국내에서 1999년부터 2011년까지 발생한 우기(6월~9월) 및 건기(10월~5월) 시 발생한 사면파괴 이력을 살펴보면 대부분의 사면파괴는 6~9월인 우기 시 태풍 및 집중호우로 인해 집중적으로 발생한다. 이러한 사면파괴로 발생하는 도로 유실 및 가옥 매몰 등은 심각한 경제적인 손실뿐만 아니라 인명피해를 유발하고 있으며, 이에 대한 대책이 필요한 실정이다. 특히 전 국토면적의 70% 이상이 산지로 구성되어 있기 때문에 국지성 집중호우에 의한 사면파괴로 인명피해가 발생할 가능성이 높다. 또한 실제 사면 안정성을 평가하기 위해서는 불포화 지반정수를 반영함과 동시에 사면안정성에 큰 영향을 미치는 강우특성을 고려해야 한다. 그러나 대부분 기존의 연구에서는 사면의 침투 및 안정해석 시 지속강우를 적용하여 강우강도의 변화만을 이용해 해석을 수행하고 있다. 본 연구에서는 강우가 사면의 안정성에 미치는 영향을 고려하기 위해 국내의 강우패턴을 반영하여 불포화 사면의 안정해석을 수행하였다. 쌍봉형(Bimodal rainfall pattern), 단봉형(Unimodal rainfall pattern)의 강우를 적용하고 투수계수가 높은 지반과 낮은 지반에 대해 사면의 침투 및 안정해석을 수행하였다. 이를 통해 지반조건에 따라 강우패턴을 적용하였을 때, 사면의 안전율 변화 및 침투특성을 분석하였다.

지진재해대책법 및 급경사지 재해예방에 관한 법률에 의거 지질 및 지반조사 자료의 관리는 소방방재청의 법적 의무사항이다. 현재, 전국적인 지질 및 지반조사 결과가 각 연구기관별 또는 사업기관별로 조사·관리되고 있어 통합적인 자료로 축적되고 있지 못한 실정으로, 지질 및 지반조사를 위한 중복 투자를 방지하고, 체계적인 관리를 통한 효율적 활용을 위하여 각 기관별 조사자료의 통합관리방안을 마련하여 체계적이고 종합적으로 관리할 필요가 있다. 본 연구는 지질 및 지반조사 자료 통합관리 및 공동 활용체계를 마련하고, 지질 및 지반자료에 대한 통합DB 구축 및 관리시스템 개발과 소방방재청에서 운영 중인 지진재해대응시스템과의 연계 기술을 개발하기 위하여 추진되었다. 본 연구에서는 보다 정밀한 지진 및 급경사지 방재를 위하여 지하공간정보의 범위를 본 연구에서는 지질 및 지반정보와 함께 관정정보, 탄광정보 까지 포함하였다. 연구는 총 3차년도로 나누어 추진하고 있으며 현재는 1차년도 연구가 진행되고 있는 시점으로, 본 발표에서는 1차년도 연구성과로 추진 중인 “지진 및 급경사지 방재를 위한 지하공간정보 확보 및 관리방안”에 대한 연구성과를 소개한다. 즉, 1차년도 연구를 통하여 산출된 국내외 지하공간정보 관리 및 활용 현황, 지진 및 급경사지 관리·활용을 위한 지하공간정보 자료분류 및 자료 확보 방안 마련 연구내용을 소개한다.

T. Buffard and S. Clain은 자료의 선형 재구축에서 계산 격자의 각 변에서 보존변수의 경사가 설정되는 다중 경사 MUSCL을 제안하였다. 이 연구에서는 천수방정식에 대한 수치모형의 개발을 위해 비구조 격자에서 공간에 대한 2차 정확도를 얻을 수 있는 다중 경사 MUSCL을 적용하였으며, 흐름률의 계산을 위해 근사 Riemann 해법 중에서 HLLL 기법을 이용하였다. 모형의 적용성 검토를 위해 유럽의 IMPACT 사업의 일환으로 실시된

A 3D seepage flow numerical simulation model was developed for seepage analysis of a landslide dam. A 3D seepage flow numerical simulation model coupled with a 2D surface flow and erosion/deposition model was developed for seepage analysis of a slope due to a rainfall event. The conventional water-phase (one-phase) seepage flow model assumes only water phase flow in seepage analysis, which is inadequate for unsaturated soil domains. Hence, a water-air two-phase seepage flow model that considers both water and air phase in the seepage flow process is also used for seepage analysis. Pore water pressure and moisture content data obtained by the seepage flow model were then used to analyze the stability of the slope. Janbu’s simplified method as well as the extended Spencer method was used for the stability analysis. Numerical simulation results and experimental measurements are satisfactorily in agreement.

