• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제22권8호
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• pp.5-12
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• 2021

지구 온난화로 인한 기후변화는 슈퍼 태풍의 발생빈도를 높이고 산지에서 토석류와 같은 다양한 형태의 토사재해를 야기한다. 본 연구는 태풍 등급에 따른 토석류 발생량 및 강우특성의 가중치에 따른 토석류 거동을 평가한 것이다. 토석류 해석은 시간 변화에 대한 유한차분법을 적용하였다. 태풍의 범주가 클수록 토석류 유량의 peak 값이 크고 도달시간도 빠르게 나타났다. 강수특성 가중치가 큰 경우 fluctuation 진폭이 크고 밴드폭이 넓게 나타났다. 경사면의 각도가 큰 경우 2~2.5배 이상 상승하였고, 토석류 유량의 fluctuation의 변동성이 확대되었다. 토석류의 유속은 모두가 급속도(Very rapid)에 해당하는 클래스에 속하였고, 토석류의 침식 또는 퇴적 속도의 분포는 초기부터 침식의 크기가 커졌으며 대규모의 침식이 발생하고 하류로 유하하는 것을 나타냈다. 이상에서 본 연구의 결과는 토석류 재해의 예측 및 구조물적 대책, 재해 취약지역에서 레질리언스 강화를 위한 대책을 세우는 데 중요한 정보를 제공할 것이다.

• 한국안전학회지
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• 제31권1호
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• pp.105-110
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• 2016

Mountainous disasters such as landslides and debris flow are difficult to forecast. Debris flow in particular often flows along the valley until it reaches the road or residential area, causing casualties and huge damages. In this study, the researchers selected Seoraksan National Park area located at Inje County (Inje-gun), Gangwon Province-where many mountainous disasters occur due to localized torrential downpours-for the damage reduction and cause analysis of the area experiencing frequent mountainous disasters every year. Then, the researchers conducted the field study and constructed geospatial information data by GIS method to analyze the characteristics of the disaster-occurring area. Also, to extract more precise geographic parameters, the researchers scanned debris flow triggering area through terrestrial LiDAR and constructed 3D geographical data. LiDAR geographical data was then compared with the existing numerical map to evaluate its precision and made the comparative analysis with the geographic data before and after the disaster occurrence. In the future, it will be utilized as basic data for risk analysis of mountainous disaster or disaster reduction measures through a fine-grid topographical map.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권10호
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• pp.17-29
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• 2016

본 연구에서는 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석을 위한 모델을 개발하였으며, 이를 대변형 3차원 유한요소 해석을 통해 거동을 분석하였다. 지반침식 및 연행작용을 고려한 토석류 해석 모델은 토석류에 의한 지반의 변형속도에 따른 전단강도 감소를 고려하였으며, 대변형 해석은 Coupled Eulerian-Lagrangian (CEL)기법을 이용하였다. 모델의 적정성을 확인하기 위하여 지반침식 및 연행작용을 고려한 실내실험(Mangeny et al., 2010)을 모사하여 거동을 비교하였으며, 또한 실제 발생한 우면산 래미안 유역의 토석류를 대상으로 연행작용을 고려한 해석과 고려하지 않은 해석 결과를 비교함으로써 연행작용에 따른 토석류의 거동 및 피해영향 범위를 분석하였다. 그 결과, 실내 모형실험의 결과를 적절히 모사할 수 있었으며, 실제 유역규모의 해석에서도 토석류의 흐름에 의해 원지반의 침식 및 연행작용을 모사할 수 있었으며 연행작용으로 인해 유하부로 흘러내려오는 토석류의 체적과 속도가 증가하는 것을 확인하였다. 이로 인하여 본 연구에서 제안한 해석 모델은 지반의 침식 및 연행작용을 고려하여 토석류의 속도, 토석류의 규모 및 피해 면적을 적절히 예측할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제23권5호
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• pp.809-815
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• 2020

A number of investigations and studies have been conducted in various fields regarding the sediment disasters of Mt. Woomyeon that occurred in July 2011. We collected and compared the topographic information of the general points where debris flows did not occur and the collapse points where the debris flow occurred in order to find out the characteristics of the collapse points in Woomyeon mountain. The collected topographic information is altitude, curvature, slope, aspect and TPI(topographic position index). As a result of comparison, there were relatively many collapse points at an altitude of 210m to 250m, and at a slope of 30° to 40°. In addition, the risk of collapse was low in a cell where the curvature was close to 0, and the risk was higher in concave terrain than in convex terrain. In the case of TPI, there was no statistical difference between the general points and the collapse points when the analysis radius was larger than 200m, and there was a correlation with the curvature when the analysis radius was smaller than 50m. In the case of debris flows that are affected by artificial structures or facilities, there is a possibility of disturbing the topographic analysis results. Therefore, if a research on debris flow is conducted on a mountain area that is heavily exposed to human activities, such as Woomyeon mountain, diversified factors must be considered to account for this impact.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.51-59
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• 2021

국토의 64%가 산지로 이루어진 우리나라에서는 하절기에 집중되어 있는 태풍과 국지성 호우로 산사태와 토석류와 같은 산지 재해 피해가 빈번하게 발생하고 있다. 연구대상 지역은 2019년 10월 태풍 미탁에 의해 토석류 피해가 발생했던 지역으로 하류부에 위치한 주택이 전파되는 등 시설물에 많은 피해가 발생했다. 본 연구에서는 침식과 퇴적 작용을 고려할 수 있는 Hyper KANAKO 모형을 이용하여 토석류 피해가 발생한 지역에 대해 수치모의를 실시하였으며, 실제 피해 면적과 모형의 분석 결과를 비교하여 모형의 적용성을 검토하였다. 수치모의 결과 대상 지역의 토석류 피해 면적은 53,875 m²로 나타났으며, 최대 유동심은 2.4 m, 평균 유동심은 1.7 m로 분석되었다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제50권6호
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• pp.842-848
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• 2018

