토석류 유동 해석을 위한 침식모형 평가 = Evaluation of Several Erosion Models for Analysis of Debris-Flow
저자
이승준 ( Seungjun Lee ) ; 안현욱 ( Hyunuk An ) ; 김민석 ( Minseok Kim ) 연구자관계분석
발행기관
학술지명
한국농공학회 학술대회초록집(Proceedings of the Korean Society of Agricultural Engineers Conference)
권호사항
발행연도
2020
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
90-90(1쪽)
제공처
산 경사면에서 발생하는 토석류는 지형변화에 큰 영향을 미치는 대표적인 자연재해 중 하나다. 특히, 도심지역 및 산림지역에서 발생된 토석류는 유동 및 퇴적과정에서 막대한 인명 및 재산 피해를 야기할 수 있다. 이에 여러 선행연구들에선 수치모형을 활용하여 토석류의 유동과정과 피해규모를 분석하여 토석류로 인한 피해를 예측하고 이를 저감시키고자 하였다. 또한 최근 10년 동안 정화도 높은 예측을 위해 토석류의 침식 및 연행작용에 대한 연구들이 활발하게 이루어졌다. 침식 및 연행작용은 토석류의 유동과 퇴적과정에 큰 영향을 미치기에 토석류 분석 및 예측에 있어서 필수적으로 고려되어야하는 요소이다. 하지만 국내·외적으로 다양한 침식 및 연행작용 알고리즘(이하 침식모형)을 고려하여 분석한 연구는 아직 미비한 실정이다. 이에 본 연구는 다양한 침식모형과 유동모형을 선택하여 각 침식모형에 따른 토석류의 유동과 피해규모를 분석하였다. 토석류 분석에는 국내에서 개발되어 여러 유동 및 침식모형을 선택하여 모의·분석할 수 있는 Deb2D 모형을 활용하였다. Deb2D 모형은 2차원 수치해석 모형으로 적응형 격자를 기반으로 토석류를 구현하고 있으며 본 연구에선 유동 모형으론 Voellmy, Bingham 그리고 Coulomb-viscous 모형을 선택하고, 침식모형으론 Sovilla, Frank 그리고 Medina 모형을 선택하여 모의하였다. 2011년 우면산에서 발생한 일련의 산사태를 대상으로 토석류의 유동과 피해규모를 구현했으며 수치모형의 정확성 판단을 위해 현장 조사를 통해 얻어진 토석류의 피해 범위, 총 퇴적량 그리고 특정 지점에서 관측된 최대 퇴적 높이 및 최대 속도를 비교자료로 활용하였다. 특히, 연구지역의 토석류 발생 전·후 DEMs(Digital Elevation Models)을 활용하여 공간에 따른 침식 깊이 자료를 구축하였으며, 이를 Deb2D 모형을 통해 분석된 침식깊이 결과와 비교·분석하였다. Deb2D 모형을 통한 토석류 모의는 성공적으로 이루어졌으며, 피해 규모를 예측하기 위해선 침식모형의 선택이 중요한 것으로 분석되어졌다.
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