일반적인 불투과형 사방댐은 제체 대부분이 콘크리트로 구성되어 분리 및 해체가 어려워 조속한 보강이 난해하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위한 투과형 강재 스크린 사방댐이 제작되어 사용 중에 있지만, 강재가 부식되는 등 여러 문제를 보이는 실정이다. 이에 따라, 선행 연구에서는 강재 스크린 구조물을 내부식성이 뛰어난 GFRP로 대체하여 성능 및 안전 성을 검증하였지만, 동수압만 고려되는 등 다양한 조건이 고려되지 않은 것으로 확인되었다. 그렇기에 본 연구에서는 선행 연구 에서 수행된 GFRP 스크린 구조물뿐만 아니라, CFRP도 고려하였으며, 보다 다양한 표면 유속 별 하중 조건 및 유목, 토석류 등 과 같은 다양한 조건에서의 성능 비교 및 안전성 평가를 수행하였다. 해석 결과, GFRP와 CFRP는 강재 대비 제체에 작용하는 응력이 29.79∼91.73%가량 감소된 성능을 보이며, 이 외에도 충분한 안전성과 경제성을 겸비함을 확인하였다. 결론적으로 GFRP 및 CFPR 스크린 구조물은 강재 투과형 사방댐을 대체하여 사용하기에 충분하다고 판단되지만, 이는 수치 해석을 통한 결과이 므로 향후 실제 실험이 진행될 필요가 있을 것으로 판단된다.

본 연구는 강원도 원주시에 설치된 사방댐을 대상으로 장마 전·후의 자료를 비교·분석하여 사방댐에 의한 저서성 대형무척추 동물의 군집 변화를 파악하고자 하였다. 조사시기는 2019년 3월부터 9월까지 총 4회 조사를 실시하였으며, 조사지점은 불투과형 사방댐(전석), 투과형 사방댐(버트리스), 대조지역을 선정하여 사방댐을 기준으로 상류 2지점, 하류 2지점을 조사하 였다. 유속은 불투과형, 투과형, 대조지역의 지점에서 대부분 증가하였으며, 불투과형은 St. 3에서 장마 이후 감소하는 것으로 나타났다. 저서성 대형무척추동물의 종수 및 개체수는 장마 이후 대부분 감소하는 것으로 나타났으며, 투과형과 대조지역의 개체수 감소율은 전석에 비해 비교적 유사한 것으로 나타났다. EPT 그룹의 종수 및 개체수는 장마 이후 대부분 감소하는 것으로 나타났다. 유사도 분석 결과, 장마 이전에는 불투과형 및 투과형이 대조지역과 38.4%로 구분되었으나, 장마 이후에는 투과형과 대조지역이 불투과형과 51.3%로 구분되었다. PCA 분석 결과, Axis 1을 기준으로 불투과형은 장마 전․후로 양의 값을 나타내었으며, 투과형과 대조지역은 장마 전․후 음의 값을 나타내어 불투과형 보다는 투과형이 대조지역과 상관성이 높은 것으로 분석되었다. EPT 그룹은 불투과형에서 하루살이목, 투과형과 대조지역에서 날도래목이 분포하는 것으로 분석되었다. 본 연구결과, 사방댐 설치는 저서성 대형무척추동물 군집에 변화를 초래할 수 있으며, 불투과형 보다는 상대적으로 투과형이 대조지역과 장마 이후 군집 차이가 적은 것으로 분석되었다.

본 연구는 산지계류에 시설되는 사방댐의 투과정도를 파악하고, 이를 바탕으로 재해예방과 생물종 다양성에 대한 적절한 보호 및 관리를 위하여 개방형에 따른 사방댐의 생태적 기능을 분석한 결과를 요약 하면 다음과 같다. 투과율이 15% 미만인 불투과형 중력식 댐은 투과형 댐으로 구조개량 하거나 전환할 경우 투과율이 0.72%에서 55.8%로 약 77배 이상 증가하는 것으로 나타났다. 저사 및 저수 등 특별한 목적을 두고 시공하는 불투과형 중력식 사방댐을 제외하고는 하류지역으로 토사의 이동, 어류 및 양서류의 상 ·하류에의 생태통로 등 다양한 기능을 비교적 양호하게 할 수 있는 투과형으로 개선하여 시공 할 필요성이 있다. 사방댐 차단높이에 따른 개방은 유효고, 기초부의 높이 및 하부기초 부분의 매몰정도에 따라 다르므로 현장여건 및 시공목적에 따라 설계할 필요성이 있다. 횡단면의 개방형태에 따른 사방댐의 생태적 기능은 어류소통형, 홍수조절형, 저수형(산불방지취수형), 토석막이형(저사형), 토석막 이형(토석형) 및 입도분석형으로 제시하였다.

