물리기반 모델을 이용한 광역규모의 산사태 발생 가능성 평가

Abstract

이 연구의 목적은 광역규모에서 산사태 발생 가능성을 평가하기 위하여 물리기반 모델을 적용하고, 그 방법론적 객관성을 획득하는 것이다. 이를 위하여 강우에 의한 표층 산사태 발생 가능성을 평가하는 TRIGRS 모델을 이용하여 단계적으로 연구를 수행하였다. 첫째, 수목이 산사태 발생에 미치는 영향을 정량적으로 분석하기 위하여 소규모의 산사태 발생지에 대하여 수목 영향의 고려 여부에 따른 TRIGRS 모델의 모의 결과를 비교분석하였다. 이 과정에서 TRIGRS 모델이 수목의 수문학적 영향 및 역학적 영향을 고려할 수 있도록 수정하였다. 분석 결과, 강우 발생 중에는 수목의 역학적 영향이 수문학적 영향에 비해 산사태 발생에 보다 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 둘째, 수정된 TRIGRS 모델의 매개변수를 광역규모에서 산정하는 방법을 제안하고, 그 방법론적 객관성을 평가하였다. 연구의 공간적 규모를 고려하여 국내의 기 구축된 DB를 토대로 수정 TRIGRS 모델 모의에 필요한 매개변수를 산정하는 방법을 제안하였다. 이에 대한 검증 및 평가를 위하여 산사태 발생지에 대한 토심 및 수목 뿌리 점착력 시나리오별 수정 TRIGTS 모델 모의를 실시하였으며, 시나리오별 결과를 MSR 지수를 이용하여 평가하였다. 그 결과, 제안된 매개변수 산정방법을 이용한 모의 결과가 산사태 발생 가능성을 효과적으로 평가한 것으로 판단되었다. 마지막으로 국내 산사태 유발 강우의 특성을 분석하여 수정 TRIGRS 모델의 기준 강우자료를 선정하였으며, 이를 이용하여 평창군과 인제군의 산사태 발생 가능성을 평가하였다. 국내의 산사태 유발 강우를 분석한 결과, 기준 지속시간 24시간에서 재현빈도 5년의 확률강우량이 기준 강우자료로 선정되었다. 선정된 강우자료를 이용한 평가 결과, 평창군 내 진부면과 인제군 내 서화면의 산사태 발생 가능성이 군내 다른 지역에 비해 상대적으로 높은 것으로 평가되었다. 단계별 연구결과를 종합해볼 때, 물리기반 모델은 광역규모에서 산사태 발생 가능성을 평가하는데 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 판단되었다. 특히, 물리기반 모델의 매개변수를 산정하는 과정을 통하여 산사태 유발 인자의 특성 변화 및 입력 자료의 부재를 합리적으로 고려할 수 있을 것으로 기대되었다.