토사재해 저감시설의 효과 정량화를 위한 취약성 평가방법론 제안
Methodological Approaches to the Vulnerability Assessment for theEffect Quantification of Debris Flow Disaster Mitigation Facilities
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Abstract
최근 지구 온난화와 기후변화로 인해 자연재해의 강도가 커지고 있으며, 도시화 및 산업화로 인해 토사재해의 피해는 지속적으로 증가 하고 있는 추세이다. 특히 국내의 경우 도심지의 인구 밀도가 높아 토사재해에 대해 취약한 실정이며, 따라서 국내 여건에 적합한 토사재해 대응기술이 필요하다. 이에 본 연구에서는 토사재해의 취약성 분석을 통해 토사재해 저감시설의 효과를 정량화할 수 있는 방법론을 제안하고자 한다. 토사재해 발생시 위험도는 크게 물리적 측면과 인적측면의 위험도로 분류할 수 있다. 토사재해로 인한 물리적 위험도를 평가하기 위해 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압을 이용하였으며, 각각의 인자들에 대한 격자별 위험도를 합산하여 물리적 위험도를 산정하였다. 아울러 인적 위험도 평가는 성별/연령별로 흐름속도에 대한 한계수심을 결정하고, 격자별 한계수심과 토석류 발생수심과의 비교를 통해 인적 위험도를 평가하였다. 최종적으로 격자별 취약성은 물리적 측면의 위험도와 인적 위험도를 합산하여 산정하였다. 본 연구에서 제시된 방법론은 토사제어 저감시설 설치시 효과를 정량적으로 파악할 수 있으며, 토사재해 저감시설들과의 조합 및 용량결정에 활용될 수 있다.
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Recently, the scale of localized torrential rains, extreme rainfall, and typhoons has become large due to the climate change which iscaused by global warming, and the riskiness of debris flow disaster is increasing by urbanization and industrialization as well. In thecase of a domestic situation, it is vulnerable to debris disaster due to high population density of the urban and the debris adaption techniquewhich is suitable to domestic situation needs. In this study, we suggest the methodology to quantify for the effectiveness analysisof debris disaster mitigation facilities. Debris flow disaster vulnerability can be classified as physical aspects and human aspects. Flow depth, flow rate and impact pressure of the debris disaster are used to evaluate the physical vulnerability and physical vulnerabilitywere estimated by summing factors in the grid vulnerability. Human vulnerability assessment is quantified by comparingcritical depth of age and gender in grid with occurred mud depth. The suggested methodology can quantify the installation effect ofdebris flow disaster mitigation facilities, and be used to combination of debris disaster mitigation facilities and its capacity decisions.
1. 서론
우리나라에서는 매년 호우, 태풍, 대설 등 자연재해로 인하여 많은 피해가 발생되고 있으며(Park et al., 2014), 지구 온난화에 의한 이상기후로 인해 토사재해의 위험성 역시 커지고 있다(Quan Luna et al., 2011; Chio et al., 2013; Ryu et al., 2014; Choi et al. 2015). 또한 재해로 인한 피해액과 그에따른 복구액 역시 증가하고 있는 추세이다(NEMA, 2013; Park et al., 2014). 우면산 산사태(2011년 7월)가 대표적인 경우로 시간당 100 mm가 넘는 집중호우로 인해 대형 산사태가 발생하였고, 이로 인해 16명의 사망자와 50명이 넘는 부상자가 발생하였다. 현재 토사재해로 의한 피해를 저감하기 위한많은 기술들이 연구 중이며 주로 토석류 흐름을 직접적으로 막는 기술에 초점이 맞추어져 있다. 토석류 방재 기술은 직접적으로 토석류를 막는 시설물에 의한 방재와 토석류를 예측하여 토석류에 의한 피해를 사전에 저감하는 기술로 구분할 수 있다(Kang and Kim, 2014).
