이 수립(樹立)되어야 할 것이다. 상류유역보전면(上流流域保全面)에서의 효과적(効果的)인 홍수조절(洪水調節)을 위해서는 본(本) 유역(流域)에 최소한(最小限) 5개소(個所)의 저수지(貯水池)와 4개소(個所)의 소류지(小溜池), 그리고 21개소(個所)의 큰 규모(規模)의 사방(砂防)댐(주로 concrete dam)을 축설(築設)해야 될 것이다. 산사태(山沙汰)에 대(對)한 재해대책(災害對策)은 재해발생후(災害發生後)에 복구공사(復舊工事)도 중요(重要)하지만 그보다도 산사태(山沙汰)가 발생(發生)하기 쉬운 위험지대(危險地帶)를 미리 조사(調査)하여 그 예방대책(豫防對策)을 강구하는 예방치산기술(豫防治山技術)의 개발(開發)이 더욱 중요(重要)한 것이다. 수재해(水災害)의 예방(豫防)과 복구대책(復舊對策)뿐만 아니라 재해원(災害源)으로부터 피(避)하는 대책(對策), 즉 경계피난체제(警戒避難體制)를 확립(確立)하고, 주택(住宅)을 이주(移住)하며, 건물(建物)을 특별(特別)히 설계(設計)하는 것과 같은 정책적(政策的) 대책(對策)도 강구되어야 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.2013-2018
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• 2007

최근에 발생하는 홍수특성은 단기간의 국지성 집중호우로 본류 대하천보다는 상류지역 지류하천이 특히 취약하여 이에 대해 하류보다는 상류, 본류보다는 지류위주로 과거와 다른 치수정책 전환이 요구되고 있다. 정부에서도 과거 치수대책이 제방위주의 선적인 개념에서 면적인 개념의 유역치수 중심의 방어형태로 추진하고 있으나, 상류지류 하천에 대한 홍수방어 계획은 부족한 실정이다. 지류하천에 홍수가 발생하면 홍수도달시간이 짧아 첨단홍수예보시스템으로도 대처가 곤란한 문제가 있으며, 이외에도 홍수와 함께 산사태가 빈번히 발생되고 토석류, 유목류가 한꺼번에 동반 유입되어 인명과 재산피해가 크게 발생하는 특징을 가지고 있다. 작년 7월 강원지역 집중호우에서도 인제군, 평창군 등 지류에 인명과 재산피해가 크게 발생한 것도 이와는 무관하지 않을 것이다. 최근 국지성 집중호우가 빈번히 발생하는 것은 기상적 측면이 아니더라도 우리나라는 하천경사가 급하고 산지가 국토의 약 70%로 구성되어 있어 지형적 측면에서 평화의댐(지체댐), 군남홍수조절지, 한탄강 홍수조절댐 등 대규모 홍수방어댐 도입시 홍수조절 효과가 우수하나, 대규모 댐건설에 따른 지역민의 불신, 환경단체 반발, 사회적 미합의 등 현실적인 제약조건이 많으므로 현실적이고 상류지역 지류하천에 효과적인 홍수조절을 위해서는 보호하고자 하는 도시 및 주요시설물시설에 대하여 소규모 홍수저류지(Detention Dam)를 상류 지류하천에 단일 또는 군(群)으로 도입하여 설치하는 방안을 적극적으로 추진하여야 한다고 사료된다. 소규모의 홍수저류지는 평상시에는 자연상태와 같이 전량 방류하고 갑작스런 홍수발생시 첨두홍수량을 지체하거나 감소시켜 하류지역에 홍수피해를 줄이는 시설로 기존의 댐보다는 규모가 적고 평상시에는 자연하천과 같이 물을 담지 않아 환경변화에 의한 영향이 적어 사회적 합의가 유리하고 친환경적이며, 홍수기에는 비어 있는 저류용량을 전량 활용이 가능하여 저수규모에 비해 홍수조절효과는 큰 장점이 있다. 특히 홍수조절의 본래 목적 외에도 초목류, 토석류 및 각종 부유쓰레기를 차단하는 사방댐 역할과 하류하천의 퇴사량 감소 등 다방면으로 효과가 있어 독일, 일본 등 선진국에서는 적극적으로 추진되고 있다. 본 연구에서는 선진 외국에 도입된 홍수저류지 사례를 조사 및 검토하여 국내에 적용 가능한 유역분담형 홍수저류지 규모 및 방식, 홍수저류지 도입방안과 향후 연구방향 제시하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.25-25
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• 2011

