최근 기후변화 및 극한강우사상의 증가로 인해 토사재해로 인한 피해는 증가하는 추세이며 도심지 기후변화 취약성평가에 있어 토사재해 위험도는 중요한 요인으로 평가받고 있다. 도심지에서의 재해 취약성은 행정구역별로 취약성 평가가 이루어지고 있으며, 토사재해에 대한 평가는 과거 발생했던 지역을 면적개념으로 설정하여 평가하는 수준으로 토사재해 종류 및 단계별, 관리기준별, 목적별 상이한 기준 및 적용 방법으로 정밀평가에 한계가 있다. 본 연구는 서초구 일원의 산사태 발생위험지역을 분석하고, 토사재해 위험범위를 FLO-2D모형을 이용하여 정량적으로 분석하였으며, 토사재해 영향을 받는 건물단위까지 평가가 가능한 정밀위험도 평가방안을 제시하였다.

우리나라에서는 매년 호우, 태풍, 대설 등 자연재해로 인하여 많은 피해가 발생하고 있으며, 2013년도에서는 총 1,721억 원의 재산피해가 발생하였다. 또한 재해로 인한 피해액과 그에 따른 복구액이 점점 증가하고 있는 추세를 보이고 있으며, 특히나 2011년 서울시 우면산 산사태, 2014년 부산·경남 지방에서 폭우 등으로 인하여 많은 재산 피해와 인명 피해가 발생하였다. 우면산 산사태의 경우 인구밀도가 높은 도시지역에 발생하여 치명적인 피해를 야기시켰으며, 이에 사회적으로 많은 관심을 불러일으키게 되었다. 토사재해와 같은 자연재해가 도시지역에 발생하게 되면 인구가 밀집되어 있기 때문에 그 피해가 자연스럽게 커지게 되며, 이를 극복하기 위해서는 적절한 대응책 마련이 반드시 필요하다. 이를 위해서는 토사재해 발생지역에서의 피해정도를 다양한 관점에서 정량적으로 평가할 수 있어야 한다. 본 연구는 사회경제적 관점에서의 토사재해 취약성평가를 위하여 서울특별시, 부산광역시 집계구를 시범지구로 설정하여 토사재해로 발생하는 사회경제적 피해를 지표기반모델을 이용하여 정량화 하고자 하였다. 모델구조가 결정되면 모델의 세부지표 및 대리변수를 선정하고 각각의 가중치를 산정하는 연구가 수행되어져야 한다. 대리변수 선정 및 가중치 산정을 위한 방법은 1) 참고문헌의 인용, 2) 델파이 방법, 3) 엔트로피 방법, 4) 계층분석법 등이 있다. 본 연구에서는 Thomas L. satty가 개발한 계층분석법(Analytic Hierarchy Process, AHP)을 적용하여 취약성 평가 모델의 세부지표, 대리변수의 선정 및 가중치를 산정 하고자 하였다. AHP는 복잡한 문제를 계층화하고, 계층구조를 구성하고 있는 요소간의 쌍대비교를 통해 중요도를 도출하는 특징을 가진다. 또한 상대적 중요도를 정량화 할 수 있는 장점을 가지기 때문에 사회경제적 관점에서 토사재해 취약성 평가를 위한 세부지표, 대리변수 선정 및 가중치 산정에 적합하다고 판단하였다. AHP의 계층구조는 크게 3 계층로 구분 지었으며, 제 1계층은 사회경제적 토사재해 취약성 지수, 제 2계층은 세부지표, 제 3계층은 대리변수로 구성하였다. 취약성 지수(제 1계층)는 세부지표(제 2계층)로 구성되며 다시 세부지표는 대리변수(제 3계층)로 구성되는 구조를 가지게 된다. 가중치를 산정하기 위해서는 대리변수 또는 세부지표 별 쌍대비교를 실시하게 된다. 여러 개의 대리변수를 짝을 이루어 세부지표에 대한 중요도 또는 선호도에 대해서 상대평가를 실시하고 이를 비교행렬로 작성한다. 구해진 비교행렬로부터 세부지표에 대한 대리변수별 가중치를 산정할 수 있다. 세부지표 역시 마찬가지로 쌍대비교를 통하여 사회경제적 토사재해 취약성 지수에 대한 상대적 가중치를 산정할 수 있다. 대리변수 및 세부지표 별로 가중치가 결정되면, 대리변수의 정량화를 통해 최종적으로 사회경제적 관점에서의 토사재해 취약성 지수를 산정할 수 있다. 이를 통해 도심지에 토사재해가 발생하였을 경우 해당지역의 사회경제적 피해를 정량화 할 수 있으며, 또한 토사재해 취약성 개선을 위한 사업 추진 시 사업운선순위를 선정하는데 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