강우로 인한 토양침식은 자연현상의 일부로 지형발달과정의 일부이다. 오늘날 증가하고 있는 인간의 개발 활동은 지표의 토양침식을 더욱 가속하고 유역의 토사유출재해를 증가시키는 원인이 되기도 한다. 특히 건설공사 중에는 대부분의 지표면이 나지로 변하기 때문에 강우에 의한 토양침식이 공사 전에 비하여 크게 증가한다. 따라서, 본 연구에서는 건설공사로 발생하는 나지사면의 토사유출량 조사를 위해 공사현장의 토양다짐 유무와 사면경사를 고려한 강우모의발생 토양침식 실험을 실시하고 토양침식에 대한 강우량, 사면경사, 토양다짐의 관계를 분석하였다. 사면경사와 강우량이 증가할수록 토사유출량은 증가하였다. 급경사 나지에서는 사면토양을 다지면 토사유출량이 감소하는 비율은 경사와 강우량이 클수록 증가하는 것으로 나타났다. 본 연구결과 건설공사가 진행하는 중에 적절한 사면관리를 통한 토사유출량 저감이 필요하며, 적절한 건설공사 지역에서 토사유출량을 줄이기 위한 사면관리에 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

도시화에 따른 도시형 홍수피해가 급증하고 있으며, 도시지역내로 유입되는 홍수의 흐름은 다양한 크기와 형태를 가진 건물과 도로의 배치에 의해 영향을 받는다. 도시지역내 조밀한 건물군으로 구성되어 있을 경우 대부분의 흐름은 도로와 교차점을 통해 흐르므로 이를 최소화하기 위해서는 사전에 교차로에서 흐름특성에 대해 분석하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 도시지역 내 도로 교차로에서의 도로경사 변화에 따른 홍수흐름 특성에 대해 모의하였다. 도로경사 5%일 때, 유입량에 따른 홍수흐름 특성에 대해 CaseⅠ-1(Qex : 1.82ℓ/sec, Qey : 3.48ℓ/sec), CaseⅠ-2(Qex : 3.48ℓ/sec, Qey : 3.48ℓ/sec)과 CaseⅠ-3(Qex : 5.17ℓ/sec, Qey : 3.48ℓ/sec) 세 가지 경우에 대해 수리실험과 수치모의 결과를 비교하였다. 수치모형의 검증결과를 바탕으로 CaseⅡ에서는 유입경사 0%, 3%, 5%의 변화에 따라 도로 교차점에서 변화하는 홍수흐름 특성과 경향을 분석하였다.

본 연구에서는 자연하천의 흐름에서 흔히 발생하는 천이류, 불연속류, 마른하도로의 파의 전파 등을 포함하는 복잡한 흐름을 해석하기 위한 고정확도 2차원 수치모형을 개발하였다. 하상경사항을 효율적으로 처리하기 위해 quasi-steady wave propagation 기법을 적용하여 해당 격자에 대한 생성항의 영향을 효율적으로 반영함으로써 쌍곡선형 적분 보존형의 2차원 천수방정식을 해석하였다. Fractional Step Method를 적용한 유한체적기법의