우리나라는 국토의 60% 이상이 산지로 이루어져 있다. 최근 산지하천 유역에서 발생한 홍수와 토석류 등에 의해 많은 인적 물적 피해가 발생하고 있다. 현재 산지하천 유역은 유량자료에 비해 강우관측 자료는 비교적 많이 축적되어있으며, 최근에는 레이더를 이용한 강우관측도 지속적으로 이루어져 강우특성을 분석하는 것은 용이하다. 이에 비해서 산지하천 유역의 하천 유량에 대한 자료는 부족하거나 자료가 있더라도 결측치가 많고 보유연한이 분석에 필요한 만큼 충분하지 못하다. 또한 산지하천 유역의 유출특성을 분석하기 위해서는 강우관측 자료와 수위자료로부터 환산된 유량자료가 필수적인 인자이나 산지하천 유역의 수위관측소는 설치 및 유지관리 등의 어려움으로 인하여 유량자료가 상대적으로 부족한 실정이다. 이와 같은 제약을 해소하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소요되므로 단 시간 내에 해결하는 것은 쉬운 일이 아니다. 따라서 유역의 물리적 특성을 이용하여 임의의 지점의 설계홍수량을 손쉽고, 정확하게 산정할 수 있다면 산지유역의 홍수와 토석류에 의해 발생하는 홍수 피해에 대한 대책을 마련하는데 큰 도움이 될 것이다. 일반적인 통계적 회귀분석은 여러 분야에서 널리 적용되고 있으나, 산지하천 유역의 강우-유출해석의 경우 관측자료의 수가 적고 발생하는 사상이 애매한 경우가 많아 일반적인 통계학적 선형 회귀분석을 적용하는 데 어려움이 많다. 이와 같은 어려움을 해결하기 위해 본 연구에서는 fuzzy regression 기법을 사용하였다. Fuzzy regression 기법의 하나인 possibilistic 모형을 사용하여 주어진 관측값과 산정값의 오차를 최소화함으로써 모형의 fuzziness를 최소화하였다. fuzzy regression 기법을 사용하면 변수들 간의 애매한 관계를 쉽게 해석하고 관측값과 산정값의 오차를 최소화하여 연구목적에 적합한 결과를 도출할 수 있다. 산지유역에서 발생하는 홍수는 많은 인명 및 재산피해뿐 아니라 사회 및 경제적 측면, 환경 및 생태계 그리고 인간의 정신적인 측면까지도 깊이 영향을 미친다. 따라서 본 연구에서 제안한 fuzzy regression 기법을 사용한 홍수량 산정기법을 통해 임의 지점의 빈도별 설계홍수량을 보다 신속하고 정확하게 산정하여 수공구조물의 설계에 적용하면 집중호우에 의해 발생하는 피해를 최소할 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.392-401
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• 2006

In the July of 2006, devastating rainfalls ravaged the terrain in the province of Kangwon. These rainfalls resulted in debris flows, landslide and overflow over the habitat. Following these events, the urgent field study and countermeasures were to be needed and several methods were indicated. At each site, field observations were made and the properties of the channel and debris flow were broadly characterized. Debris flows are a natural hazard which looks like a combination of flood, land and rock slide. The same goes for that case, debris flow has been reported frequently overseas and the extent of damages has been increased. But the hazards "debris flow" is still insufficiently researched and futhermore debris flows are very hard to predict. In this paper, the general overview of the debris flow problem and the mitigation method will be presented

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.583-583
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• 2015

근래 게릴라성 호우, 국지성 호우, 짧은 시간에 걸친 집중 호우 등 예측하기 힘든 강우로 인하여 발생하는 피해를 방지하기 위한 방재 사업의 일환으로 각종 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 원주천 유역, 설마천 유역 등 집중호우로 인해 산사태로 인한 피해가 빈번히 발생, 서울시를 비롯한 전국 도시의 내 외수로 인한 수해피해도 상습적으로 발생하고 있음에도 불구하고 지역 유형별 특성을 반영한 호우피해 대책은 미비한 실정이다. 수재해 사례별 강우특성을 분석하고 유역별 피해저감 대책을 분석하였다. 도시지역의 경우 내 외수로 인한 침수피해가 주로 발생하였고 하천준설, 제방공사, 관로 용량확장, 펌프장 증설 또는 확장을 하는 방법으로 피해를 복구하였다. 농경지의 경우 침수피해나 유실피해가 큰 편이며 2차적으로 오염피해를 유발한다. 우리나라에서는 논으로부터의 영양물질 유출 부하량에 관한 연구는 이미 수행되었으나, 직접적으로 토사유출을 저감하는 적극적인 방법에 대한 연구는 더 수행되어야 할 필요성이 있다고 사료된다. 산지유역의 경우 토석류, 유목등에 의한 피해가 심각하였으며 지금까지의 복구대책으로는 하천의 준설, 사방댐의 설치, 사방댐을 설치한 후 조림(造林)을 설치하여 유사저감 효과를 증대시키는 방법을 포함하여 링네트공법 등 국외에서 개발된 신기술 등이 적용되었다. 대표적 피해유역 유형은 도시, 농경지, 해안, 산지유역으로 분류할 수 있었으며 각 유역별 피해유형을 정리하였다. 앞으로의 연구에서는 기존의 유역별 피해사례 및 강우규모를 바탕으로 최근 강우특성에 적합한 설계기준을 제시하고 특히 유역특성을 반영한 지역 유형별 홍수피해 저감기법에 대해 연구하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.1533-1536
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• 2009

