• 한국지반공학회논문집
• /
• 제29권1호
• /
• pp.23-27
• /
• 2013

기후변화에 따른 토석류 발생과 그로 인한 피해가 세계적으로 증가 추세에 있다. 토석류 연구는 역학적 관점에서 파괴 후(post-failure) 거동에 해당하며 지반강도와 유동특성을 분석함으로써 특성화할 수 있다. 본 연구는 국내의 토석류 발생지역인 상주(화강암 풍화토), 인제(편마암 풍화토), 포항(이암 및 셰일) 지역을 대상으로 지반의 물성-전단강도 상관관계와 토석류의 유동특성을 평가하였다. 본 연구지역을 대상으로 스웨덴 낙하 콘(Swedish Fall cone) 시험장치를 이용하여 지반의 물성 및 지반강도 사이에 일정한 상관관계가 있음을 밝혔다. 실험결과에 따르면, 인제, 상주, 포항지역에서 채취된 시료에 대해 액성지수(IL)와 비배수 전단강도($C_{ur}$) 사이에 $C_{ur}=(1.2/I_L)^{3.3}$의 관계식이 성립한다. 토석류 흐름을 지배하는 항복응력은 재성형 비배수 전단강도에 상응하는 것으로 간주하고, Bingham 모델과 액성지수-항복응력 관계식을 이용하여 토석류의 유동성을 조사하였다. 유동해석은 국내 풍화토와 낮은 활성점토를 구분하여 적용하였다. 이때 액성지수는 액성한계를 기준으로 $I_L=1$, 1.5, 3.0으로 구분하여 비교분석하였다. 동일한 액성지수($I_L=1$)에 대해, 토석류의 발생 5분 경과 후 최대 이동거리는 250m에 다다른다. 액성지수가 3으로 증가 될 경우, 토석류의 이동거리를 5분까지 살펴본 결과, 국내 풍화토는 낮은 활성점토에 비해 2배 이상 큰 유동성이 있음을 알 수 있었다. 본 유동성 평가기술은 토석류 피해저감기술 전략수립에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권4호
• /
• pp.5-20
• /
• 2022

본 연구에서는 토석류의 유동과 밀도 변화를 분석하기 위해 운동량방정식으로 단순화된 2상 유한체적모델(Landflow 모델)을 구성하였으며, Hershel-Buckley 유동모델을 사용하여 토석류의 내부 및 기저 마찰과 복잡한 지형 및 연행침식을 분석하였다. 또한 토석류 해석 모델을 수치적으로 해결하기 위하여 Harten-Lax-van Leer-Contact(HLLC) 방법을 포함한 관련 유한체적모델을 도입하여 토석류의 경계면에 대한 해를 구하였다. 충격흡수능력, 수치적 등방성, 모델정확도, 질량보존을 검증하기 위해 제안된 모델을 기반으로 원형 댐파괴, 비뉴턴 유체의 댐파쇄 및 다중 토석류 사례분석을 수행하였다. 해석 결과로부터 본 해석모델의 토석류 해석에 대한 수치적 안정성과 정확도를 확인하였다. 또한, 다양한 유동학적 특성의 토석류 흐름을 체계적으로 시뮬레이션하고 토석류 유동특성이 거동에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2008년도 춘계 학술발표회 초청강연 및 논문집
• /
• pp.273-280
• /
• 2008

Debris flow has been considered as one of the major natural hazards and possesses tens to hundreds times higher destructive potential than that of slope failure. In the past 5 years, its occurrence frequency was and is likely to increasing due to the global warming. Although various methods such as basin vegetation or structural dams can be implemented to counter measure the debris flow, these methods are not always the right answer to the problem when magnitude of debris flow is far bigger than could be defended. Land use regulations to avoid the hazard or early debris flow warning system to evacuate the expected inundated area can be more economical and practical actions for those cases. In this study, an early debris flow warning system composed of rainfall measuring device, debris flow sensing device and video camera is introduced. The system is designed to issue the warning when rainfall threshold is exceeded or debris flow is sensed by sensing device. Developed monitoring system can be used to cope promptly with the debris flow risk.