최근 이상기온 및 지구온난화에 따른 집중호우에 의해 발생하는 다양한 자연재해 중 산지가 많은 우리나라는 산사태 및 토석류와 같은 토사재해 발생 빈도가 점점 높아지고 있고, 지속적인 도시화·산업화로 인하여 주거지 및 산업단지가 급경사지에 인접하게 되어 토사재해에 의한 도심지 피해는 지속적으로 증가하고 있다. 하지만 현재 국내에는 급경사지 및 인공사면의 붕괴 위험을 사전에 파악하기 위한 조사점검 기준은 각 해당 부처별로 활용되고 있지만, 도심지 토사재해 위험구역에서 토사재해 발생을 사전에 예측하기 위한 조사점검 활용 기준은 없다. 따라서 본 연구에서는 도심지에서 활용되는 토사재해 위험구역 조사점검 기준 가이드(안) 제안을 위해 최근 국내의 토사재해 피해 사례를 조사 분석하여 주요 발생원인 및 중점조사 항목을 파악하고, 국내외 사면조사 평가항목 중 적용빈도가 높은 항목과 서울시 및 국내 각 해당부처별 조사점검 항목들을 분석하여 관리 주체 담당자가 도심지 토사재해 위험구역에서 육안조사 수준의 일상조사점검을 수행할 수 있는 조사점검 항목들을 도출하였다. 이러한 연구결과는 추후 전문가들에 의해 수행되는 보다 상세한 상위 수준의 정밀조사점검 기준 작성을 위해 활용되고 도심지에서 토사재해 위험구역의 조사점검 기준 가이드(안) 제안을 위한 기초자료로 활용코자 한다.

최근 지구 온난화에 의한 기후변화와 함께 집중호우, 극한강우 및 태풍에 의해 토사재해의 강도가 심화되고 있다. 2011년에는 서울시에 300mm가 넘는 폭우로 인해 우면산 산사태가 발생하여 16명이 사망하고 3명이 실종되는 등 도심지를 중심으로 토사재해에 의한 재산 및 인명피해의 규모가 점차 대형화되어 도시지역에서의 토사재해 방재환경 구현이 절실한 상황이다. 본 연구에서는 토사재해 위험구역 선정기법의 도시방재행정 적용방안을 개발하기 위하여 토사재해와 관련된 법·제도를 조사하여 문제점을 파악하였으며 2009년부터 2013년까지 집중호우로 인해 발생된 급경사지 붕괴 및 산사태로 피해가 발생한 76개 지역에 대해 피해현황 그리고 피해원인에 대해서 조사하여 토사재해 저감을 위해 관심을 가져야할 피해유형을 분류하였다. 연구 결과 각 행정기관간의 업무 영역이 일부 중복 또는 혼재되는 경향이 있으며 토사재해 발생지와 피해지가 토지관리 행정체계가 달라 제도적으로 관리하는데 어려움이 있어 토사재해는 관할 기관의 이해관계와 상관없이 대단히 복잡한 양상을 보이는 것으로 분석되었다. 피해유형은 크게 인공사면 붕괴, 자연사면 붕괴, 산지 붕괴로 크게 3가지로 분류되었고 인공사면 붕괴가 35곳으로 전체 피해의 46%를 차지하였고 자연사면 붕괴가 24곳으로 32%, 산지 붕괴가 17곳으로 22%인 것으로 조사되어 도심지내의 인공사면에 대에 방재행정이 집중되어야 도시지역의 토사재해를 저감할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 3D 인벤토리에서 구축된 3D 지형 및 구조물, 방재 시설등의 Data를 활용하여 도심지 및 산악지역의 토사재해 시뮬레이션 결과를 가시화 하여, 토사재해에 대한 전반적인 예측과 분석 및 검토를 용이하게 할 수 있는 프로그램을 개발 하는 것을 목표로 한다. 국내에서는 산사태 예측 지역을 지도형식으로 단하나의 최종 결과 값만 표현하여 서비스 하는 곳이 있으나, 3D 상에서 토사재해 상황을 시간별로 시뮬레이션하여 검토하는 기술은 따로 없는 상황이다. 따라서 이번 연구를 통하여 대학 기관들에서 개발된 토사재해 예측 시뮬레이터 솔버들과 연계하여 그 결과를 3D상에 시간별로 표출하여, 재해 상황에 대한 분석 및 예측이 가능하도록 한다. 또한 본 3D시뮬레이터는 2개의 솔버가 연계되는 상황에서 모델링 결과 표현까지 하나의 프로그램으로 통합한 One Stop Solution을 제공하여 사용자의 편의를 도모하며, 기술자를 위한 여러 종류의 가공된 해석 값의 다양한 표현과 일반사용자를 위한 실사에 가까운 표현으로 누구나 결과를 쉽게 알 수 있도록 한다.

