The concept of the satellite formation flight is area where it is actively study with expandability and safety compare to existing satellite. For execution of duty with more safety issue, it needs to consider hot topic of space debris for operation of formation flight. In this paper, it suggests heuristic algorithm to have avoidance maneuver for space debris towards operating flight formation. Indeed it covers, using common software, operating simulation to nearest space environment and not only to have goal of avoidance but also minimizing the usage of fuel and finding optimization for maximizing cycle of formation flight. For improvement on convergence speed of existing heuristic algorithm, it substitute to hybrid heuristic algorithm, PSOGSA, and the result of simulation, it represents the satisfaction of minimum range for successful avoidance maneuver and compare to not using avoidance maneuver, it keeps more than three times of formation maintenance performance. From these, it is meaningful results of showing several success goals like simple avoidance collision and fuel usage and decreasing number of times of maintaining formation maneuver.

Due to the continuous space development by mankind, the number of space objects including space debris in orbits around the Earth has increased, and accordingly, difficulties of space development and activities are expected in the near future. In this study, among the stages for space debris removal, the implementation of a vision-based approach technique for approaching space debris from a far-range rendezvous state to a proximity state, and the ground test performance results were described. For the vision-based object tracking, the CAM-shift algorithm with high speed and strong performance, and the Kalman filter were combined and utilized. For measuring the distance to a tracking object, a stereo camera was used. For the construction of a low-cost space environment simulation test bed, a sun simulator was used, and in the case of the platform for approaching, a two-dimensional mobile robot was used. The tracking status was examined while changing the position of the sun simulator, and the results indicated that the CAM-shift showed a tracking rate of about 87% and the relative distance could be measured down to 0.9 m. In addition, considerations for future space environment simulation tests were proposed.

The natural hazard occurrences such as landslides, debris flows and natural/artificial slope failures were mainly caused by typhoons and extremely heavy rainfall. In order to reduce these natural hazards the efficient countermeasure methods were need to reduce the landslide and debris flow caused by variations of precipitation patterns. The positively countermeasure coping with the debris flow hazards should have to estimate mainly progress to construction of barrier facilities based on the predicted results of potential hazard types and its scales as well as establish and enforce actively maintenance of the barrier facilities. In addition we also emphasized the necessary to the types of barrier facilities and institution improvement in order to positively hazard reduction of debris flow.

The relationship between debris flow and topographical factors is essential for the reliable estimation of soil loss. The objective of this paper is to estimate stability index and soil loss for assessing landsliding risk caused by debris flow. SIMAP and RUSLE are used to estimate stability index and soil loss, respectively. The landsliding risk area estimated by using SIMAP is found to be different from the large land area estimated by RUSLE. It is found that the spatial distribution of soil cover significantly influences landsliding risk area. Results also indicate that stability index and soil loss, estimated by soil cover factor, improve the assessment of landsliding risk.

Disasters make huge debris in short period of time. In spite of increasing risk of disasters by recent climate change, consideration on disaster debris is still insignificant in Korea. In order to improve management of disaster debris, disaster debris management guidelines have been compared with those of United States and Japan. According to comparison, debris management of Korea showed lack of concreteness for field workers. The unit recovery costs of inland debris and offshore debris were 173 and 318 thousand won per ton, respectively. Inland debris was mainly affected by quantity and location. And offshore debris were affected by finances.

In this paper, the authors introduced a new approach to find the optimal collision avoidance maneuver considering multi threatening objects within short period, while satisfying constraints on the fuel limit and the acceptable collision probability. A preliminary effort in applying a genetic algorithm (GA) to those kinds of problems has also been demon\-strated through a simulation study with a simple case problem and various fitness functions. And then, GA is applied to the complex case problem including multi-threatening objects. Two distinct collision avoidance maneuvers are dealt with: the first is in-track direction of collision avoidance maneuver. The second considers radial, in-track, cross-track direction maneuver. The results show that the first case violates the collision probability threshold, while the second case does not violate the threshold with satisfaction of all conditions. Various factors for analyzing and planning the optimal collision avoidance maneuver are also presented.