자연재해로 인한 물리적 위험도 분석에 관련된 연구들은 다양하게 진행되고 있으나(Galli and Guzzetti, 2007; Li et al.,2010; Kang and Kim, 2014; Park, et al., 2014), 이러한 연구는 자연재해로 인한 인명측면의 위험도를 파악하는데 한계를 가진다(Park, et al., 2014). 토사재해에 의한 구조물의 위험도분석에 관련된 연구는 주로 국외에서 수행되었다(Fuchs et al., 2007; Haugen and Kaynia, 2008; Quan et al., 2011;Jakob et al., 2012; Kang and Kim, 2014). 국내에서는 Choi et al.(2014)는 도심지에서의 토사재해 위험도를 평가하기 위해 FLO-2D모형을 통해 토사재해 위험범위를 정량적으로 분석하였다. Lee et al.(2015)는 토석류 흐름해석 프로그램을 활용하여 경사면 지형 변화에 따른 토석류 흐름 및 구조물의 취약도를 분석하였다. 이에 Kang and Kim(2014)는 토석류의 높이, 속도 및 충격압으로 인한 건물의 위험도를 국내의 특성을 반영하여 건물의 취약곡선식을 제안하였다. Choi et al.(2012)은 구조물의 동적응답이론과 HAZUS-MH에서 제시한 손상함수를 적용하여 구조물의 위험도를 평가한 바 있다.
위 방법론들은 물리적 위험도 분석에 관련된 연구로 토사재해로 인한 인적측면의 위험도를 파악하기 어렵다(Park, et al., 2014). 인적위험도는 유속과 수심과의 관련성이 크며, 주로 해일 및 홍수 분야에서 연구가 진행되었다. 이에 관련하여 다양한 연구자들에 의해 수심, 유속, 사람의 신체적 능력에 대한안전성 조건이 실험을 통하여 연구되었다(Abt et al., 1989; Imamura, 1995; Karvonen et al., 2000; Jonkman, 2005; Cox et al., 2010; Yeh, 2010). 대표적인 연구가 Abt et al.(1989)로 실험을 통해 홍수시의 한계수심(critical depth)과 한계유속(critical velocity)의 관계를 제시하였다. Endoh and Takahashi(1995)와 Karvonen et al.(2000)은 댐붕괴시 인적피해가 발생하는 조건에 대해서, Yeh(2010)와 Muhari et al.(2011)은 해일 발생 조건에서의 한계수심 및 한계유속을 제시하였다. 이들의 실험의 결과는 홍수시에 국한된 경우로 토사재해가 발생될 경우에는 적용하기 어렵다. 토사재해의 인명측면의 위험도는 토석류의 깊이와 토석류의 속도와 관계성이 있다. 이에 Lee et al.(2016)은 기존의 홍수시의 한계수심과 한계유속의 연구를 바탕으로 물과 토사류의 밀도차를 산정하고, 밀도차로 인해 발생하는 항력을 수정하여 토사재해에 적용 가능한 한계수심과 한계유속을 유도한 바 있다.
토사재해 발생시 물리적 피해 및 인적피해를 예방하기 위한 대표적인 저감시설로는 사방댐 및 사면보호공법 등이 있다. 그러나 이러한 시설들은 산지지역에서 설치가능하나 도심지에 적용하기는 어렵다. 산지지역에서의 저감시설로 모든 토사재해를 예방하기 어려우며 따라서 토사재해가 발생시 도심지의 피해를 최소할 수 있는 소규모 저감시설들의 설치가 필요하다. 대표적인 저감시설로는 유도수로, 배수로, 저류조 등이 있다. 그러나 이들 시설의 설치로 인한 효과검증에 관련된 연구는 미비한 실정이다. 아울러 여러 저감시설들이 조합시 이들의 설치효과 및 위치결정에 대한 문제 역시 정량적으로 검증된 바 없다.
이에 본 연구에서는 토사재해 저감시설의 효과를 정량화할 수 있는 방법론을 제안하고자 한다. 토사재해 저감시설의 효과를 정량화하기 방법론으로 취약성 분석을 적용하였다. 아울러 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압을 이용하여 물리적 위험도를 산정하였으며, 인적 위험도 평가를 위해 격자별 한계수심과 토사류의 발생수심을 이용하였다. 대상유역의 최종적인 위험도는 물리적 위험도와 인적 위험도를 합산하여 평가하였으며, 이를 우면산 유역에 적용하였다.
2. 이론적 배경
2.1 FLO-2D 수치모형 프로그램
FLO-2D는 홍수 범람과 이류(mud flow) 및 토석류(debris flow)를 모의하는 2차원 유한차분모형(finite different model)으로 세계적으로 널리 사용되고 있다(Kim et al., 2013; Lee et al., 2015). 주로 범람, 홍수, 유역강우 및 유출, 토사이동 및 토석류 등을 포함하는 홍수 위험 예측에 사용된다. FLO-2D 수치모형은 토석류가 유하하면서 발생하는 침식작용은 모의할 수 없다(Kim et al., 2013). 그러나 격자와 시간에 관계없이 유동심, 속도, 압력결과를 도출이 가능하며, 격자 기반 모형으로써 다른 응용프로그램들과 연동이 쉽다는 장점이 있다(Lee et al., 2015). FLO-2D 수치모형의 지배방정식은 연속방정식과 2개의 운동량방정식으로 구성되어 있다. 아래 Eq.(1)은 연속방정식을, Eq.(2)과 Eq.(3)은 운동량 방정식을 나타낸 것 이다.
