[논문]대도시 사면관리프로그램 개발 및 적용

김경수; 채병곤; 조용찬; 이춘오; 송영석

대도시 사면관리프로그램 개발 및 적용
Development and Application of the Slope Management Program in Urban Area 원문보기

지질공학 = The journal of engineering geology, v.17 no.1 = no.50, 2007년, pp.15 - 25

김경수 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부) , 채병곤 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부) , 조용찬 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부) , 이춘오 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부) , 송영석 (한국지질자원연구원 지질환경재해연구부)

초록
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대도시지역에서 산사태와 사면붕괴가 발생될 경우 다른 지역에 비해 상대적으로 많은 인명과 재산피해를 초래한다. 이러한 사면재해를 줄이기 위해서는 위험요소가 내재된 사면들을 체계적으로 분류하고 효율적으로 관리하는 사면관리시스템이 필요하다. 사면관리시스템은 사면안정성과 관련이 있는 지질요소들에 대한 데이터베이스를 구축하고 정보화하여 사면을 장기적으로 관리하는 것으로, 지질특성이 충분히 반영될 수 있도록 조사 분석 평가과정을 통해 적합한 사면관리프로그램을 개발한 후, 도시전역의 사면에 적용하여 사면관리시스템을 구축하는 방법이 적절하다. 이러한 필요성에 의해 부산 황령산을 시범지역으로 하여 대도시지역의 사면관리시스템 구축에 실용적으로 이용할 수 있는 사면관리프로그램을 개발하였다. 이 사면관리프로그램은 자연사면과 절취사면별 고유코드화, 사면조사와 시트작성, 사면안정성 평가와 분류, 사면자료의 체계적 데이터베이스와 정보화 및 사면정보 이용 등으로 요약된다. 그리고 GIS기반으로 모든 사면에 대한 조사, 시험 및 분석자료를 입력/관리하여 사면을 지속적으로 관리할 수 있는 체계로 이뤄져 있다. 이에 의하면 사면위치, 조사자료, 현장사진, 자료분석 및 사면안정성 평가결과 등의 모든 사면자료가 원활히 입력i출력i편집/관리/운영됨으로써 사면관리가 일목요연하게 이루어진다 그리고 무엇보다 사용자가 편리하게 활용할 수 있도록 설계하였다. 따라서 대도시 지역의 사면조건을 잘 반영하고 있는 부산광역시에 이를 적용하여 사면관리시스템을 구축하였으며, 앞으로 타 대도시에도 확대 적용함으로써 체계적이고 효율적으로 사면을 관리하고 사면재해를 최소화 할 수 있는 기반을 구축하였다.양 및 조사료에서 특정 미량광물질이 결핍되어 있는 것으로 보이지 않는다. 따라서 가축에게 미량광물질 첨가제의 보충급여는 사양형태나 사료 미량광물질의 함량 및 이용도 등을 고려하여 결정해야 할 것으로 사료된다.$100^{\circ}C$ 30분 또는 $121^{\circ}C$에서 15분간의 열처리(autoclave)에 의해서 항균활성이 감소되지않는 것으로 나타났다. 따라서 약용으로 이용되고 있는 천궁의 근경 이외의 미활용자원인 잎과 줄기 등의 지상부위를 이용한 천연 항균소재 개발이 가능할 것으로 판단된다. 따르면, 버들치 (Rhynchocypris oxycephalus), 갈겨니 (Zacco temmincki)와 같은 수질에 대해 민감한 어종은 상류(S1 ${\sim}$ S2)에서의 출현빈도가 하류지점에의 출현빈도에 비해 뚜렷하게 높게 나타나 수질 특성을 반영하는 것으로 나타났으며, 트로픽구조 측면에서 내성종 (Tolerant species)및 잡식성종(Omnivore species)이 하류로 갈수록 증가하는 경향을 보였다.대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수