유사정적해석에서 토사비탈면에 작용하는 지진관성력을 유사정적하중으로 대체하기 위해 지진계수가 적용되고 있다. 대부분의 지진계수에 관련된 선행 연구는 지진관성력의 작용방향을(수평, 수직)제한하여 지진계수 크기를 산정하는 데 목적을 두고 제안되었다. 또한, 비탈면 안정해석 프로그램의 입력방법에 따라 지진관성력의 방향을 수직·수평방향으로 구분하여 제한적으로 적용되고 있는 실정이다. 일반적으로, 지진시 토사비탈면의 안정해석에는 위험측면 안정해석을 목적으로 수평방향의 지진관성력만을 고려한다. 그러나 수직방향의 지진관성력과 동시에 적용하는 경우에는 비탈면의 형상(β, H), 지반강도정수(c, Φ), 흙의 단위중량(γ)에 따라 수직방향의 지진관성력 작용방향(상향, 하향)이 비탈면을 안정 또는 불안정하게 만든다. 그리고 비탈면 안정해석에 의해 산정된 안전율에 따라 파괴면의 크기와 유형(사면파괴, 지반파괴)이 달라지기 때문에 위험측면의 지진관성력의 방향 또한 달라진다. 따라서, 수직방향의 지진관성력을 고려할 경우에는 위험측면의 비탈면 안정해석을 하기 위해서 지진관성력 방향을 결정하는 예비해석을 수행하고 비탈면 안정성 평가를 해야 한다. 본 연구는 한계상태 지진관성력의 방향을 결정하기 위해서 수평·수직방향의 지진관성력을 구분하지 않고 합력으로 표현되는 복합지진계수를 이용하여 복합지진관성력의 방향각을 산정할 수 있는 하계해석 프로그램을 수정·개발하였다. 그 결과를 지반범용 해석프로그램(Slope/W)을 이용하여 한계평형해석법(Ordinary법, Bishop법, Spencer법)에 따른 복합항복지진계수의 크기와 방향을 비교·검증하였다. 또한, 한계상태 복합항복지진계수와 방향각을 도출하기 위해서 비탈면의 기울기(β), 안정수(Nc), 마찰계수(tanΦ)와 복합지진계수의 방향각(α)을 매개변수로 하는 한계상태 복합항복지진계수 산정도표를 제안하였다.

경사도가 높거나 농지의 지형적 토성적 이유로 농기계의 작업효율이 낮은 한계경지는 산간지역에 많이 분포하고 있어 이와 같은 불량환경에 적응성이 큰 조, 기장, 수수의 생육 및 수량특성을 검정하여 한계경지 적응 적정 작목 및 품종을 선발코자 실시한 연구결과는 다음과 같다. 1. 토양 pH는 평탄지인 대조구가 7.85로 약 알카리성을 나타내었으며, 경사지 및 척박지는 각각 6.3, 6.2로 약산성을 나타내었으나, 자갈밭은 5.1로 강한 산성을 나타내었다. EC는 대조구에 비해 한계농경지(경사지, 척박지, 자갈밭)가 낮았으며, 특히 척박지는 0.05 dS m1로 가장 낮았다. 2. 조의 한계경지별 출수기 및 성숙기는 큰 차이가 없었다. 간장은 경사지에서 169.5 cm로 가장 컸으며, 자갈밭이 143.7 cm로 가장 작았다. 1수립수는 대조구를 제외하면 경사지가 4913.9립으로 많았으며, 3.3 m2 당 이삭수는 자갈밭이 85.3이삭으로 대조구에 비해 25% 적었다. 품종별 생육기간은 3품종 모두 112~113일로 차이가 없었다. 3. 기장의 파종기로부터 출수소요일은 한계경지간 큰 차이가 없었으며, 1수립수는 경사지가 787.1립으로 대조구 다음으로 가장 많았다. 품종간 1수립수는 벼룩기장이 827.2개로 가장 많았으나, 1000립중은 5.5g으로 황기장 6.2g에 비해 작았다. 4. 한계경지별 수수의 출수기 및 성숙기는 큰 차이가 없었다. 1수립수는 대조구와 경사지가 각각 2598.1, 2563.8개로 가장 많았으며, 이삭수도 대조구와 경시지가 각각 26.7, 26.0이삭/3.3 m2 으로 가장 많았다. 품종별 생육기간은 3품종 모두 122~123이로 큰 차이가 없었으며, 1수립수는 목탁수수가 2357.6립으로 가장 많았으며, 메수수가 2071.8개로 가장 적었다. 1000립중은 장목수수가 23.8g으로 가장 무거웠다. 5. 조의 수량은 대조구가 295 kg/10a으로 가장 많았으며, 다음으로는 경사지가 282.0 kg/10a으로 많았다. 품종별로는 몽당조가 252.3 kg/10a으로 수량이 가장 많았다. 기장의 수량은 대조구가 217.0 kg/10a으로 가장 많았으며, 다음으로는 경사지가 196.0 kg/10a으로 많았다. 품종별로는 벼룩기장이 173.8 kg/10a으로 가장 많았으며, 흰기장이 122.2 kg/10a으로 수량이 가장 낮았다. 수수의 수량은 대조구가 313.0 kg/10a으로 가장 많았으며, 다음은 경사지가 301.7 kg이었으며, 품종별로 는 목탁수수가 236.5 kg/10a로 가장 수량이 많았다.