2011년 서울 우면산 산사태 이후 도시생활권의 토사재해 취약성을 재인식하고, 위험구역의 결정 및 관리수단 개발을 위한 연구의 필요성이 제기되고 있다. 이 연구에서는 서울시 우면산 일원을 대상으로 지형 및 입지 특성에 근거한 기준점을 설정 방법을 검토하여 총 46개의 소유역을 결정하였고, 퇴적토사량과 토사의 도달거리 산정을 위해 각각 3가지의 모델을 적용하였다. 퇴적토사량은 현장상황과 비교할 때 총수량과 용적토사농도를 이용한 산정모델(c1)이 과대치가 산정된 반면, 지질별, 계류 차수별 원단위 기준 산정모델(b)에서 유효치가 확인되었다. 토사의 도달거리 산정은 경험식을 이용한 산정모델(d)과 유역면적과 확산각을 이용한 산정모델(e)을 채택할 수 있었다. 다만 지질별, 계류차수별 원단위기준 산정모델(b)이 일본의 데이터를 참조하고 있으므로 우리나라 실정에 맞는 현장 데이터를 확보하여야 하며, 유역면적과 확산각을 이용한 산정모델(e)에서의 확산각 설정근거의 마련이 필요하다. 그럼에도 이 방법은 위험구역의 생산 및 퇴적지역을 획정할 수 있어, 임의의 도심산지를 대상으로 한 현지조사와 관리를 위한 도면작성의 방법으로 도입할 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 강우, 지반 진동을 고려한 토사재해 발생위치 예측 모델 개발을 위한 기초 연구로 기존에 토사재해 위험도 예측에 사용되어진 결정론적 기법 모델(SINMAP, SHALSTAB, TRIGRS)을 실제 토사재해가 발생했던 현장에 적용하여 분석 과정 및 결과를 비교하여 각 모델별 특징을 분석하였다. 이를 위하여 검토지역을 경상남도 밀양시 상동면 신곡리 일대, 강원도 춘천시 신북읍 천전리 일대, 경기도 여주시 북내면 상교리 일대, 서울특별시 서초구 서초동 우면산 일대로 총 4곳을 선정하였으며, 토사재해 위험도 분석 결과, 각 모델 별로 정확도의 차이가 나타나는 것으로 분석되었다.

현재 토사재해 방재시설은 법적으로「사방사업법」,「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」에 의한 사방시설이 있으나 대부분 산지 대책 중심이고, 실제로 피해를 받는 도심지에는「시설물의 안전관리에 관한 특별법」에 의한 일부 2종시설물이 있으나 다양한 대책이 미흡하고 관리기관이 명확하지 않아 현실적으로 그마저도 제대로 관리가 되지 않고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 도심지 토사재해 방재시설에 대한 효율적 관리 및 장기간 사용을 도모하기 위해 도심지 토사재해 방재시설에 대한 생애주기별 업무프로세스를 정의하고 시설물 현황, 관리 이력, 문제점 등을 정량적, 통계적으로 파악하고 관리할 수 있는 항목을 설정하였다. 우선 토사재해 방재시설 현황분석을 통해 본 연구의 토사재해를 정의하였으며, 과거 피해지역의 토지이용 특성 분석을 통해 구분한 토사재해 공간적 범위를 적용하여 본 연구의 도심지 토사재해 방재시설을 정의 및 분류하였다. 또한 일반적인 생애주기단계를 토사재해 방재시설 측면에 적용하여 생애주기별 업무를 분석하고 도심지 토사재해 방재시설을 통합적으로 관리할 수 있는 생애주기별 관리항목 설정 및 관리방향, 업무프로세스를 도출하였다.