여기서 h는 토석류의 유동심, u와 v는 유동심을 통해 산정된 x 방향과 y 방향의 이동속도, i는 강우강도, Sfx와 Sfy는 x 방향과 y 방향에 대한 마찰경사이다. 위 방정식에서 토석류 해석에 직접적으로 영향을 미치는 항은 점성효과를 반영하는 마찰경사항이며, 항복, 점성, 난류, 분산 전단응력으로 구성되어 Eq. (4)와 같이 표현된다.
여기서, τy는 항복전단응력, τv는 점성전단응력, τt는 난류전단응력, τd는 분산전단응력, η는 동점성, C는 내부 전단계수이다. 총 전단응력을 수심적분하여 경사형식(gradient form)으로 표현하면 Eq.(5)와 같다.
여기서, Sy는 항복경사, Sv는 점성경사, Std는 난류-분산경사, γm는 유사혼합물의 비중량(kg/m3), K는 저항매개변수, n는 등가 Manning 계수이다.
2.2 물리적 위험도 평가 방법
물리적 측면의 위험도는 토석류 유입에 따른 건물의 손상을 의미한다. 토사재해로 인한 건물손상의 취약성 평가는 토사재해 유발인자에 대한 물리적 특성(깊이, 속도, 충격압)과 건물손상 정도에 대한 정보를 담고 있는 취약함수를 통해 평가할 수 있다(Kang and Kim, 2014; 2016). Kang and Kim (2014; 2016)는 보강 철근콘크리트(Reinforced concrete) 건물과 비 철근콘크리트(Non-reinforced concrete) 건물에 대해 물리적 취약곡선을 제시하였다. 여기서 비 철근콘크리트 건물은 벽돌 조적식 구조, 목구조, 경량빔 구조가 해당된다. 토석류의 깊이, 속도, 충격압에 대한 보강 철근콘크리트 건물과 비 철근콘크리트 건물의 취약곡선은 Table 1과 Fig. 1과 같으며, 건물손상 정도에 따라 0~1사이의 값을 갖는다. Fig. 1의 (a), (b) 및 (c)는 건물 구조형식과 토석류의 높이, 속도 및 충격압과 같은 물리적 특성에 대한 건물의 취약곡선을 나타낸 것이다.
Vulnerability function of building structure type and physical characteristics of debris flow(Kang and Kim, 2014; 2016)
Debris flow Vulnerability curves(Kang and Kim, 2014; 2016)
토석류의 물리적 특성인 높이, 속도 및 충격압 값이 커짐에 따라 건물의 취약성은 비선형적으로 증가한다. 아울러 보강 콘크리트 구조에 비해 비 콘크리트 구조물의 취약곡선은 보다 가파르게 증가하며, 이는 비 콘크리트 구조로 이루어진 구조물은 보강 콘크리트구조물 보다 토석류에 취약함을 의미한다. 이러한 토석류 취약함수는 토사재해로 피해가 발생할 가능성이 있는 지역의 건물손상 정도를 추정하는 방법에 적용 될 수 있다. 따라서 개별 격자별로 토사재해 유발인자에 대한
물리적 특성(높이, 속도, 충격압)을 계산하면 해당 격자의 최종적인 위험도가 산정된다.
2.3 인적측면 취약성 평가
Abt et al.(1989)는 홍수시의 한계유속(vc)과 한계수심(h)을 실험을 통해 이들의 관계를 제시하였다. 그러나 위 실험에서 제시된 한계유속과 한계수심과의 관계는 유체를 순수한 물로 가정한 경우이다. 일반적인 물을 흘려보내면서 얻어진 실험결과로 토사류에 의한 인적피해 또는 불안정성 판단에 적용하기에는 적합하지 않다. 이는 토사류와 물과의 밀도차이로 인해 항력이 다르기 때문이다. 이에 Lee et al.(2016)은 홍수와 토사류의 유속 감쇄계수를 적용하여 토사류에 대한 항력을 산정하였다. 그 과정에서 물에 대한 밀도를 토사류에 대한 값으로 변경하였으며, 토사류의 밀도는 Choi(2013)에서 제시된 바와 같이 1,800 kg/m3로 가정하였다. 유속 감쇄계수는 유체의 밀도의 차이로 인해 발생되는 유속의 차를 의미하며, 물과 토사류의 경우는 0.745의 관계가 된다.
