The evolution of the stellar debris after tidal disruption due to the super massive black hole's tidal force is difficult to solve numerically because of the large dynamical range of the problem. We developed an SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) - TVD (Total Variation Diminishing) hybrid code in which the SPH is used to cover a widely spread debris and the TVD is used to compute the stream collision more accurately. While the code in the present form is not sufficient to obtain desired resoultion, it could provide a useful tool in studying the aftermath of the stellar disruption by a massive black hole.

Since climate change increases the risk of extreme rainfall events, concerns on flood management have also increased. In order to rapidly recover from flood damages and prevent secondary damages, fast collection and treatment of flood debris are necessary. Therefore, a quick and precise estimation of flood debris generation is a crucial procedure in disaster management. Despite the importance of debris estimation, methodologies have not been well established. Given the intrinsic heterogeneity of flood debris from local conditions, a regional-scale model can increase the accuracy of the estimation. The objectives of this study are 1) to identify significant damage variables to predict the flood debris generation, 2) to ascertain the difference in the coefficients, and 3) to evaluate the accuracy of the debris estimation model. The scope of this work is flood events in Ulsan city region during 2008-2016. According to the correlation test and multicollinearity test, the number of damaged buildings, area of damaged cropland, and length of damaged roads were derived as significant parameters. Key parameters seems to be strongly dependent on regional conditions and not only selected parameters but also coefficients in this study were different from those in previous studies. The debris estimation in this study has better accuracy than previous models in nationwide scale. It can be said that the development of a regional-scale flood debris estimation model will enhance the accuracy of the prediction.

In this study, a feed-back system for vulnerable urban area by debris flow is suggested in order to carry out effective maintenance. The feed-back system consists of deriving vulnerable elements, providing structural alternatives, analyzing investigation·inspection and investigating damages.

Climate change has caused localized torrential rainfalls and typhoons to occur more frequently, increasing damages to both life and property. In particular, debris flows have brought damages not only in mountainous areas but also in urban centers. Many studies have been carried out with the rising concern on debris flows. These studies applied different debris flow models and conduct analyses on behaviors of debris flow and on forecasting. Given this, however, the subject of the impact force of debris flows should also be taken into consideration. Thus, this study applied RAMMS and FLO-2D, two models for the numerical analysis of debris flows used to analyze impact force. Here, the selected study areas are Umyeonsan Mountain in Seoul and Majeoksan Mountain in Chuncheon, where damages on debris flows were caused by the localized heavy rains in 2011. To identify a debris flow–triggering rainfall, we used and applied rainfalls calculated at different frequencies (30-year, 50-year, 100-year, 200-year). This study calculated and compared impact forces produced by the two models at any point in the study areas. Identifying impact forces based on the comparison of the two models will be useful in selecting materials and equipment appropriate when installing facilities in mountainous regions.

In this study, the regular inspection check-list for vulnerable areas of debris flow was developed in order to cope with expected debris flow in urban areas. First, items for regular inspection were obtained by the Delphi technique, and the regular inspection check-list was developed based on obtained items. The check-list was verified and improved by means of applying it in 2 test-bed site.

산악지역의 비탈면에서 발생되는 토석류에 의한 피해를 예측하기 위해 비탈면 평가를 통하여 취약지역을 선정하여 안전성 검토와 토석류 확산 시뮬레이션을 실시하고자 하였다. 그 결과, 일부 지역에서 토석류에 의한 도로 구조물 및 민가 피해가 발생될 것으로 예상됨에 따라 토석류 예방 및차단시설이 계획될 필요가 있는 것으로 판단된다.

The purpose of this study is to develope items for regular and emergent inspections in order to prevent a debris flow in urban areas. Preliminary evaluation items which are matched with urban characteristic were derived by Literature review and first survey of the Delphi technique. It is expected that final items for regular and emergent inspections are developed by additional surveys of the Delphi technique.

After large-scale flooding damage occurred along the Imjin river in 1996, 1998, and 1999, the Hantan river flood control dam was planned, and it has since been under construction. Unlike existing dams in Korea, the Hantan river flood control dam will remain fully open except during high floods, when the dam will store flood water temporarily to reduce flood peaks and flood water volume downstream. During past flooding seasons, floating debris has caused difficulties in the management of large-scale dams. Most of the existing multipurpose dams in Korea have installed nets to collect floating debris based on many years of experience with and data about inflow and distribution of floating debris in the dams. For the Hantan river flood control dam, however, collection of data about inflow and distribution of floating debris is not possible as the dam is located near the border area between North and South Korea. In order to devise a preliminary plan to collect floating debris in the Hantan river flood control dam, an EFDC hydrodynamic model was used to analyze the behavior of floating debris during high floods. The Lagrangian particle tracking method was utilized to simulate the behavior of floating debris in the dam. Based on the analysis of paths and final destinations of the particles, seven collection points were selected where it seemed to be effective to collect floating debris, as debris is likely to accumulate there in high density.

