토석류는 토사나 돌, 자갈이 물과 혼합하여 하류로 흐르는 현상으로 최근 발생한 우면산 토석류 재해와 춘천시 펜션의 토석류 재해로 이에 대한 국민적 관심이 높아졌다. 토석류 재해에 대한 피해를 줄이기 위한 저감 공법으로 현재 가장 많이 계획 및 시공되고 있는 것이 사방댐 이다. 하지만, 사방댐은 토석류 발생 위치와 규모를 예상하기 어려워 도입 결정이 힘들고 산림에서의 사방댐건설로 인해 자연환경의 훼손 및 생태의 단절이 뒤따를 수 있다는 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 국내·외 토석류 저감공법 관련 문헌을 조사하여 사방댐 건설의 문제점을 보완할 수 있는 식생 및 수목을 활용한 토석류 저감공법의 연구사례와 국내 도입 및 활용방법을 제시하였다. 본 연구를 통해 수목식재에 의한 토석류 재해 저감공법의 국내 도입이 보다 활발히 진행될 수 있기를 기대한다.

국내 대부분의 사면파괴는 여름철에 주로 나타나는 태풍 및 집중호우로 인해 발생한다. 또한 최근 이상기후로 인해 1996년 이 후부터 매년 여름철 강수량이 증가하여 800mm를 초과하고 있다. 사면파괴는 대부분 토석류의 형태로 나타나며 이는 경제적 손실 뿐 아니라 많은 인명피해를 일으킨다. 토석류의 여러 특성 중에서도 퇴적범위나 퇴적두께와 같은 퇴적 특성이 경제적인 손실과 인명피해에 큰 영향을 준다. 이러한 토석류의 퇴적 특성에 대한 기본적인 연구를 위해 토석류 해석 프로그램 ‘FLO-2D’를 사용하였다. 유동학적 인자인 항복응력과 점성 중 토석류의 흐름 발생과 정지에 영향을 미치는 항복응력에 변화를 주어 퇴적 특성을 분석하였다. 프로그램을 수행한 결과, 항복응력이 증가할수록 이동거리가 감소하고, 유동심이 증가하는 것을 알 수 있다. 특히 퇴적부에서 유동심이 급격히 증가한다. 퇴적부에서의 충격력은 항복응력이 증가할수록 증가하였다. 따라서 토석류의 퇴적 특성이 항복응력에 의존함을 알 수 있다.

국내에서 집중호우에 의한 산지재해의 발생이 늘어나고 있는 추세이다. 2011년 7월 서울 서초구 우면산 일원 및 춘천시 천전리 일원의 산지재해는 모두 집중호우로 인한 산사태 및 토석류 재해이며 이러한 현상은 재해의 새로운 국면을 시사하고 있다. 본 연구에서는 국내에서 부족한 토석류 실험을 수행하고 이를 통해 토석류의 유출농도특성을 분석하였다. 또한 공급유량과 토사의 입경조건을 변화시켜 국내 토석류 유동 평균경사에 근접한 18도 경사에서의 유출특성을 비교하였다. 실험결과 유출토사의 체적농도가 0.38～0.42로 나타났다. 추후 경사의 변화와 퇴적형태의 변화 등 추가적인 연구가 수행된다면 국내에서의 토석류 해석을 위한 기초자료로 활용성이 높을 것으로 판단한다.

우리나라에서 발생하는 토석류는 주로 장마철과 태풍이 지나가는 여름철에 집중적으로 발생한다. 특히 최근 이상기후로 인한 국지성 집중호우는 계절과 무관하게 강우지역에서 사면재해를 더욱 증가시키고 있다. 이러한 피해는 산악지형이 발달한 강원도지역에서 극심하게 나타나는데, 강원도의 경우, 타시·도에 비해 산악지형이 매우 발달하여 지형성 강우의 가능성이 상존하고 긴 해안선에 접해 있어 호우의 원인이 되는 수분공급원이 근접해 있으며 대부분의 하천이나 계곡이 유로가 짧고 경사가 급한 자연환경조건으로 인하여, 단시간의 집중호우가 빈발함과 동시에 그로 인한 피해 또한 심각한 상황에 이르기 때문이다. 여기에 지역적 특성을 고려한 대책공법의 부족과 한정된 지방재정여건으로 인한 지역 수방인프라의 구축 미흡 등의 문제가 더하여져 집중호우에 의한 수해의 우려가 더욱 커지고 있는 실정이다. 이러한 강원지역의 산사태 재해 중 대부분을 차지하는 토석류는 산지하천도로에 피해를 주는 가장 중요한 원인중의 하나이지만 그 원인 및 발생 거동을 이해하고 이에 대한 대책을 세우기 위한 연구는 현재 매우 부족한 실정이다. 본 연구는 토석류 대책 구조물 설계에 필요한 충격력을 실험을 통하여 규명하고 토석류 대책 구조물 설계기준 개선 방안을 제시하는데 있다.

본 연구에서는 국내에서 발생했던 산사태에 대한 사례연구를 통하여 GIS 기반의 산사태 예측모형 SINMAP의 적용성을 검토하였다. 사례연구의 대상지역은 서울에서 남쪽으로 78km 정도 떨어진 곳에 위치한 용인시 이동면 덕성리 소재 달봉산으로 1991년 집중호우기간 동안에 많은 산사태가 발생하였다. 이 지역에 대하여 SINMAP을 적용하여 당시 산사태지도와 비교 분석한 결과 대부분의 산사태를 성공적으로 예측하였다. 또한 본 연구에서는 SINMAP 모형의