홍수 및 토사재해 발생시 성별 및 연령에 따라 인적 위험도가 다르므로 이들의 신체 특성을 반영하여 인적 위험도를 산정하였다. 이는 사람마다 유체의 흐름에 저항할 수 있는 능력이 다르기 때문이다. 0-5세와 65세 이상을 취약성이 높은 연령으로 분류하고 성별/연령별로 한계유속과 한계수심을 적용하였다. 격자별 토사류 수심과 유속을 대입하면 격자별로 나이그룹에 따른 안정과 불안정을 평가할 수 있다. Table 2는 홍수시와 토사류에 대한 hvc 관계식을 비교한 것이며, 이를 도시적으로 표현하면 Fig. 2와 같다. 토사류의 한계수심은 홍수시의 한계수심보다 낮으며, 이는 토사류로 인한 인명피해는 유체가 물인 경우에 비해 위험성이 큼을 의미한다. 아울러 취약계층일수록 한계수심-유속 그래프가 안쪽으로 이동되며, 이중 어린아이가 토사재해 발생시 위험도가 가장 큼을 확인할 수 있다.
Comparison of hvc on the flood and mud flow condition according to the age and gender(Lee et al., 2016)
Comparison of critical depth and critical velocity according to the age and gender on the flood and mud flow condition(Lee et al., 2016)
3. 대상유역
토사재해로 인한 물리적 위험도 및 인적 위험도를 적용하기 위해 방배동 래미안 아트힐을 대상유역으로 선정하였다. 대상유역인 방배동 래미안 아트힐은 2011년 7월 27일 오전 8시 50분경에 산사태가 시작되어 6명의 사상자가 발생한 지역이다. 토사재해가 발생할 당시 서울지역은 2011년 1월 1일부터 7월 31일까지 누적강수량이 1,751.6 mm로 이미 평년 연강수량 1,450 mm를 20.8% 초과한 상태였다. 우면산 산사태가 발생한 7월 27일에는 오전 0시부터 23시까지 서초구 392 mm,강남구 296 mm, 관악구 260 mm가 관측되었다. 서초구의 경우(우면산) 오전 6시 50분부터 8시 50분까지 2시간동안 발생된 강우량은 164 mm이었으며, 이는 2시간 최대강우량의 100년 강우빈도인 156.1 mm를 초과한 경우이다. Fig. 3은 대상유역인 방배동 래미안 아트힐의 위성사진 및 토사재해로 인한 피해현황을 나타낸 것이다.
Study basin and damage situation caused by landslide(Naver, 2016)
4. 대상유역의 취약성 평가
4.1 물리적 위험도 분석
물리적 위험도를 산정하기 위해서는 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압이 필요하다. 격자별 흐름깊이, 흐름속도, 충격압은 2.1절의 FLO-2D의 수치모형에서 산정하였다. 대상유역에 대한 물리적 위험도를 산정하기 위해 유역을 5 m×5m의 격자로 구성하였다. 모의별 시간을 10초, 20초, 30초, 40초로 시간을 분류하고 시간별 결과 값에 대한 최대값을 해당격자의 토사재해 유발인자(흐름깊이, 흐름속도, 충격압)로 선정하였다. 흐름 해석은 연속방정식 공식에 근거한 흐름해석 방정식에 의해 계산되며, 각 격자에 대한 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 따른 위험도는 Table 1에 제시된 취약곡선식에 의해 산정하였다. 대상유역의 건물은 콘크리트 구조물로 Table 1(b) 경우의 취약곡선식을 적용하였다. 모두 격자에서 토사재해 유발인자가 산정되나, 본 연구에서는 건물의 위험도를 평가하기 위해 건물이 위치한 격자의 유발인자만을 평가에 적용하였다. 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 대한 취약성 평가 결과는 Fig. 4(a)-Fig. 4(c)과 같으며, 이들 세 개의 유발인자에 대한 위험도를 합산하여 최종적인 건물의 위험도를 나타낸 것이 Fig. 4(d)이다. 우면산 산사태가 발생시 102동 건물의 위험도가 가장 컸음을 확인할 수 있다.