Inactive space objects are usually rotating and tumbling as a result of internal or external forces. KOREASAT 1 has been inactive since 2005, and its drift trajectory has been monitored with the optical wide-field patrol network (OWL-Net). However, a quantitative analysis of KOREASAT 1 in regard to the attitude evolution has never been performed. Here, two optical tracking systems were used to acquire raw measurements to analyze the rotation period of two inactive satellites. During the optical campaign in 2013, KOREASAT 1 was observed by a 0.6 m class optical telescope operated by the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). The rotation period of KOREASAT 1 was analyzed with the light curves from the photometry results. The rotation periods of the low Earth orbit (LEO) satellite ASTRO-H after break-up were detected by OWL-Net on April 7, 2016. We analyzed the magnitude variation of each satellite by differential photometry and made comparisons with the star catalog. The illumination effect caused by the phase angle between the Sun and the target satellite was corrected with the system tool kit (STK) and two line element (TLE) technique. Finally, we determined the rotation period of two inactive satellites on LEO and geostationary Earth orbit (GEO) with light curves from the photometry. The main rotation periods were determined to be 5.2 sec for ASTRO-H and 74 sec for KOREASAT 1.

Recently, localized rainfalls and torrential typhoons due to the abnormal climate have increased in Korea and the damage situation caused by debris flow at Umyeon Mountain has especially take place a big social issue. However, the standardized damage investigation does not yet exist and the systematic analysis of the data has not also been carried out. In this regard, this study developed assessment factors to conduct standardized damage investigation for debris flow. To achieve this, preliminary assessment factors were derived from analysis of literature review and the Delphi method through 12 experts who work at fields of facility, academia and industry. As a result, 29 rational check lists of 6 groups were determined.

The damage cases by debris flow and each investigation techniques used by the institutes associated with debris flow were analysed. It was concluded that considering urban debris flow characteristics and the purpose of investigation is essential to establish reasonable debris-flow damage investigation technique.

In this study, we conducted a pilot basis for the census debris flow hazard zone is located on the roadside in some national road. Valley part by usage data for 154 points by calculating the risk and damage was also selected for the debris flow prevention research priorities. This databased to be able to systematically manage a debris flow that may occur on the national roadside.

According to recent meterological disasters, social awareness for safety of infrastructure is heightened by increasing natural disasters such as Fukushima accident, landslide of Umyeon mountain. Also scale of landslide is increased in Korea but safety review of dam is insufficient. In this study, we reviewed data(reservoir capacity, type of dam, danger map of korea forest service, satellite pictures, geologic map, etc.) and conducted site investigation whose the area is the most dangerous. Based on the results, we choose the most dangerous dam and analysis site close examination, slope stability analysis, scale of debris flow, etc. As a result, we will conduct measures establish on reinforcement and final evaluation of landslide's hazard.

최근 기후 변화에 따른 게릴라성 호우에 의한 전 세계 도심 속 산지 지역에서 토석류의 발생 빈도수가 증가하고 있으며, 이 결과 더 많은 인명피해와 주요 시설물 파괴 등의 피해가 사회적 큰 문제로 대두되고 있다. 현재까지는 도심지역 재해 관리 및 피난 계획 수립 시, 토석류 범람은 별도로 취급되어 피난 권고 시스템이 구축되고 있으나 피난계획 수립 시, 재해 발생 가능성을 고려한 여러 재해를 기반으로 통합적인 대책 수립이 필요하며 향후, 현재보다 더 큰 강우가 발생 할 가능성이 굉장히 크며 이에 대한 대책 수립의 중요성 또한 강조되고 있다. 본 연구에서는 실제 지역에서의 토석류의 유동형태를 파악하고, 외력조건으로 DAD 분석을 통해 가능최대 강우량과 유출량을 산정하며 주거지 지역에서의 토석류 영향범위 파악을 목적으로 한다. 실제 지역에서의 토석류 특성을 분석하기 위해 토석류 흐름 패턴, 퇴적 깊이, 도달속도, 발생된 토사량 및 토석류 이동거리를 평가했다. DAD 해석 결과, 피크 시간 강우량은 국지성 호우에 의해 약 135 mm, 24시간 누적 최대강우량은 태풍에 의한 호우로 약 544 mm로 조사 되었다. 또한 토석류에 의한 영향범위를 파악 하였다.