우리나라는 국토의 70 %가 산지로 구성되어 있고 토심이 얕은 지형이 많아 토사재해 발생 위험지역이 많이 분포되어 있다. 이에 급격한 강우가 발생하게 되면 토사재해 발생 확률은 급격하게 증가하게 된다. 특히, 인구 밀집도가 높은 도심지에 토사재해 발생을 대처하지 못해 인명피해와 재산피해가 증가하지만 토사재해를 관리하는 연구는 아직 미흡한 실정이다. 기존 토사재해 거동을 해석하는 수치모의 시뮬레이터는 주로 외국기술에 의존하여 국내지형에 적용하기에는 적합하지 못한 부분이 있다. 본 연구는 도심지 대상 토사재해 해석을 수행하기 위해 천수방정식을 활용한 동수역학 기반 방정식을 유도하여 흐름 해석을 수행하였다. 실제 토석류 흐름을 잘 반영하는 흐름조건을 찾기 위해 9개의 흐름저항관계식을 적용하여 모의를 수행하였다. 모의를 검증하기 위해 Ritter solution으로 해석한 정확해와 비교하여 이상유체 거동과 비슷한 경향을 보이는 것을 확인하였다. USGS에서 Iverson(1994-2012)이 수행한 토석류 수리모형 실험 결과 값과도 비교·검증하여 실제 토석류 흐름과 비슷하게 모의를 하는지 확인하였다. 또한 상용 프로그램과 개발된 시뮬레이션을 비교하기 위하여 토석류 해석을 하는데 가장 많이 이용되고 있는 FLO-2D 수치모의 프로그램과 USGS 토석류 실험과 비교·검증을 수행하였다. 차후 정수압 가정, Non-Newtonian 유변학 모형, 추가 유입 토사 등을 고려하여 개선할 예정에 있으며, 최종적으로 토석류의 이송, 퇴적 과정을 정확히 모의하여 도심지 내 토석류로 인한 토사재해의 거동과 규모를 예측하려고 한다.

현재 국내 산사태, 토석류 등의 토사재해 대책에 있어서는 사방댐 등의 구조물적인 대책과 산사태 취약지역 지정 등의 비구조물적인 대책으로 나뉠 수 있으나, 이는 산지 중심의 대책으로 토사재해 발생시, 직접적으로 피해를 받는 도심지에는 다양하고 적절한 대책이 미흡한 실정이다. 따라서, 본 연구는 도심지 토사재해 방지에 대한 다양한 방법을 모색하기 위해 국내외 도심지 토사재해 대책을 파악하였다. 국내의 경우, 산사태를 주도적으로 연구하고 대책을 수립하는 산림청의 산사태 방지 정책을 살펴보았다. 국외의 경우, 우리나라와 산지 피해 경향이 비슷한 일본과 도심지 토사재해 피해 저감을 목표를 두고 있는 홍콩을 중심으로 산사태, 토석류에 대한 대책을 조사해 보았다. 산림청의 「전국 산사태 예방 장기대책」은 5년마다 수립되며 산사태 재해 안전망 구축을 비전으로 산사태로 인한 인명 및 재산피해를 최소화 하는데 그 목표를 두고 있다. 이에 대한 실천 과제로 4대 분야 12개 과제를 추진하고 있다. 일본의 경우, 토사재해는 예전부터 발생된 자연재해 중의 하나로, 사방법(1897), 산사태 방지법 (1958), 급경사지법 (1969), 토사재해방지법 (2000)의 4대법을 이용하여 시설정비, 경계피난, 제한·규제가 서로 조화를 이루도록 대책을 수립하고 있다. 홍콩의 경우, 1970년대부터 시작된 급격한 도시화로 인해 사면에 근접한 개발을 하게 되었으며, 이로 인한 도심지 피해 가중으로 사면 전담기구인 GEO (Geotechnical Engineering Office)가 설립하게 되었다. GEO의 핵심전략은 3가지로, 새로운 개발에 대한 대처, 사면 안전성을 향상으로 인한 위험 감소, 초래되는 영향 저감을 두고 있다. 국내외 사례를 바탕으로 한 통합관리의 방향은 3D 애니매이션 결과를 이용한 토사재해 피해 영향권 정보를 획득한 다음, 도시 계획 담당자의 의사결정을 지원할 수 있는 정보를 제공하는 하는데 그 목표를 두고 있다.