토석류 충격력의 패턴을 분석하기 위하여, 개별요소법(DEM, discrete element method)에 기초를 둔 프로그램인 PFC(Particle Flow Code)를 이용하여 사면모형을 수치해석적으로 모델링하였다. 본 연구에서는 입자의 총 중량, 사면경사, 입자의 월류가 발생하는 경우의 충격력 특성을 분석하였다. 본 수치해석을 통해 1. 입자 총 중량 3kg의 경우 사면경사가 증가할수록 토석류의 충격력은 증가한다. 2. 입자 총 중량 7kg의 경우 사면경사가 증가할수록 토석류의 충격력이 증가한다. 사면경사 45°의 경우에는 입자의 월류가 발생하여 최종충격력이 적게 산정되었다. 하지만 월류가 발생하는 시점의 충격력은 가장 큰 것을 볼 수 있다. 3. 개별요소법을 적용한 PFC 2D를 이용하여 토석류 충격력을 분석하여 보았다. 모든 수치해석 결과에서 초반 충격력이 크게 튀는 현상을 보였는데, 이는 마찰이 없는 비현실적인 가정으로 인하여 해석 초기에 수개의 입자가 흘러내리면서 발생한 것으로 판단된다. 향후 입자의 물성에 관한 연구가 더 이루어져야 할 것으로 판단된다.

토석류 재해는 발생의 시기를 예측하기 어렵고 발생 시 많은 피해가 순식간에 일어나기 때문에 피해를 예측하고 이를 사전에 예방할 수 있는 저감시설의 도입이 필요한 자연재해이다. 2006년 강원도에 발생한 대규모 산사태 및 토석류 재해와 올해 7월 서울 서초구 우면산 일원 및 춘천시 천전리 일원의 토석류 재해 발생은 이러한 점을 잘 나타내는 사건이라 할 수 있다. 본 연구에서는 실제 토석류 발생위험지역에 대해 조사하고 시설물(사방댐)을 이용한 토석류 발생량을 예측하여 토석류 저감시설의 설치조건에 따른 저감효과를 분석해보기 위해 수치해석모형을 이용하여 모의하고 결과를 분석하였다. 하류 모니터링지점의 통과 토사량을 발생량으로 가정하고 토석류 저감시설물의 설치위치와 규모를 다양하게 변화하여 모의한 결과 토석류유출량을 최소화 할 수 있는 시설물의 설치조건을 선정할 수 있었다. 이러한 연구방법과 연구결과는 토석류 저감시설물의 설치계획을 효율적으로 세우기 위해 활용성이 높을 것으로 사료된다.

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.

일반적으로 자연재해가 발생하면 인명과 재산에 큰 피해가 발생한다. 그러나 자연재해는 많은 경우 인명과 재산 피해뿐 아니라 환경오염을 초래하여 2차적 피해를 발생시킨다. 자연재해의 영향으로 손상된 건물과 도로 등은 상당 부분이 폐기물로 버려지며, 특히 수해가 발생할 경우 많은 양의 침수폐기물이 발생하는 것이 일반적이다. 2006년 강원도에서 발생한 태풍 에위니아의 경우 평소 발생하는 지정폐기물 양의 약 30배에 달하는 재해폐기물이 발생하였으며, 2011년 경기도의 경우 집중호우로 인해 약 8천 가구의 주택과 공장 및 농경지가 침수되고, 6만 톤이 넘는 수해폐기물이 발생하였다. 강우와 함께 하천으로 흘러간 재해폐기물은 하천수를 오염시키며, 주거지 인근에 방치된 재해폐기물은 악취를 발생시킨다. 적시에 처리되지 못한 재해폐기물은 토양 및 지하수를 오염시켜 공중보건에 영향을 미치게 된다. 또, 재해폐기물을 처리하는 과정에서도 매립지에 대량의 침출수가 발생하거나 소각 과정에서 다량의 대기오염원이 발생할 가능성이 크다. 자연재해로 인한 환경오염 피해를 줄이기 위해서는 재해로 인한 위험을 저감시켜 재해폐기물 발생을 감소시켜야 하며, 발생 폐기물에 대한 신속하고 효율적인 처리가 필요하다.

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 교각에 부유잡목이 걸린 경우의 피해사례와 원인을 검토하고 교각주위의 부유잡목에 의한 수위 및 유속의 변화에 대하여 검토하였다. 또한 교각에 걸린 부유잡목의 면적변화 및 각도변화에 따른 교각 주위의 흐름특성을 통해 교량 및 제방의 안정된 설계를 위한 부유잡목의 기초적인 특성을 파악하였다. 각종 설계기준을 검토한 결과 하천에 설치된 교량 등 수리구조물의 여유고는 단순히 하천의 유량에 따라 결정하도록 하고 있어 좀더 구체적인 기준이 필요한 것으