우리나라의 토석류 위험지 관리는 산림청의 산사태 위험지 관리제도와 구 소방방재청의 급경사지 관리 제도를 준용하고 있으나, 토석류 위험지를 구체적으로 관리하고 있지 못하다. 그 이유는 우리나라의 토석류 발생지의 대부분이 황폐산지의 반복되는 토석류 발생지가 아니라, 국지성 집중호우로 인해 돌발적으로 발생되는 토석류가 대부분이기 때문에 위험지 관리 대책을 수립할 수 없는 어려움이 있다. 이 연구는 지형 및 입지특성에 근거한 기준점 설정을 통해 토석류 위험구역 구획방안을 제시한 선행연구를 검토하고자 시행되었다. 2011년 7월 토석류 피해지역인 춘천시 신북읍 천전리 일원의 퇴적토사량과 토석류의 도달거리를 산정하여 위험구역을 구획하였다. 실제 피해 대상지인 2개의 유역을 연구대상지로 선정하여, 산정된 침식가능토사량(지질·계류 차수별 원단위 기준 산정법)과 운반가능토사량(총수량·용적토사농도 이용 산정법)을 현지 측량에 의해 얻어진 퇴적토사량과 비교하였다. 그 결과 침식가능토사량은 실측에 의해 얻어진 토사량과 유사한 범위에 있었고 운반가능 토사량은 과대치가 산정되었다. 토석류의 도달거리는 경험식에 지질·계류 차수별 원단위 기준 산정법으로 계산된 침식가능토사량으로 산정하였다. 경험식으로 산정된 도달거리는 수해 직후 촬영된 항공사진의 판독으로 산정한 도달거리와 비교한 결과 유사 범위에 위치하였다. 수해 직후 촬영된 항공사진을 판독하여 구획된 토석류의 퇴적범위는 구획된 토석류 위험구역 내에 위치하여 이 방법이 유효함을 확인하였다.

근래에 3D 프린터를 활용한 3D모형물의 정밀한 공정이 가능하게 되어 활용도가 높아지고 널리 보급되었다. 이에 따라 3D프린터가 각종 의학, 공업 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 3D프린터는 레이어를 한 장씩 쌓는 방식으로 모형물을 제작하기 때문에 정밀하고 세밀한 공정이 가능하여 실물과 흡사한 모형물을 제작할 수 있다. 이 모형을 이용한 실험결과는 토석류 저감 시설 개발에 이용할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 3D프린터의 특성을 활용하여 토석류 유출 저감 시설 모형을 제작하고 그것을 활용한 토석류실험을 진행하기 위한 기초연구를 진행하였다. 먼저 3D CAD를 이용하여 실험에 사용될 토석류 유출저감 시설의 실제 단면을 설계하고 실험수로에 적합한 축척으로 단면을 조정하여 최종 설계 단면을 완성하였다. 이를 토대로 3D 프린터를 활용하여 모형을 제작하였다. 모형 제작시 유출저감 시설의 형태와 제작 난이도에 따라 분류하여 부분적 혹은 전체를 제작하여 완성하는 형태로 모형 제작을 진행하였다.

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.