Abstract ▼ AI-Helper

In general, the life and asset casualties that occur due to landslide or slope failure in urban areas are larger than that in rural areas. In order to reduce the casualties, a slope management program is necessary to categorize slopes based on properties and to manage them systematically. The slope management system is the establishment of the data base for the geological and geotechnical factor according to slope stability, and the utilization of the data base to manage slopes. The suitable system must develop to slopes in urban area through the survey, analysis and evaluation process. Based on the above necessity, the slope management program which is applicable to slope management in an urban area has been developed at Hwangryung Mt. in Busan as a target area. The developed slope management program has various functions such as slope ID number of each slope or sub-region of a mountain, making a slope data sheet, analysis and grouping of slope stability, and establishment of a data base. The slope management program is constructed by use of GIS, and the survey, test and analysis data according to all slopes can be input and edited into the program. The program can also be utilized practically by end users due to the convenient input, edition printing, management and operation of slope data. Therefore, the slope management system has been established on the application of the developed program in Busan which is located in slope area. As the system is widely applied to other cities, the slope in urban area can be managed systematically and the slope hazards can be minimized.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구에서는 대도시지역의 사면조건을 잘 반영하고 있는 부산 황령산지역을 시범지역으로 선정하여 대도시지역의 사면관리시스템 구축을 위해 효율적으로 활용할 수 있는 사면관리프로그램을 개발하였다. 이 사면관리프로그램은 사면을 자연사면과 절취사면으로 구분하여 사면 형태 및 조건별 특성이 충분히 고려되도록 하였으며, 소구역별 또는 개개사면별 고유코드화, 사면시트 작성, 사면안정성 평가와 분류, 그리고 이들 자료의 데이터베이스를 통한 체계적 정보화가 가능하도록 하였다.
선택적이고 차별화하는데 있다. 이 프로그램에서는 사면안정성을 평가하고 분류함에 있어 보다 객관적이고 정확성을 기하기 위해 기존에 개발되어 충분히 검증되었거나 상용되고 있는 기술들을 이용하였다.
평가과정을 통하여 사면관리프로그램을 개발한 후, 대상도시 전역의 사면에 적용하여 사면관리시스템을 구축하는 것이 바람직하다. 이와 같은 필요성에 의해 대도시지역의 사면관리시스템 구축에 실용화가 가능한 사면관리프로그램을 개발하였다.