매립지로 반입되는 건설폐기물 중 흙을 포함한 건설폐재류, 파쇄된 폐보드 및 폐콘크리트 등 5mm 미만의 토사류가 전체 건설폐기물 중 약 25% 이상을 차지하고 있다. 이러한 토사류의 재활용 방안 모색을 위하여 식생용 토사로의 활용가능성을 사전 조사한 결과, 토사류 내 포함된 높은 양이온 성분에 의해 전기전도도 및 치환성양이온의 값 등이 높아 강염식물에 한정적으로 적용가능한 것으로 조사된 바 있다. 따라서 이번 연구는 염에 비교적 강한 식물로 알려진 식물종(측백나무, 까치수염, 소국)을 대상으로 혼합비를 달리한 건설폐토사를 적용하여 온실에서의 식생실험을 수행함으로써, 건설폐토사가 식물생장에 미치는 영향을 조사하였다. 측백나무 높이 측정결과 건설폐토사:일반식생토가 30:70, 0:100인 경우 가장 우수한 생장을 보였으며, 50:50, 80:20, 100:0의 순서로 점차 생장이 느려졌다. 까치수염의 경우 식물높이는 일반식생토(0:100)에 심은 경우가 가장 컸으나, 잎크기는 건설폐토사만 적용한 경우(100:0)가 가장 크게 나타났다. 소국의 경우, 초기 식물높이 및 잎크기 등의 생장은 일반식생토에서 가장 우수하였으나, 40일이 경과한 시점부터는 건설폐토사가 혼합된 토사에서의 식물생장이 두드러져, 시간경과에 따라 일반식생토와 유사하거나 일부 혼합비에서는 더 우수한 생장을 기록하고 있다. 향후 지속적인 생장량 관찰 및 식물중량분석 등을 통해 건설폐토사의 적정혼합비를 모색할 예정이다.

This research performed cause of sedimentary, field maintenance practices, such as the physical characteristics of the sediments. And device was developed through research for treatment of accumulated sediment. This study proposed method of treatment of accumulated sediment in agricultural irrigation and drainage channel for underlying treatment of accumulated sediment and easy to maintain through an indoor pilot experiment and field performance test using development device.

산사태 및 토석류 등 산지토사재해는 발생 시기, 장소, 규모 등의 3가지 요소를 정확히 예측해야만 피해를 최소화 할 수 있다. 본 연구에서는 산지토사재해의 예측 정확도 향상을 위해 발생 시기, 장소, 규모 등 예측기술의 종합적 개선을 시도하였다. 우선 산사태의 발생 시기 예측에 있어 선행강우의 영향을 고려한 Tank모델을 적용하여 지역별 새로운 산사태 기준을 제시하였다. 산사태 위험장소 예측향상을 위해 항공영상 촬영으로 획득한 최근의 산사태 발생장소 1,900여개소를 이용하여 로지스틱 회귀분석을 통한 산사태 위험지 판정식을 개발하였다. 또한 상대적으로 연구가 미흡하였던 산사태 발생으로 인해 하류에 큰 피해를 미치는 토석류의 피해규모 예측을 위해 RWM(Random Walk Model)을 개발하였으며 모델적용을 위한 유역단위별 최적 매개변수 추정방법을 개발하여 토석류의 피해범위를 예측할 수 있는 기술을 개발하였다. 특히 본 기법들은 어느 특정 유역 및 사면만을 대상으로 하는 것이 아니라 우리나라 전국 규모의 예측에 활용될 수 있다는 점에서 의의가 크다고 할 수 있다. 따라서 소유역 단위의 물리모델에 의한 결과 보다 정확도가 떨어질 수 있다는 지적도 있지만, 대면적을 대상으로 비교적 단순한 모델에 의해 정확도를 확보할 수 있다는 점에서 활용성이 매우 높을 것으로 기대된다.