Motivated by reducing the uncertainties in quantification of debris bed coolability, this paper reports an experimental study on two-phase flow resistances and interfacial drag in packed porous beds. The experiments are performed on the DEBECO-LT (DEbris BEd COolability-Low Temperature) test facility which is constructed to investigate the adiabatic single and two phase flow in porous beds. The pressure drops are measured when air-water two phase flow passes through the porous beds packed with different size particles, and the effects of interfacial drag are studied especially. The results show that, for two phase flow through the beds packed with small size particles such as 1.5 mm and 2 mm spheres, the contribution of interfacial drag to the pressure drops is weak and ignorable, while the significant effects are conducted on the pressure drops of the beds with bigger size particles like 3 mm and 6 mm spheres, where the interfacial drag in beds with larger particles will result in a descent-ascent tendency in the pressure drop curves along with the fluid velocity, and the effect of interfacial drag should be considered in the debris coolability analysis models for beds with bigger size particles.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.1-8
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• 2020

본 연구에서는 토석류 매커니즘 분석을 위해 SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) 기법을 사용하여 토석류 수치해석을 수행하고 선행연구와 비교하여 토질정수의 적용성을 검증하였다. 또한, 자굴산 유역 계곡부를 대상으로 드론을 이용하여 항공사진측량을 수행한 후 이를 기반으로 지형모델을 생성하고 NFLOW를 활용하여 토석류 수치해석을 수행한 후 결과값을 위성영상 기반의 기존의 방법과 비교·분석하였다. 본 연구 결과, 드론 영상 및 NFLOW를 활용한 수치해석 기법은 위성 영상기반의 기존 방법보다 실제 지형을 잘 반영할 수 있어 토석류 영향 예측에 적용성이 높은 것으로 나타났다. 따라서 드론영상 및 NFLOW를 활용한 토석류 분석 기법은 사방댐 위치선정 등 토석류 예방 대책 수립 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제28권9호
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• pp.23-30
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• 2012

본 논문은 토석류 발생사면에서 불포화토의 침투해석을 연계 수행한 사면안정해석 연구결과이다. 2006년 강원도 인제군과 2010년 경기도 양평군에 위치한 2개소의 토석류 발생사면에 대하여 현장조사를 수행하고 붕괴발생부에서 채취한 시료로 tempe pressure cell을 이용한 함수특성곡선과 새로이 개발된 불포화토 직접전단시험기를 사용하여 불포화토의 전단강도 정수를 구하였다. 실험을 통해 획득한 물성과 토석류 발생 당시의 강우자료를 바탕으로 상용프로그램 SEEP/W를 사용하여 불포화토 침투 해석을 실시하고 그 결과와 연동하여 사면안정해석 프로그램 SLOPE/W를 사용하여 사면활동을 분석하였다. 본 연구 결과 집중강우에 의한 불포화토 지반에 강우침투의 영향으로 지하수위의 상승과 포화도의 증가로 사면안전율이 감소하여 사면활동이 발생한 것으로 나타났다. 이러한 연구 방법을 통하여 실제 강우특성을 고려한 불포화토의 사면안정해석을 실시하는 것이 토석류 발생사면의 거동특성 중 특히 발생시점을 확인할 수 있는 합리적인 방법이라 판단된다.

• 한국지리정보학회지
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• 제21권3호
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• pp.48-62
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• 2018

본 연구에서는 2013년 7월 강원도 춘천시와 홍천군에 위치한 대룡산에서 발생한 토석류 산사태 현장 51개소를 조사하고 강우와 현장조사 자료를 바탕으로 토석류의 거동특성을 분석하였다. 사면형과 계곡형 토석류에 따라 발생부와 퇴적부의 위치 및 경사 그리고 침식 폭 및 두께를 토석류 전 구간에 대해 조사하였다. 또한, 1:5,000의 수치지형도를 통해 대룡산의 DEM(Digital Elevation Model)을 구축하고 SINMAP(Stability INdex MAPping)을 이용하여 산사태 위험도를 평가하고 실제발생 위치와 비교 분석하였다. 분석결과 사면형 토석류는 위험지역과 실제발생 위치가 유사한 것으로 나타났으며, 계곡형의 경우 SINMAP(Stability INdex MAPping)계산상 계산되는 지형학적 습윤지수를 통해 발생위치를 추정하였다. 또한, 미국 NRCS에서 제안한 매개변수 투수량계수/지하수함양률(T/R)에 대한 4가지 조건별 해석 결과 현장조사 결과와 다소 차이를 보였으며, 투수량계수/지하수함양률(T/R)의 값이 작을수록 위험도가 높게 나타나는 경향을 보였다.

• 한국방재안전학회논문집
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• 제15권1호
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• pp.35-46
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• 2022

본 연구에서는 토석류 피해 발생지역에 대해 토사유출량 산정에 많이 사용되고 있는 RUSLE와 NILIM 그리고 Marchi의 경험식을 통해 토사유출량을 산정하였으며, 토사유출량 산정 방법의 국내 적용성을 검토하기 위해 정밀측량 및 현장조사를 통해 측정된 토사유출량을 비교하였다. RUSLE 방법은 실측 토사유출량에 비해 평균 2.13배 과다 산정되었으며, Marchi의 경험식은 평균 2.83배, NILIM 경험식의 경우 평균 1.26배로 세 가지 경험식 중 가장 낮은 오차가 발생하였다.