제안 방법

지류, 지명 레이어를 분류하였다. 그리고 등고선으로부터 DEM을 생성하고, 생성된 DEM으로부터 경사도, 음영기복도 등의 주제도를 작성하였다. 조사위치의 주변 환경을 쉽게 파악할 수 있도록 IRS-1C 영상과 LANDSAT 영상을 영상합성 (image fiision)기술을 이용한 고해상도의 컬러영상과 연구지역 자연사면의 안정성을 분류한 산사태예측도를 작성하여 이를 기본주제 도로 활용할 수 있도록 하여 효율과 편의성을 제고하였다.
그 적합성을 검증하고 실용화 하였다. 그리고 이를 타 대도시에도 확대 적용함으로써 사면을 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있는 토대를 마련하고 사면 재해를 최소화 할 수 있는 기반을 구축하였다.
기본 모델은 야외조사에 의한 사면위치, 조사자료, 현장 사진 및 시험분석 자료 등 사면자료들을 입력/편집/출력/관리/운영할 수 있도록 설계하였으며(Fig. 2), 사면 위치는 컴퓨터 화면상에서 지도를 보거나 좌표를 입력해 확인하도록 하였다. 그리고 기존에 입력되었던 사면자료는 해당 사면번호를 입력하거나, 화면상의 조사 위치를 나타내는 심볼을 마우스로 클릭하여 쉽게 검색할 수 있도록 하였다.
사면관리 프로그램은'대도시 사면관리시스템(Urban Slope Management System, USMS), 으로 명명하였다. 기본 배경화면으로는 부산광역시 전역을 표현할 수 있는 전체 지형도를 이용하여 위치 파악을 용이하게 하였다. 그리고 알고 싶은 지역으로 줌인을 하면 상세한 지형도가 나타나도록 하였다.
대도시지 역에 적합하도록 개발된 사면관리프로그램을백양산, 구덕산 및 장산 등 부산지역에 분포된 절취 사면과 자연사면들에 적용하여 모든 사면정보를 데이터베이스하고, 이를 검색 및 재분류하는 작업이 가능하도록 하였다. 또한, 공간정보 레이어 및 데이터베이스의 입력항목이나 검색항목을 관리자가 자유롭게 생성 및 삭제할 수 있도록 하여 시스템운영의 효율성을 강화하였다.
따라서 이를 보완하기 위하여 화면의 축척에 의해 지형요소의 레이어들이 자동으로 on/off될 수 있도록 하였다.
Fig 6(a)에서 우측 하단에 현장 사진을 등록하는 곳은 야외에서 직접 작성하거나 촬영한 사면 스케치 및 사진들을 등록하기 위하여, 리스트 업' 방식의 창을 도입하였다. 따라서 현장마다 여러 장의 사진을 각기 다른 이름으로 구분하여 사진매수에 제한 없이 등록할 수 있도록 하였다. 절취사면 조사시트의 항목에 없는 사항들에 대해서는 Fig.
자료들이다. 먼저 사면조건과 특성이 크게 다른 자연사면과 절취 사면으로 구분하여 각각의 코드번호를 부여하였다.
먼저 해당지역의 수치지형도를 통합하고, 통합된 수치지형도로부터 행정구역 , 건물, 도로, 철도, 등고선, 수계, 지류, 지명 레이어를 분류하였다. 그리고 등고선으로부터 DEM을 생성하고, 생성된 DEM으로부터 경사도, 음영기복도 등의 주제도를 작성하였다.
배경자료 또는 기본주제도로 이용되는 지형도, 지질도 위성 영상, DEM, 경사도, 음영기복도 및 산사태예측도 등의 주제도를 효율적으로 관리할 수 있는 레이어 제어 기와 화면상에서 지도와 위성영상을 쉽게 확대/축소/이동할 수 있도록 화면제어기를 두었다. 모든 사면자료는 화면과 프린터로 쉽게 출력하여 문서 또는 도면화가 가능하다.
사면관리시스템을 구축하였다. 사면관리 프로그램은 GIS를 기반으로 절취사면과 자연사면에 대한 현황, 위치, 지질, 지형, 사면, 소단, 식생, 지하수, 옹벽, 배수 시설, 보호시설, 불연속면, 붕괴현황, 보강대책 및 현장 사진 등의 조사자료와 시험 및 분석자료를 입력하여 지속적으로 사면을 관리할 수 있는 체계로 설계되었다. 이는 사면 안정성 분석 및 평가 등을 통해 산사태나 사면붕괴 위험성을 예측 진단하는 용도로 이용될 수 있으며, 사면관리시스템을 구축한 후 웹기반으로 변환하여 지자체 등에서 사면재해 예측과 피해방지 등의 목적으로도 활용이 가능하다.
산지에 위치한 대도시지역의 특성을 잘 반영하고 있는 부산 황령산을 시범지역으로 선정하여 사면관리프로그램을 개발하고 이를 토대로 백양산 및 구덕산지역 등에 사면관리시스템을 구축하였다. 사면관리 프로그램은 GIS를 기반으로 절취사면과 자연사면에 대한 현황, 위치, 지질, 지형, 사면, 소단, 식생, 지하수, 옹벽, 배수 시설, 보호시설, 불연속면, 붕괴현황, 보강대책 및 현장 사진 등의 조사자료와 시험 및 분석자료를 입력하여 지속적으로 사면을 관리할 수 있는 체계로 설계되었다.
