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지구 온난화에 기인한 기후변화로 인해 산지에서의 토석류가 많이 발생하고 있으며, 최근 우리 나라 및 세계의 여러 나라에서 많은 피해가 발생되고 있다. 따라서, 토석류에 기인한 토사재해의 특성 및 발생량 등을 분석하여 토석류 방지대책에 적용하려는 노력이 대두되고 있으며, 이러한 방지대책을 설정하기 위해서는 계획 토석류의 분석이 필요하다. 본 연구는 집중호우와 세립사가 섞인 토사유동혼합체가 산지에서 유하할 때 토석류 계획을 세우기 위한 토석류의 거동을 분석한 것이다. 수치해석 모델은 질량보존 및 운동량 보존에 관한 방정식에 기초하여 유한차분법을 이용한다. 수치해석 모델을 적용하기 위하여 소단을 갖는 다양한 형태의 수로가 적용된다. 소단 길이가 작을수록 토석류가 하류단에 도착한 직후 유량과 유동심에서 서지가 발생하고, 소단 길이가 길어질수록 크게 감소한다. 토사농도의 경우 약 16초가 되는 지점에서 고저차가 큰 변곡점이 발생하며, 이는 토석류가 하류단에 도달한 직후에는 고농도의 토사가 고유량의 유체 혼합물과 섞여 하류로 흘러가기 때문에 피해를 가중시키게 된다. 공급유량이 증가한 상태에서는 소단길이가 짧아질수록 유량과 유동심의 곡선이 불안정한 상태를 나타냈고, 약 10초 이후에는 고유량과 고유동심의 분포를 갖는 fluctuation이 15초 가량 지속되는 것으로 나타난다. 이는 집중호우의 영향권에 있는 산지에서 토석류가 산지 하류부에 도달한 이후 어느 정도 시간이 지나도 토석류의 유량과 유동심이 감소하지 않고, 고저의 불안정한 상태로 하류부로 계속해서 유하한다는 것을 의미한다. 본 연구의 결과는 강우 변화에 따른 비탈면 하류단에서의 토사 유체 혼합물의 토석류에 의한 재해방지의 계획을 위한 좋은 정보를 제공하며, 사면 안정시의 대책에 필요한 계획 설정에 정보를 제공한다.