기후변화에 따른 빈번한 태풍과 집중호우로 인해 지속적으로 피해규모가 증가하고 있으며 점차 다양한 지역에서 피해가 나타나고 있다. 과거 태풍 루사나 매미의 경우 도시유역에서 주요 피해가 발생하여 대규모 피해를 야기하였으나 2006년 발생한 태풍 에위니아의 경우 집중호우로 인한 배수문제, 산사태로 인한 토석류 발생과 이에 따른 도로 및 하천 유입으로 피해가 나타났다. 이러한 피해는 남해안 및 영남지방, 강원 영서지방에서 주로 발생한 것으로 과거 피해 유형과 차이가 난다. 기존 하천 중심의 치수대책만으로는 다양한 지역특성을 고려한 치수계획을 종합적으로 수립할 수 있는 한계가 발생하며 이에 따라 국토해양부(2001)는 수자원 장기종합계획에서 하도와 유역 시스템을 함께 고려하는 유역종합치수정책을 제안하였다. 홍수피해잠재능은 수자원장기종합계획(2001)에서 처음 제시된 개념으로 면 개념을 도입하여 공간적 비교가 가능하고, 단위구역의 치수특성 및 사회경제적 가치를 평가할 수 있도록 개발된 지수(이승종, 2006)이며, 치수안전도 설정을 위한 가장 중요한 개념으로 활용되고 있다. 그러나 최근에 제시된 개념으로 아직 이론적 기반이 미흡하며 지속적인 연구를 통해 수정된 개념이 제시되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 유역종합치수계획 등 국가 치수정책을 수립하기 위해 중요한 개념인 홍수피해잠재능과 치수안전도의 치수계획 활용 사례를 조사하여 지역특성별로 유역분할기법을 조사 정리하였으며 국외 사례를 분석하여 유역분할기법의 발전 방향을 제시함으로써 유역단위 맞춤형 치수계획 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.512-515
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• 2012

최근의 재해 발생은 하천에 의한 범람, 제방의 붕괴 등에 의한 피해발생보다는 일정지역에 국한적으로 내수배제 불량, 토사유출, 산사태 등으로 인한 피해의 발생이 증가하고 있다. 특히나 도시지역과 신규개발지역을 중심으로 집중호우로 인한 토사유출 등으로 인한 배수로 막힘, 산사태등의 2차적인 피해가 증가하고 있는 추세이다. 2011년의 서울의 우면산 산사태 등과 같은 도시중심에서의 피해와 강원도 등의 신규개발지역에서의 토사로 인해 2차, 3차 피해는 국지적이고 예측이 불가능한 곳에서 발생되고 있다. 이러한 토사유출, 산사태에 의한 예측기법은 최근의 정보기술의 발달로 인해 보다 다양한 방법의 접근들이 시도되고 있으며, 이에 대한 정량적인 평가기법들이 개발되고 적용되고 있다. 본 연구에서는 산지지형의 소규모 개발지의 토사재해의 위험성을 평가하기 위하여 GIS 기술을 이용한 사면의 안정성과 산사태 위험성을 평가하는 대표적인 방법으로 Pack et al. (1998)이 제안한 수리적 무한사면 안정모델과 결합하여 사면안정분석을 위해 개발된 SINMAP을 이용하여 소규모 개발지역의 토석류 해석과 사면의 안정성 검토 그리고 범용토양공식을 이용하여 토사유출량을 산정하여 개발지역내 사면 및 토사재해의 위험성을 평가하였다. GIS를 이용한 지형적 특성에 따른 사면의 위험성과 토사유출량 해석 결과를 이용하여 소규모 개발지역의 토사재해의 위험성을 정량적이고 다각적으로 평가하여 재해발생에 따른 위험성을 노출하고 이에 대한 대책 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.