Risk assessment of caused by flow height, flow velocity and impact pressure for building
4.2 인적 위험도 분석
인적 측면의 위험도를 산정하기 위해서는 건물에 거주하고 있는 인구의 분포특성을 파악하여야 한다. 이는 성별 및 연령에 따라 토사류에 대한 위험도가 다르기 때문이다. Table 2에서 제시된 토사류의 한계수심과 한계유속은 지역별로 동일하게 적용가능하나 연령별 성별 인구 구성비는 지역별로 다르다. 대상유역인 방배동 래미안 아트힐은 행정구역상 방배3동에 위치에 있다. 래미안 아트힐에 거주하는 성별 및 연령별 인구를 직접 조사하기 어려워 방배3동의 인구 구성비를 적용하여 이를 바탕으로 대상유역의 성별/연령별 구성비를 추정하였다. 2010년을 기준으로 방배3동의 거주인은 23,964명이며, 가구수는 7,865이다. 따라서 가구당 평균인원수는 약 3명이나 래미안 아트힐의 경우 1인 가구의 비중이 낮고, 세대당면적이 136~152 m2(방 4개)로 일반주택보다 커서 가구당 인원수를 4명으로 가정하였다.
분석에 적용된 구조물인 래미안 아트힐은 101~106동으로 구성되어 있으며, 래미안 아트힐의 관할지역인 방배 3동의 성별/연령별 인구수를 고려하여 각 아파트 각 동별로 거주하는 성별/연령별 인구수를 산정하였다.
FLO-2D의 수치모형을 이용한 토석류 해석을 위해 격자크기를 5 m×5m로 구축하였으며, 각 동이 위치되는 격자수는 5~7개이다. 동별 인구수를 격자수로 나누면 한 격자에 거주하는 성별/연령별 인구를 산정할 수 있다. 아울러 산사태가 발생되는 시간을 밤으로 가정하여 모든 구성원이 집에 있고, 거주자의 이동반경을 아파트 주변만으로 가정하였다. 이는 아파트 주변외의 인구의 이동 패턴은 현실적으로 파악하기 힘들기 때문이다. 아울러 모든 세대원이 동시에 집에 있기는 불가능하나, 위험도 평가는 가장 위험한 상황을 반영하는 게 안전적인 측면에서 유리하다고 판단하여 모든 세대원이 집에 거주하고 있다고 가정하였다.
각각의 격자에 대해 거주하는 성별/연령별 인구수 산정결과와 h vs vc로 산정된 성별/연령별 한계수심을 비교하여 각 격자별 인적 위험도를 산정하였다. 이때 토석류 흐름속도는FLO-2D의 수치모형에서 계산되며, 토석류 흐름깊이와 한계수심을 비교하면 각 격자에 대해 성별/연령별로 토사재해에 노출된 인원을 산정할 수 있다. 즉, 토석류가 발생한 흐름깊이가 사람이 저항할 수 있는 한계수심보다 크면 위험한 상태이며, 반대로 한계수심보다 작으면 안전한 상태라 판단할 수 있다. 따라서 격자별로 위험하다고 판단되는 인원을 총 인원으로 나누면 인적 위험도를 판정할 수 있다. 아래 Table 6은 임의의 격자에서 성별/연령에 따른 위험도를 계산하는 과정을 나타낸 것이며, 이 경우의 위험도는 0.6(12/20)이다. 이러한 과정을 통해 결정된 대상유역의 인적 위험도 평가 결과는 아래 Fig. 5이다. 산사태 발생시 102동의 피해가 큼으로 인해 물리적 위험도와 동일하게 인적위험도 역시 102동 주변에서 가장 크게 산정되었다. 아울러 실제 우면산 산사태 발생시 102동 주변은 성별/연령에 관계없이 모든 인원이 위험도 노출됐음을 확인할 수 있다.
Estimation of people vulnerability in grid
Risk assessment of people caused by landslide
Population and population ratio by age and gender in Bangbae 3 dong
Resident population by age and gender in study basin
Resident population by age and gender in each grid
4.3 대상유역의 취약성 평가 결과
대상유역의 최종적인 취약성 분석은 물리적 측면의 위험도와 인적 위험도를 합산하여 산정하였다. 물리적 측면의 위험도는 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 의해 발생한 것으로 4.1절에서 산정된다. 아울러 인적 측면의 위험도(4.2절)는 각 격자에서 발생된 토석류의 흐름깊이와 사람이 저항할 수 있는 한계수심과 비교를 통해 인적 위험도를 산정하였다. Fig. 6은 물리적 위험도와 인적측면의 위험도를 합산하여 최종적인 대상유역의 취약성을 분석한 결과이다.