있는 사면관리프로그램을 개발하였다. 이 사면관리프로그램은 사면을 자연사면과 절취사면으로 구분하여 사면 형태 및 조건별 특성이 충분히 고려되도록 하였으며, 소구역별 또는 개개사면별 고유코드화, 사면시트 작성, 사면안정성 평가와 분류, 그리고 이들 자료의 데이터베이스를 통한 체계적 정보화가 가능하도록 하였다. 그리고 사면자료의 입력/편집/출력/관리/운영을 쉽게 함으로써 사용의 편의성을 기하였으며, 무엇보다도 실용적으로 이용할 수 있는 데에 초점을 두었다.
이 연구에서 사면관리프로그램은 사면자료를 지도정보와 함께 입력하여 사용자가 효율적으로 관리할 수 있도록 GIS기반으로 설계되었다. 이 프로그램은 Windows 98, 2000 및 XP 운영체제에서 수행이 가능하도록 하였으며, 개발도구로 이용된 GIS엔진은 AccuMap X/VCL 2.
영역에 나타내어야 하는 문제점이 발생한다. 이를 위해서 많이 사용되는 항목을 이용하여 현장보고서를 출력할 수 있게 레이아웃 디자인을 하였다. 여기에는 각 개별사면에 대한 정보 중에서 현장사진 또는 스케치를 상단에 두고, 하단의 표에는 사면의 기본정보와 사면 안정성 해석결과, 보강대책 등의 복합적 내용들을 출력할 수 있게 하였다.
자연사면 조사에서는 계곡과 능선을 경계로 사면을 소구역으로 분할하여 각 소구역별 코드번호를 부여하고, 사면의 위치, 시설물, 파괴이력 등의 기초정보, 토질, 암석, 풍화 및 노두상태 등의 지질자료, 사면기하(geometry), 토질특성, 암석물성, 전단특성 및 투수성 등의 지질공학 자료를 사면시트에 기입하도록 하였다. 절취사면은 사면유형에 따라 옹벽과 절취사면으로 이뤄진 사면, 옹벽 없이 절취사면으로만 이뤄진 사면, 그리고 순수 옹벽으로만 이뤄진 사면으로 구별하였다.
자연사면 조사자료의 입력도 절취사면의 경우와 거의 유사하며, 화면상에서 자연사면의 해당되는 소구역을 선택하여 각각의 사면자료를 입력하고 수정이 가능하도록 하였다. 자연사면 입력창은 Fig.
자연사면 조사에서는 계곡과 능선을 경계로 사면을 소구역으로 분할하여 각 소구역별 코드번호를 부여하고, 사면의 위치, 시설물, 파괴이력 등의 기초정보, 토질, 암석, 풍화 및 노두상태 등의 지질자료, 사면기하(geometry), 토질특성, 암석물성, 전단특성 및 투수성 등의 지질공학 자료를 사면시트에 기입하도록 하였다. 절취사면은 사면유형에 따라 옹벽과 절취사면으로 이뤄진 사면, 옹벽 없이 절취사면으로만 이뤄진 사면, 그리고 순수 옹벽으로만 이뤄진 사면으로 구별하였다. 하나로 연결된 사면이라도 사면의 방향이 바뀌거나 이격되어 있는 경우에는 별도의 일련번호를 추가로 부여하였다.
분류하였다(김원영 외, 2000). 절취사면은 사면의 매질에 따라 흙사면과 암반사면으로 세분되는데, 가장 일반화된 기법으로서 많은 기술자들에 의해 주로사용되어지고 있는 한계평형법과 평사투영법으로 사면 안정성을 평가하였다. 흙사면의 해석기법은 주로 Bishop 의 간편법 (Bishop, 1955)에 따라 SLOPlLE(ver 3.
그리고 높이를 기준으로 3 m 미만의 사면(옹벽포함)은 붕괴위험성이 낮은 것으로 간주하여 관리대상에서 제외하였다. 조사 용사면 시트에는 암반의 불연속면, 암석분포 및 풍화 상태 등의 지질자료, 토질자료, 사면기하, 암석물성, 강도, 전단 특성, 면거칠기 및 배수조건 등의 지질공학자료를 기입하도록 하였다.
그리고 등고선으로부터 DEM을 생성하고, 생성된 DEM으로부터 경사도, 음영기복도 등의 주제도를 작성하였다. 조사위치의 주변 환경을 쉽게 파악할 수 있도록 IRS-1C 영상과 LANDSAT 영상을 영상합성 (image fiision)기술을 이용한 고해상도의 컬러영상과 연구지역 자연사면의 안정성을 분류한 산사태예측도를 작성하여 이를 기본주제 도로 활용할 수 있도록 하여 효율과 편의성을 제고하였다.
각 그룹은 건물, 도로, 주기, 지형, 하천 및 기타로 하고, 그 하위에 각 해당 레이어를 포함시켰다. 주제도는 래스터 영상으로 처리하여 별도의 레이어 그룹으로 작성하고, 사면관리 그룹을 만들어 자연사면의 소구역도, 절취사면, 지질도 및 시료채취지점 등의 정보를 나타낼 수 있도록 구성하였다.
IRS-1C, LANDSAT 영상을 사용하였다. 프로그램상에서 사면의 조사위치, 위치별 지형/지질특성과 주변 환경 등을 쉽게 파악할 수 있도록 여러가지 GIS 주제 도와 영상자료를 제작하였으며, 자연사면의 산사태 가능성을 파악할 수 있는 산사태예측도를 작성하여 이를 기본주제도로 활용하였다(Fig. 1).
한편, 개발된 사면관리프로그램을 대도시지역의 사면조건을 잘 반영하고 있는 부산광역시 백양산, 구덕산 및 장산지역에 실제로 적용하여 사면관리시스템을 구축함으로써 그 적합성을 검증하고 실용화 하였다. 그리고 이를 타 대도시에도 확대 적용함으로써 사면을 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있는 토대를 마련하고 사면 재해를 최소화 할 수 있는 기반을 구축하였다.

