| 초록 |
2011년 7월 우면산에서 발생한 산사태의 사례에서와 같이 산사태는 대규모의 인명피해 및 재산피해를 유발하는 지질재해 중 하나이다. 특히 우리나라는 여름철에 집중되는 강우 및 태풍의 영향으로 매년 반복적으로 산사태가 발생하고 있다. 따라서 산사태로 인한 피해를 예방하기 위하여서는 산사태 발생 위험도에 대한 정확한 예측이 필수적이다. 산사태는 지형, 지질, 강우 등과 같은 다양한 인자들이 복합적으로 작용하여 유발되기 때문에 이러한 인자들을 동시에 고려하여 산사태 발생 가능성 또는 위험도를 예측하는 것은 매우 어려운 일이다. 따라서 이미 오래전부터 산사태 위험도 분석을 위한 다양한 분석기법이 활용되어 왔으며 그 중 통계적 기법이 최근까지 광범위하게 활용되고 있다. 그러나 통계적 분석 기법은 산사태 발생 메커니즘을 고려할 수 없다는 한계점과 산사태 발생 이력이 존재하지 않는 지역에서는 분석이 불가능하다는 단점이 지적되고 있다. 따라서 최근에는 물리적인 사면모델을 활용하여 산사태 발생 메커니즘을 분석할 수 있는 지질공학적 해석 기법이 범용적으로 활용되고 있다. 지질공학적 해석기법은 산사태 발생 메커니즘을 표현할 수 있는 사면모델을 활용하여 사면에 작용하는 힘들의 역학적인 관계를 규명하고 이를 기초로 안정성을 분석 하는 기법이다. 특히 GIS 기법이 광범위하게 활용되면서 이러한 사면모델을 광역적인 지역에서 적용가능하게 되었으며 최근 들어 수리학적 모델을 공학적 사면 모델과 결합하고 강우강도 등과 같은 강우자료를 활용하여 강우량에 따른 산사태 발생 위치와 발생 시기를 예측하는 연구가 수행되고 있으며 국외에서는 이미 다양한 분석기법이 제안되어 활용되고 있으나 국내에서는 연구가 매우 미진한편이다. 물리적 사면 모델 기반의 분석은 지반의 포화특성을 고려하는 방식에 따라 그리고 강우의 침투를 고려하는 방식에 따라 다양한 분석기법이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 다양한 분석기법을 활용하여 국내 산사태 발생 지역의 분석에 적용해 보았다. 특히, 본 연구에서는 지반의 불포화 특성과 비정상류 수리모델을 활용하여 분석기법을 제안하였으며 국내 산사태 발생 지역에 적용하였다. 그 결과 제안된 분석기법은 국내 산사태 발생 위험도 분석에 효율적으로 적용할 수 있는 것으로 판단되었다. 한편 물리적 사면 모델을 활용한 분석과정은 광역적인 지역으로부터 사면 구성 물질의 공학적 특성을 획득하고 분석에 활용하게 된다. 그러나 이 경우 획득되는 자료수의 제한이나 사면 물질의 공간적 변동성 등으로 인해 그 값을 정확하게 획득할 수 없다는 제약이 발생하고 이로 인해 입력자료 내에 불확실성이 개입하게 된다. 이러한 불확실성을 정량화하여 분석에 활용할 수 있는 가장 적절한 방법으로 확률론적 해석기법이 활용되고 있으며 따라서 본 연구에서도 이러한 문제를 해결하기 위하여 불확실한 사면 특성을 확률 변수로 고려하고 확률론적 해석기법의 하나인 Monte Carlo simulation과 point estimate method를 활용하여 확률론적 해석을 수행하는 기법을 제안하였다. 또한 제안된 분석 기법을 국내 산사태 발생 지역에 적용하여 분석기법의 적정성과 활용성을 파악하였으며 그 결과 불확실성을 고려하지 않는 결정론적 해석기법보다 더 우수한 성능을 보이는 것으로 분석되었다. (출처:요약문 4p) |