수도권매립지에는 일일 약 8,500톤 이상의 건설폐기물 및 중간처리시설 업체의 잔재물이 반입되고 있으며, 이 중 약 40~50%가 20 mm미만의 토사류로 대부분이 건물해체 및 중간처리과정에서 발생되는 콘크리트류의 파쇄분과 공사현장에서 유입되는 흙 등으로 구성되어 있다. 이러한 폐토사를 매립으로 최종처리하기 보다 식물생장에 필요한 식생토사로 활용하는 방안을 검토하기 위하여 건설폐토사의 화학적 특성 확인 및 조경설계기준 등과 비교하고, 식물의 생장특성도 함께 관찰하여 식생토사로의 적용적합성을 확인하고자 하였다. 건설폐토사의 토성확인 결과, 건설폐토사는 사양토(모래 77.5%, 실트 9.0%, 점토 13.5%)로써 일반적인 조경용 기준(사양토 또는 양토)에 적합한 것으로 확인되었다. pH는 평균 7.7로 조경용 기준에 적합한 6.0~6.5보다 높게 나타났으며, 건설폐토사내 포함된 다양한 성분때문에 전기전도도, 치환성나트륨 및 치환성칼슘농도가 높게 나타났다. 또한 유기물 함량은 6.8%정도로 조경설계기준의 상급수준보다 높게 나타났다. 이는 건설폐기물에 포함된 폐목재 일부가 선별과정을 거치면서 톱밥보다 미세한 형태로 분쇄되고, 이러한 목분이 폐토사에 잔류하기 때문으로 판단된다. 건설폐토사 및 마사토와의 혼합토를 대상으로 식물(황화코스모스, 유채, 보리)의 생장실험을 수행한 결과, 염에 약한 황화코스모스의 경우 건설폐토사 혼합이 식물의 정상적인 생장을 저해하였고, 황화코스모스 보다 비교적 염에 강한 유채의 경우에도 건설폐토사의 혼합이 식물에 긍정적인 영향을 미치지 못하였다. 반면 보리는 염에 강한 식물로 알려져 있으며, 실험결과 건설폐토사와 마사토를 50:50으로 혼합한 조건에서 가장 빠른 추대성장과 이삭맺음을 확인 할 수 있었다. 추후 여러 조건에서 반복실험이 진행되어야 하나, 현재의 건설폐토사는 강내염성 식물에만 적용가능할 것으로 판단되며, 다양한 식물의 식생을 위한 토사로 활용하기 위해서는 건설폐토사를 대상으로 제염 또는 적정 배합토를 혼합하는 방안 등이 모색되어야 할 것이다.

Various foreign materials such as contaminated soil, woody waste, drums containing waste oil, waste transformer, and waste pressure vessel are generated during the collecting and sorting processes of steel scrap. Recently, environmental problems have occurred because of the use of steel scrap that contained contaminants and was not separated properly. And this has also affected the quality of iron products made of steel scrap. Particularly, contaminated soil is highly likely to contain various hazardous substances including heavy metals, which is why proper management standards for contaminated soil are necessary. In this study, concentrations of heavy metals, BTEX, TPH, PAHs, and hazardous materials in contaminated soil were analyzed. It was found that the concentrations of lead and zinc were higher than other heavy metals and iron also showed high concentration. The very high TPH concentration in contaminated soil implies that contaminated soil was polluted by diesel, fuel oil or lubricant. So the comprehensive management regulatory plan and management standard for the hazardous materials are necessary for environmentally-friendly recycling of steel and iron scrap.

Jeju island, which is located along the moving path of typhoon, suffers from flooding and overflow by torrential rain. So abrupt runoff occurring, damages of downstream farm field and shore culturing farms are increasing. In this study, Oaedo stream, one of the mountainous streams on Jeju island, was selected as the basin of study subject and was classified into 3 sub-basins, and after the characteristics of subject basin, the soil erosion amount and the sediment delivery of the stream by land usage distribution were estimated with the use of SATEEC ArcView GIS, the sediment yield amount of 2000 and 2005 was analyzed comparatively. As a result of estimating the sediment yield amount of 2000, the three sub-basins were respectively 12,572.7, 14,080 and 157,761 tons/year. and sediment yield amounts were estimated as 35,172.9, 5,266 and 258,535 tons/year respectively in 2005. The soil erosion and sediment yield amount of 2005 using single storm rainfall were estimated high compared with 2000, but for sub-basin 2, the values rather decreased due to changes in land use, and the land coverage of 2005, since there are many classifications of land usage compared with 2000, enabling to reflect more accurate land usage condition, could deduce appropriate results. It is anticipated that such study results can be utilized as basic data to propose a direction to predict the amount of sediment yield that causes secondary flooding damage and deteriorates water quality within detention pond and grit chamber, and take action against damages in the downstream farm field and shore culturing farms.