본 논문에서는 토석류로 인해 발생하는 도로 피해를 예방·저감시키기 위한 도로관리기관의 방재정책과 예방적 방재를 위해 필요한 기술 그리고 사업의 실행과정에서 발생하는 타 기관과의 조정 및 협력방안에 대한 내용을 소개한다. 최근 우리나라의 여름철 강수특성은 집중강우 빈도가 증가하는 추세이며, 집중강우 시 경사가 급한 산지부에서 발생하는 토석류 산사태로 인한 도로 피해 빈도도 증가하고 있다. 토석류로 인한 도로 피해예방과 저감을 위해서는 토석류가 가능한 구간에 대하여 예방적인 재해저감시설을 설치하거나 모니터링을 통해 도로 이용 차량의 대피 또는 토사퇴적물의 신속한 제거와 같은 대응을 필요로 한다. 하지만, 토석류는 자연재해의 일종으로서 정확한 발생시기와 발생위치 및 규모 예측이 어려우므로 토석류 방재를 위해서는 일정수준의 방재목표 설정과 예측기술의 확보 그리고 대책시설의 설치기준을 설정할 필요가 있다. 토석류 방재목표는 근본적으로 토석류 발생시 도로의 피해를 최소화시키는 것이며, 강우의 규모에 따라 토석류 발생규모와 피해규모가 달라지므로 정량적인 목표기준은 강우를 토대로 설정하는 것이 바람직하다. 이를 위해 과거사례를 토대로 토석류 유발강우를 분석하고 방재목표 강우기준을 재현주기 50년의 강우시에 도로 피해가 발생하지 않고, 재현주기 100년의 강우시에는 피해최소화, 그 이상의 강우에서는 신속대응을 방재목표로 설정하였다. 토석류 방재를 위해서는 토석류 위험성이 있는 위치를 선정하는 기법과 기준을 필요로 하며 본 연구에서는 과거 토석류 발생사례 분석을 통해 유역단위로 토석류 위험정도를 정량적으로 평가하고 방재목표에 사용되는 강우기준와 연계시켜 위험정도를 등급화시킬 수 있는 방법을 개발하고, 고속도로 인접 유역별 위험 등급을 결정하여 설정된 방재목표에 따라 시설을 설치할 수 있는 기술기반을 마련하였다. 토석류 재해는 산지에서 시작하지만 피해는 도로에서 발생하므로 피해 복구 또는 예방사업은 토석류가 시작-이동-퇴적되는 구역별 담당기관 간의 업무에 대한 조정과 협력이 필요하다. 국내는 산지소유 또는 관리권한에 따라 산림청과 지방자치단체로 업무가 나뉘어져 있으므로 도로관리기관에서 토석류 방재정책을 수립할 때는 이들 기관과 업무추진 방식, 예방사업의 주체, 실제 사업시행 시 상호협조사항 등에 대한 사전 조율과 협력이 필수적이다. 이를 위해 산림청과 협업 체계를 마련하고 고속도로 노선별 단계적인 공동조사와 사업추진방향 회의를 통해 고속도로 토석류 예방사업을 추진하고 있는 상황이다.

기후변화에 기인한 집중호의 영향으로 산지에서 토석류를 비롯한 토사재해가 해마다 발생하고 있다. 대분의 경우 토석류 등의 재해는 산지에서 일어나는 것으로 한정하기 쉬우나, 토석류와 산사태가 발생하여 인근의 하천에 유입되면 고농도의 탁수가 혼합된 것과 동일한 효과가 발생하여, 수질에 악영향을 미친다. 이와 마찬가지로 연안에 위치한 산지에서 토석류가 발생하면, 발생된 토석류는 바다와 연결된 하천을 따라서 바다로 유입되게 된다. 이와 같은 고농도의 토석류가 바다에 유입되면 주변의 수질은 오염되어 생태계에 악영향을 미친다. 본 연구에서는 바다와 연결된 강원도 오십천 유역의 산지를 연구대상지역으로 하여, 유역 내 산지에서 토석류가 발생하였을 때 이에 따른 토석류의 거동을 모의하였다. 바다와 연결된 하구를 원점으로 하여 10 km의 거리에 대해서 토석류의 유량과 토석류의 유동심을 모의 하였다. 산지유역의 상류부에서 토석류가 발달함에 따라 침식과 퇴적이 반복되어 일어나고 있다. 모의결과 하구에서의 토사유출량은 114,216 ㎥으로 나타났다. 이와 같은 연구를 발생시켜 실제현상에 대한 예측능력을 강화시킨다면 산지와 연결된 하구부 또는 하천에서의 토석류에 의한 2차 재해를 방지하는데 효과적일 것으로 판단된다.

토석류 피해를 저감하기 위한 가장 적극적인 방법으로 사방댐이 적용되고 있다. 기존에는 불투과형 형식의 댐으로서 전석댐이나 콘크리트댐이 대부분 적용되었으나, 최근들어 물과 토사는 흘러 보내고 암석 및 유목만 차단하는 기능을 갖는 투과형 사방댐이 토석류를 차단하는데는 더 효과적이라는 분석도 나오고 있어, 상류 및 중류의 계곡에는 슬릿형식 및 버트레스형식의 투과형 사방댐의 보급이 확대되고 있다. 그러나 투과형 사방댐의 암석충돌에 대한 설계기준이 명확하지 않고 더불어 암석과 충돌할 때에 발생하는 거동에 대한 분석도 이루어지고 있지 않다. 본 연구는 대변형 충돌해석을 수행하여 투과형 사방댐이 외부 충격을 받을 때 어떠한 거동을 보이는지 분석하였다. 실제 암석을 원형 구체로 이상화하여 모델링 하였으며, 우리나라에서 발생한 토석류의 평균유속으로 충돌조건을 산정하였다. 범용 충돌해석 프로그램을 활용하여 대변형 충돌해석을 수행하였으며, 해석결과 스크린 부재가 가장 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 대변형 충돌해석을 통한 사방댐의 거동분석은 투과형 사방댐 설계시 최적의 단면형상을 도출하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.