Result of vulnerability caused by landslide in study basin
Fig. 6은 최종적인 대상유역의 취약성 평가 결과로, 우면산 산사태 발생시 래미안 아트힐의 102동이 토사재해로 인한 피해가 가장 큼을 확인할 수 있다. 이 지역은 토사재해 발생시위험도가 높은 지역으로 토사재해 저감시설을 통해 위험도를 감소시킬 필요가 있는 지역이다. 따라서 위험지역에 적합한 토사재해 저감시설의 위치 및 규모를 결정하여야 하며, 이들의 효과는 저감시설의 설치 전후의 위험도의 변화정도를 이용하여 정량화할 수 있다.
본 연구의 취약성 분석은 토사재해 저감시설의 위치 및 규모를 결정을 위해 이들의 효과를 정량화하는 것이다. 이는 물리적 측면과 인적위험도의 평가를 통해 토사재해 제어시설의 유무에 따른 위험도를 비교함으로써 이들의 효과를 평가할 수 있다. 적용된 방법론은 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 의한 물리적 위험도와 인적피해의 가중치를 동일하게 가정한 경우이다. 그러나 현장의 조건 및 토사재해 제어시설의 설치목적에 따라 토사재해 유발인자의 중요도가 다르다. 따라서 현장의 조건 및 토사재해 제어시설의 목적에 따라 토사재해 유발인자의 가중치를 다르게 설정하여야 할 것이다.본 연구는 토사재해 제어시설의 용량 및 위치에 따른 효과검증을 위한 방법론을 제시하는데 목적이 있으며, 토사재해 유발인자들의 가중치를 결정하는 문제는 본 연구범위에서 배제하였다. 아울러 실제 저감시설이 설치되었을 경우의 저감시설의 용량 및 위치결정에 대해서는 추후 연구과제로 남긴다.
5. 결론
본 연구에서는 토사재해 저감시설의 적정위치 및 효과를 정량화할 수 있는 방법론을 제안하였다. 이를 위해 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압을 이용하여 물리적 위험도를 산정하였으며, 인적 위험도 평가를 위해 격자별 한계수심과 토석류 발생수심을 이용하였다. 대상유역의 최종적인 취약성은 물리적 위험도와 인적 위험도를 합산하여 평가하였으며, 이를 우면산 유역에 적용하였다. 그 결과를 정리하면 다음과 같다.
토사재해 발생시 위험도는 크게 물리적 측면과 인적측면으로 분류할 수 있다. 토사재해로 인한 물리적 위험도를 평가하기 위해 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 대한 취약곡선의 적용을 통해 건물의 위험도를 평가하였으며, 각각의 인자들에 대한 격자별 위험도를 합산하여 물리적 위험도를 산정하였다. 아울러 인적 위험도 평가는 성별/연령별로 흐름속도에 대한 한계수심을 결정하고, 격자별 한계수심과 토석류발생수심과의 비교를 통해 인적 위험도를 정량화하였다. 최종적으로 격자별 취약성은 물리적 측면의 위험도와 인적 위험도를 합산하여 산정하였다.
적용된 방법론은 토석류의 흐름깊이, 흐름속도, 충격압에 의한 위험도와 인적피해의 가중치를 동일하게 가정한 경우이다. 본 연구는 토사재해 제어시설의 용량 및 위치에 따른 효과검증을 위한 방법론을 제시하는데 목적이 있으며, 토사재해 유발인자들의 가중치를 결정하는 문제는 추가적인 연구 및 현장검증이 필요하다. 본 연구의 결과는 토사재해저감시설 설치할 경우 토사재해저감 시설로 인한 위험도 저감효과를 정량화 하는데 적용할 수 있다. 향후 토사재해 제어시설의 조합되었을 경우 이들의 효과를 객관적으로 평가하기 위한 인자들의 가중치 문제 및 대상유역을 통한 효과검증은 추후 연구과제로 남긴다.
감사의 글
본 연구는 국토교통부/국토교통과학기술진흥원 건설기술연구사업의 연구비지원(13건설연구S04)에 의해 수행되었습니다.