토양의 다짐은 강우 시 지표유출 및 토사유출에 큰 영향을 끼친다. 다짐은 체적밀도 증가, 전단강도 증가, 공극률 변형, 투수계수 등과 같은 토양특성 변화를 야기하기 때문이다. 본 연구는 인공강우 실험을 활용하여 개발지의 사면조건과 유사한 나지교란사면에서 표면의 다짐처리가 지표유출 및 토사유출에 미치는 영향을 파악하였다. 표면처리(다짐, 비다짐), 강우강도(68.5mm/hr, 95.6mm/hr), 사면경사(5°, 12.5°, 20°)의 각 조건별 3회 반복하여 총 36회의 강우모의에 따른 지표유출 및 토사유출을 측정하였다. 연구결과, 다짐처리 후 토양의 체적밀도 및 전단강도는 유의적으로 증가하였다. 그러나 이러한 물리적 특성의 변화가 지표유출에 미치는 영향은 강우강도와 사면경사에 따라 다르게 반응하였다. 평균 토사유출량은 강우강도와 사면경사가 증가함에 따라 유의적으로 증가하였다. 또한, 토사유출량은 강우강도와 사면경사 별 다짐처리 유‧무에 따라 다른 반응을 보였다. 완경사(5°)에서는 다짐처리에서 더 많은 토사가 유출되었으나, 급경사(20°)에서의 다짐처리는 토사유출을 감소시키는 역할을 한 것으로 나타났다. 나지교란사면에서는 토사유출에 대한 다짐효과의 천이구간이 존재하는 것으로 파악되며, 본 연구의 토양조건 및 강우조건에서 천이구간은 완경사와 급경사 사이로서 사면경사 10～15° 범위에 존재하는 것으로 판단된다.

전세계적으로 토사유출은 심각한 문제로 알려져 있다. 환경관리자, 농부 및 다른 토지소유자들을 위해 다양한 모델링 테크닉이 개발되어왔고, 토양유실 저감을 위해 다양한 site-specific 최적관리기법의 효율을 산정하여 활용하였다. 물리적기반인 WEPP 모형은 시 공간적으로 작은 유역과 필지에서 발생하는 토양유실을 산정할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 WEPP watershed version을 이용하여 강원도 홍천군 자운리에 위치한 연구지역에 빗물

최근 집중호우 등으로 인하여 유역에 생산된 토사가 하도에 유입되면서 하상 및 지형변동을 일으키고 있으며, 보 및 댐 상류에서 유사의 퇴적으로 인하여 홍수위 변화와 저수지 기능감소 등 많은 변화를 가져오고 있다. 이로 인해 수리구조물의 지속적인 유지 및 관리를 위하여 댐 및 보의 유사관리 방안이 절실하게 요구되고 있다. 본 연구에서는 낙동강에 건설된 소규모 댐인 상주보를 대상으로 CCHE2D모형을 이용하여 댐의 상류에 퇴적된 토사의 토출(排出, SPT) 메카니즘을 분석하였다. 토사 토출 효과를 예측하기 위하여 2차원 하상변동 수치모형인 CCHE2D를 이용한 하상변동 과정을 모의한 결과, 보 상류에서는 수문을 통과하여 흐르는 유속으로 인하여 하상이 저하 되었으며, 보 하류에서는 상류에서 유입되는 유사량과 지형적인 영향을 받아 세굴과 퇴적이 반복되는 경향을 보였다. 상류에서 2년빈도 유량인 3,857 ㎥/s와 풍수량인 207.4 ㎥/s로 48시간 동안 상주보로 유입될 때, 수문이 완전히 열린 상태로 있을 경우에, 상주보에서 배사효과를 예측하기 위하여 유사 전달(Sediment delivery)을 분석하였다. 2년빈도 유량인 3,857 ㎥/s의 경우 보에서 하류로 전달되는 유사량은 약 4,400 tons 정도로 산정되었다. 유량이 1,500 ㎥/s일 때, 약 2,700 tons이 하류로 전달되지만, 최대 유사전달이 발생되는 지점은 보 하류에서 발생하였다. 풍수량 인 207.4 ㎥/s 일 때, 1,357 tons이 하류로 전달되며, 최대 유사전달이 발생되는 지점은 보에서 발생하였다. 따라서, 상류에서 2빈도의 홍수량이 유입될 때, 토사 토출 효과가 큰 것으로 나타났다.