본 연구는 경남지역 야계사방사업지의 적지적소를 판정하기 위해 사방댐 총 526개소와 계류보전시설 총 230개소의 기시공지 및 시공예정지를 대상으로 입지 및 임상, 수문조건을 분석하였다. 사방댐 시공 지과 계류보전시설은 입지환경인자 중 퇴적암, 표고 201∼400m, 경사 21∼30°, 산사태위험등급 2등급 인 곳에 가장 많이 시공되었고, 임상환경인자인 임상, 경급, 영급, 밀도 중 소경급, Ⅲ영급 임분에서만 시공빈도가 유사하였다. 또한 사방댐의 크기 및 개소수를 결정하는 수문환경인자 중 유역면적의 경우 50ha 이하, 수계밀도 2.1∼4.0km/km2, 종장형 수계, 1시간당 최대강수량 61∼90mm, 1일 최대강수량 201∼300mm인 곳에서 가장 많이 시공되었다. 따라서 사방댐 시공지와 계류보전시설지 간의 입지 및 수문조건이 다소 유사한 것으로 추후 야계사방사업을 실시할 경우 산각붕괴 및 침식 발생위험이 높은 지역에 한해서는 사방댐과 계류보전시설의 병행이 가능한 것으로 판단된다.

야계사방 구조물인 버트리스 댐과 돌바닥막이 복합공작물로 구성된 계류에서 구조물의 설치에 따른거리별 저서성대형무척추동물의 출현종 및 개체수의 변화에 따른 서식처 영향을 분석한 결과를 요약하면 다음과 같다. 저서성대형무척추동물의 출현종수는 비교적 구조물과 거리가 먼 지점인 A와 D에서 각각 29종 및 27종이 출현하였고, 구조물과 가까운 거리에 있는 두 지점인 B와 C지점은 각각 11종 및 18종으로 A 및 D지점에 비하여 적게 나타났다. 주요 분류군의 개체수 현존량은 사방구조물과 가까운 거리인 B와 C 지점에서는 여울 및 소의 형성으로 생물서식공간의 감소에 따라 각각 644.4 및 1,644.4 inds./㎡로 개체수가 매우 낮게 나타났다. 구조물과 다소 먼 A와 D의 두 지점은 우점도지수는 각각 0.429 및 0.404로서 비교적 낮게 나타나고, 다양도지수․균등도지수․풍부도지수는 높게 나타나고 있어 가까운 거리인 B와 C 지점에 비하여 상대적으로 안정된 군집을 이루고 있는 것으로 나타났다. 따라서, 야계사방 구조물들의 유형 및 높이에 따라 거리별 정도의 차이는 있지만 서식생태계에 영향을 미치고 있으므로 산지계류에서 사방구조물을 설치할 때는 계획 단계에서부터 생태계 현황을 파악하여 그 영향이 최소화될 수 있도록 구조물의 유형과 높이 등 규모를 결정하여 계류 생물서식처를 보호할 필요성이 있다.

The purpose of this study is to evaluate the structural safety of anchor bolts used for connecting between H-beam and reinforced concrete, which are considered to be the most vulnerable parts to external loads.

본 연구는 산지 내에서 발생하는 토사재해의 저감을 위해 설치하고 있는 사방댐의 설치유역에 대한 특성을 강원도 지역을 중심으로 GIS기법을 이용하여 분석하였다. 최근 산사태 및 토석류 재해에 대한 위험정보를 나타내기 위해 다양한 기법을 활용한 재해지도(Hazard Map)가 제작되고 있다. 또한 초기 콘크리트 중력식 사방댐설치를 시작으로 최근에는 사방댐에 추가적인 기능을 접목하여 다양한 효과를 기대할 수 있는 다기능 사방댐의 설치를 위한 연구도 진행되고 있다. 뿐만아니라 사방댐의 형태와 규모, 안정성 및 설치효과에 이르기 까지 다양하게 진행되었다. 하지만 지금까지 설치된 수 많은 사방댐이 설치된 지역에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 강원도 사유지에 설치된 사방댐현황을 바탕으로 사방댐 유역의 특징을 GIS기법을 이용하여 분석하고 통계적 방법으로 그 특성을 분석하였다. 유역특성 분석은 유역면적과 경사 및 경사향 등이며, 토양특성과 유출특성에 대한 분석도 추가적으로 수행하였다. 본 연구결과는 기 설치된 사방댐유역의 특성을 분석하여 향후 최적의 사방댐 설치위치를 결정하기 위한 기초자료로 활용할 수 있다.