PRISM 기법을 이용한 토석류 유발 강우량 최적 평가

Abstract

장마철에 발생하는 태풍 및 집중호우로 인하여 국내의 산악지역에 위치한 공용고속도로에서 토석류로 인한 인적, 물질적 피해가 꾸준히 발생하고 있다. 이에 따라, 토석류를 예방하기 위한 방법과 대책공법 개발에 대한 연구가 필요하다. 한국도로공사(2013)는 토석류에 의한 피해를 최소화하기 위해 토석류 발생 가능 구간의 위험 정도를 정량적으로 분석하였다. 토석류 발생 특성을 고려하여 각 고속도로 이정마다 지형 특성을 나타내는 재해점수와 고속도로 구조물 특성을 나타내는 취약점수를 부여하여 위험 등급에 따라 관리하였다. 서울대학교는 한국도로공사 토석류 위험도 평가 방법과 근접한 기상관측소의 누적강우량을 바탕으로 토석류 예보 기준을 수립하여 토석류 발생을 예측하였다. 서울대학교에서 제안한 토석류 주의보·경보 평가 방법은 실시간으로 발생한 강우량을 바탕으로 평가를 수행하기 때문에 토석류로 인한 피해 예방에 효율적이다. 그러나 국내와 같이 산림면적이 약 64%를 차지하는 지형은 국지적으로 강우가 발생하며, 산맥의 영향으로 특정 지역의 실제 강우량이 가까운 강우관측소의 강우량과 다를 수 있다. 누적 강우량을 이용하는 토석류 주의보 경보 평가 결과, 다수의 토석류 미발생 지역에서 주의보 또는 경보가 발령되는 오보가 발생하였으며, 이로 인해 토석류 주의보 경보 평가 결과의 정확도가 낮아졌다. 본 연구에서는 한국의 지형 요소를 고려한 PRISM(Parameter-elevation Relationships on Independent Slopes Model) 기법을 이용하여 토석류 발생 및 미발생 지역에 대하여 토석류 주의보 경보 평가를 수행하였다. 기존의 토석류 주의보 경보 평가의 경우, 평가 지점에서 가까운 자동기상관측소 강우자료를 사용하여 토석류 발생을 예측하지만, PRISM을 적용할 경우 각각의 평가 대상 지역마다 강우량을 추정하여 토석류 발생을 예측한다. 결과적으로 실제 토석류가 발생한 6개 공용고속도로 노선에 대하여 기존의 토석류 주의보 경보 평가 방법과 개선된 평가방법을 비교하여 정확도가 개선된 것을 확인하였다.