• Ocean and Polar Research
• /
• 제24권3호
• /
• pp.289-300
• /
• 2002

The Lago Sofia conglomerates encased in the Cretaceous Cerro Toro Formation, southern Chile, represent a gigantic submarine channel system developed along a foredeep trough. The channel system consists of several tributaries along the trough margin and a trunk channel along the trough axis. Voluminous debris flows were generated ubiquitously along the tract of the submarine channel mainly by the failure of nearby channel banks or slopes. The flows transformed immediately into multiphase flows and resulted in very thick-bedded mass-flow deposits with a peculiar structure sequence. The mass-flow deposits commonly overlie fluted or grooved surfaces and consist of a lower division of clast-supported and imbricated pebble-cobble conglomerate with common basal inverse grading, and an upper division of clast- to matrix-supported and disorganized pebble conglomerate or pebbly mudstone with abundant intraformational clasts. The structure sequence suggests a temporal succession of a turbidity current, a bipartite hyperconcentrapted flow with active clast collisions near the flow base, and a cohesive debris flow probably with a rigid plug. The multiphase flow is interpreted to have resulted from transformation of clast-rich but cohesive debris flows. Cohesive debris flows appear to transform more easily into dilute flow types in subaqueous environments because they are apt to hydroplane. This is in contrast to the flow transitions in subaerial environments where noncohesive debris flows are dominant and difficult to hydroplane.

• 지질공학
• /
• 제28권3호
• /
• pp.341-348
• /
• 2018

Landslides can be caused by localized intense rainfall. The loss of human lives and damage to property from landslides is increasing. However, little information exists on the movement and flow of sediment material at the time of rapid landslides. In this study, a field survey was conducted of landslides that occurred in 2013 in the Hadari area of Yeoju city in Korea. This was followed by numerical analysis. The purpose is to analyze the characteristics of a consequent debris flow and its movement at the time of failure. The results of the field survey and numerical analysis are consistent with each other. The maximum velocity of the debris flow was ~9.335 m/s and the maximum sediment thickness ~4.674 m. The latter is similar to the traces of debris flow observed in the field.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제33권1호
• /
• pp.171-179
• /
• 2013

최근 우리나라에서는 2002년 태풍 루사, 2003년 태풍 매미, 2006년 태풍 에위니아와 집중호우로 인하여 산지가 약 90%를 차지하고 있는 강원지역의 주택, 도로, 농지가 큰 피해를 입었다. 이로 인한 경제적 손실과 사망자의 대부분은 홍수와 토석류가 발생된 산지 계곡부와 시내에 집중되었다. 본 연구에서는 기존에 강원지역에서 발생된 토석류 발생지에 대한 현장조사를 실시하여 총 180개소의 토석류에 대한 데이터베이스를 구축하였다. 구축된 자료에 대한 분석결과, 강원지역에서 발생된 토석류는 대부분 소규모 사면파괴로부터 시작하였으며, $34.3^{\circ}$의 비교적 가파른 경사에서 발생하여 평균 $18.1^{\circ}$ 정도의 완만한 경사를 따라 420 m 정도의 비교적 짧은 거리를 이동하는 것으로 나타났다. 또한, 토석류 발생 당일의 강우도 중요하지만 발생 이전의 장기강우가 토석류 발생과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다.