본 연구는 이양-능주간 국도비탈면의 표면침식을 방지하고 친화경적으로 녹화를 실시하기 위해 주요 비탈면 녹화공법에 대해서 시험시공을 실시하여 현장에 적합한 비탈면 녹화공법을 선정하기 위하여 수행되었다. 리핑암과 발파암 비탈면에 적용된 각 공법의 식생기반재는 기준치 이내로 나타났으며, 토양경도와 토양산도도 기준치 이내로 식물이 발아 생육하는데 적합한 것으로 나타났다. 출현종수는 리핑암 비탈면에서는 녹화공법 A와 녹화공법 B가 파종한 12종 중 11종이 출현하여 높은 발아율을 보였으나, 녹화공법 C는 20종 중 12종이 출현하여 상대적으로 낮은 비율을 보였다. 발파암 비탈면의 녹화공법 A-1은 16종 중 15종이 출현하였으며, 녹화공법 B-1은 12종 중 10종이 출현하였다. 하지만 녹화공법 C-1은 19종 중 12중이 출현하였다. 시험시공 6개월 후,「비탈면녹화 설계 및 시공 잠정 지침(안)」에 의한 식생피복율 평가에서 리핑암비탈면에서는 녹화공법 C가 약 92%로 가장 높게 나타났으며, 발파암 비탈면에서는 녹화공법 C-1이 96%로 가장 높게 나타났다.

본 연구에서는 연속적인 수위 자료를 이용하여 경사면적법으로 유량을 산정하고 그 결과를 분석하였다. 대상 하천은 괴산댐 하류의 달천으로 여울과 웅덩이를 포함하는 약 960m의 구간이다. 하상 재료의 입경을 분석하였고 이를 이용하여 3가지 조도계수값을 산정하여 유량 계산에 활용하였으며, 추가로 하천정비기본계획의 조도계수도 사용되었다. 경사면적법으로 계산된 유량은 댐 방류량과 비교되었다. 댐 방류량과 비교한 상대오차는 조도계수에 큰 영향을 받는 것으로 나타났

사면거동 및 파괴를 분석하기 위하여, 일반적으로 암반사면에는 Polynomial model, 토사사면에는 Growth model을 별도로 적용하여 사용하여 왔다. 이 기법은 사면의 파괴예측보다 사면의 누적변위를 묘사하기 위한 그래프 형태 위주이다. 따라서 본 연구에서는 사면의 거동보다는 파괴 예측에 초점을 맞추어 일반적으로 사용되는 두 모델을 병합하여 파괴예측을 위한 Asymptote(점근선)과 누적변위량도 같이 묘사할 수 있는 3차 방정식 모델 (3-degree polynomial model)로 단일화 할 것을 제안하여 현장 계측 data를 분석하였다. 국도 절취 사면부인 단양군 고수재 사면과 영덕군 축산면에 위치한 영덕 사면에 본 해석 모델을 적용하였다. 고수재는 토사사면으로 Growth model에 다른 거동을 나타내었고, 영덕사면은 Polynomial model에 따른 거동을 나타내었다. 분석결과, Polynomial model 과 Growth model로 구분된 해석 모델 형태를 의 형태를 가지는 3차 방정식을 사용하면, 하나의 모델로 사면의 거동 및 파괴를 해석할 수 있으며, 그 거동 해석 및 파괴 예측능력이 더 우수하다는 것이 증명되었다. Polynomial model의 경우, 방정식의 차수를 증가시켜도, 그래프의 값과 형태가 유사함을 알 수 있었다.

A series of meteorological observation using automation weather station(AWS) carried out to investigate characteristics of nocturnal meteorological parameters for 16∼17 June 1998 at Buljeongdong mountain slope, Kyungbuk. Dry temperature at valley was lower than mountain because of high lapse rate at valley, so the strong inversion layer occurrenced at mountain slope for nighttime. Contrary of dry temperature, relative humidity of valley was higher than mountain for nighttime. Wind speed at valley from sunset to next day morning was lower than mountain, but that of valley after sunrise was higher than mountain. Wind direction at valley for all observation time were southeasterlies(SE), that of mountain for nighttime were northeasterlies(NE) or northnorthwesterlies(NNW), and that of mountain after sunrise were irregular. Vapor pressure at valley for all observation time was higher mountain, particularly the difference was high for nighttime.

본 조사는 1996년 5월과 8월, 1997년 4월에 청옥산과 두타산 남사면 일대의 관속식 물상과 식생 자료를 분석하였으며 기발표된 북사면의 식물상과 식생을 비교\ulcorner분석하는 동시에, 본 조사지역에 분포하는 관속식물상과 식생을 재검토하여 보고하고자 한다. 청옥산과 두타산 일대에 자생하는 관속식물은 100과 358속 573종 95변종 18품종으로 총 686종류로 나타났으며 양치식물계수(Pte-Q)는 1.13이었다. 남사면은 87과 287속 419종 73변종 11품종, 총503종류이며 북사면은 94과 293속 427종 73변종 12품종, 총512종류으로 양쪽 사면에 공통으로 분포하는 종류는 332종류이고 남사면에 만 분포하는 종류는 172종이며 북사면에만 182종류가 분포하였다. 과 내의 종 다양성은, 가장 많은 분류군이 포함된 상위 11개 과에 속하는 분류군의 수가 328종류로 전체의 47.8%를 차지하고 있었으며 가장 높은 종다양성을 보이는 과는 국화과였고 다음으로는 장미과였다. 조사된 686분류군 중 한국특산식물은 16과 24속 20종 8변종 2품종, 총 30종류로 이는 전체 식물의 4.4%에 상당하며 남사면(25종류)과 북사면(19종류)에 공통으로 분포하는 종류는 14분류군이며 남사면에만 분포하는 것은 11종류이고 북사면은 5종류이었다. 희귀식물은 16과 20속 21종 1변종, 총 22종류가 관찰되었다. 귀화식물은 8과 16속 19종 1변종, 총 20종류로 우리나라 귀화식물 218종류의 9.2%에 해당하며, 남사면에 분포하는 것이 16종류이고 북사면에 16종류가 분포하며 공통분포가 12종류이다. 조사지역의 생활형 조성은 H-D1-R5-e type으로 온대의 전형적인 생활형을 보였으며, 자원식물의 유용도는 식용 자원이 42.4%, 약용 자원이 31.5%, 관상용 자원이 15.6%, 목초용 자원이 13.3%로 나타났다. 남사면 일대의 산림식생에 대하여 Z-M방식에 의한 식물사회학적 조사방법으로 분석 한 결과 1개의 군목과 1개의 군단과 5개의 군락으로 분류되었다. 신갈나무-철쭉군목 (Rhododendro-Quercetalia mongolicase Kim 1990) 신갈나무-생강나무군단 (Lindero-Quercion mongilicase Kim 1990) A.신갈나무 전형하위군락(Typical community) B.사시나무-신갈나무군락 (Populus davidiana-Quercus mongolica community) C.잣나무-주목군락 (Pinus koraiensis- Taxus cuspidata community) D.소나무-산거울군락(Pinus densiflora-Carex humilis vu. nana community) E.거제수나무-사스레나무군락 (Betula costata-Betula ermanii community) 이 곳의 산림식생의 층상구조는 교목층과 초본층의 피도가 84%와 78%로 비교적 높은 반면에 아교목층(39%)과 관목층(42%)은 상대적으로 빈약한 피도를 보이는 전형적인 산림구조의 단면을 나타내고 있어 비교적 식생이 잘 보전된 지역이라 할 수 있다. 이러한 결과를 기발표된 북사면의 식생과 비교해 볼 때 전체적으로는 신갈나무-철쭉군목으로 대표되나 군단이 하의 군목들은 다소 차이를 보이는 것으로 나타났다.