• 한국측량학회지
• /
• 제29권5호
• /
• pp.535-541
• /
• 2011

토석류는 집중호우시 산악지형에서 발생한 사면파괴 쇄설물 또는 계곡 내에 쌓여 있던 퇴적토가 많은 양의 물과 섞여 흐르는 현상으로서 이동경로나 퇴적지점에 있는 시설물, 가옥, 인명에 큰 피해를 유발한다. 본 연구에서는 해외에서 연구되었던 토석류 거동에 관련된 모형식을 국내 사례에 적용해 보았으며, 이를 위해 우리나라 강원도 인제군에서 발생한 산사태 및 토석류에 대해 항공사진과 GPS 현장 측량성과를 이용하여 발생부와 퇴적부 자료를 수집하였다. 분석한 결과 토석류 이동거리를 예측할 수 있는 L/H는 평균 4.93, 표준편차 0.97을 나타내었다. 토석류의 규모와 면적을 예측하는 경우 과대 산정되는 문제가 있으며 이는 우리나라의 토석류가 상부의 대규모 산사태로 유발되는 것이 아니고 다발적으로 발생한 소규모 산사태로 인한 것이기 때문인 것으로 보인다. 따라서 국내 산지 환경에 적합한 경험식에 대한 연구가 필요하다고 판단된다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제28권5C호
• /
• pp.263-271
• /
• 2008

토석류 위험에 체계적으로 대응하기 위해서는 토석류가 발생하는 위치의 지형 및 지질 그리고 유발요인 같은 토석류 특징에 대한 조사와 분석이 필요하다. 이 논문에서는 최근 5년간 고속도로에 피해를 유발시킨 48개소의 토석류에 대하여 유역의 지형 및 토석류 유발 강우자료를 조사, 분석하였다. 토석류는 $0.01{\sim}0.65km^2$의 크기를 갖는 규모의 유역에서 발생하였고 집중강우 시 약 $29{\sim}55^{\circ}$ 지형경사를 갖는 자연사면의 표면 파괴에 의해 주로 시작하는 것으로 나타났다. 토석류 유발강우의 경우 재현빈도 2년에서 5년의 강우에도 토석류가 발생할 수 있으며 토석류의 규모는 동일한 유역이라도 강우강도 및 누적강우특성에 따라 달라질 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
• /
• pp.1041-1050
• /
• 2009

Many slope failures and debris flows were occurred in Jinbu area of Gangwon Province due to heavy rainfall of much more than 400mm in July, 2006. In the area, although about 3 years passed, valleys and gulleys keep their original form when the events happened. Field investigations were performed on Singi-ri and Bongsan-ri in Jinbu area to examine the characteristics of debris flow as well as slope failure. As the result, debris flows were classified as 3 types according to their characteristics analyzed by field investigations.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제55권8호
• /
• pp.3017-3029
• /
• 2023

In the late in-vessel phase of a nuclear reactor severe accident, the internal heat transfer and crust evolution during the debris bed melting process have important effects on the thermal load distribution along the vessel wall, and further affect the reactor pressure vessel (RPV) failure mode and the state of melt during leakage. This study coupled the phase change model and large eddy simulation to investigate the variations of the temperature, melt liquid fraction, crust and heat flux distributions during the debris bed melting process in the hypothetical severe accident of HPR1000. The results indicated that the heat flow towards the vessel wall and upper surface were similar at the beginning stage of debris melting, but the upward heat flow increased significantly as the development of the molten pool. The maximum heat flux towards the vessel wall reached 0.4 MW/m². The thickness of lower crust decreased as the debris melting. It was much thicker at the bottom region with the azimuthal angle below 20° and decreased rapidly at the azimuthal angle around 20-50°. The maximum and minimum thicknesses were 2 and 90 mm, respectively. By contrast, the distribution of upper crust was uniform and reached stable state much earlier than the lower crust, with the thickness of about 10 mm. Moreover, the sensitivity analysis of initial condition indicated that as the decrease of time interval from reactor scram to debris bed dried-out, the maximum debris temperature and melt fraction became larger, the lower crust thickness became thinner, but the upper crust had no significant change. The sensitivity analysis of in-vessel retention (IVR) strategies indicated that the passive and active external reactor vessel cooling (ERVC) had little effect on the internal heat transfer and crust evolution. In the case not considering the internal reactor vessel cooling (IRVC), the upper crust was not obvious.