대상 데이터

사면관리프로그램에 필요한 입력 데이터는 사면 안정성 평가와 분류를 위해 직접적으로 관계되는 지질조건, 토질과 암반특성, 사면형태, 식생, 지하수상태, 배수시설 및 붕괴 이력 등의 사면자료와 사면관리를 위해 기본적으로 요구되는 위치, 도로 및 건물 등 인문지리적 자료들이다. 먼저 사면조건과 특성이 크게 다른 자연사면과 절취 사면으로 구분하여 각각의 코드번호를 부여하였다.
사면관리프로그램의 기본 주제도는 국립지리원에서 발간한 1 : 5,000 수치지 형도와 한국지질자원연구원에서 발간한 1 : 50, 000 지질도가 이용되었으며, 위성영상으로는 IRS-1C, LANDSAT 영상을 사용하였다. 프로그램상에서 사면의 조사위치, 위치별 지형/지질특성과 주변 환경 등을 쉽게 파악할 수 있도록 여러가지 GIS 주제 도와 영상자료를 제작하였으며, 자연사면의 산사태 가능성을 파악할 수 있는 산사태예측도를 작성하여 이를 기본주제도로 활용하였다(Fig.

이론/모형

0)프로그램을 이용하여 안정성을 해석하도록 하였다(홍원표 외, 2003). 그리고 암반사면은 캐나다 Rocsocience사의 Dips Ver 5.0 프로그램 등을 이용하여 안정성을 해석하도록 하였다(Diederichs and Hoek, 2000).
절취사면은 사면의 매질에 따라 흙사면과 암반사면으로 세분되는데, 가장 일반화된 기법으로서 많은 기술자들에 의해 주로사용되어지고 있는 한계평형법과 평사투영법으로 사면 안정성을 평가하였다. 흙사면의 해석기법은 주로 Bishop 의 간편법 (Bishop, 1955)에 따라 SLOPlLE(ver 3.0)프로그램을 이용하여 안정성을 해석하도록 하였다(홍원표 외, 2003). 그리고 암반사면은 캐나다 Rocsocience사의 Dips Ver 5.

성능/효과

개발된 사면관리프로그램을 이용함으로써 사면위치 , 조사자료, 현장사진, 자료분석, 사면안정성 평가 및 분류를 통하여 사면을 정보화하여 대도시지역의 사면을 체계적이고 효율적으로 관리할 수 있는 기반을 마련하였다. 그리고 부산광역시의 백양산, 구덕산 및 장산에 확대 적용하여 사면관리시스템을 구축하였으며, 앞으로도 지자체에서 실질적으로 활용이 가능하도록 추진해 나갈 계획이다.
여기에는 각 개별사면에 대한 정보 중에서 현장사진 또는 스케치를 상단에 두고, 하단의 표에는 사면의 기본정보와 사면 안정성 해석결과, 보강대책 등의 복합적 내용들을 출력할 수 있게 하였다. 그리고 전술한 검색기능을 이용하여 특정 검색어로 검색된 결과에 대해서는 사면의 주요 정보들만 표시하여 관리자가 이를 손쉽게 파악할 수 있도록 하였다.
수치지형도는 많은 레이어를 포함하고 있기 때문에 이를 한꺼번에 나타내면 항목이 많아서 실제 이용 시 많은 불편함을 초래한다. 따라서 수치지형도의 레이어를 6개 그룹으로 재분류함으로써 불편함을 해소하였다. 각 그룹은 건물, 도로, 주기, 지형, 하천 및 기타로 하고, 그 하위에 각 해당 레이어를 포함시켰다.
또한, 공간정보 레이어 및 데이터베이스의 입력항목이나 검색항목을 관리자가 자유롭게 생성 및 삭제할 수 있도록 하여 시스템운영의 효율성을 강화하였다.

후속연구

그리고 부산광역시의 백양산, 구덕산 및 장산에 확대 적용하여 사면관리시스템을 구축하였으며, 앞으로도 지자체에서 실질적으로 활용이 가능하도록 추진해 나갈 계획이다.
이는 사면 안정성 분석 및 평가 등을 통해 산사태나 사면붕괴 위험성을 예측 진단하는 용도로 이용될 수 있으며, 사면관리시스템을 구축한 후 웹기반으로 변환하여 지자체 등에서 사면재해 예측과 피해방지 등의 목적으로도 활용이 가능하다. 또한, 최종적으로는 지질재해 조기경보체제를 확립하는 기반기술로도 이용될 수 있다.

참고문헌 (9)

김경수, 이춘오, 조용찬, 채병곤, 김원영, 송영석, 최영섭, 최정찬, 2004, 대도시 사면 통합관리시스템 구축(부산지역), 한국지질자원연구원, KR-04(연차)-09, 과학기술부, 2007p
김원영, 채병곤, 김경수, 기원서, 조용찬, 최영섭, 이사로, 이본주, 2000, 산사태 예측 및 방지기술 연구, 한국자원연구소, KR-00-(T)-09, 과학기술부, 642p
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홍성완, 구호본, 조삼덕, 김영진, 안태봉, 윤수호, 정하익, 정문경, 김진만, 김원, 이현택, 이용수, 이종현, 정의진, 이경미, 김선경, 김광명, 최석영, 배현철, 권상훈, 김태욱, 정한교, 오세용, 김학준, 1998, 도로절개면 유지관리시스템 개발 및 운용 1, 한국건설기술연구원, 건설교통부, 338p
홍원표, 한중근, 윤중만, 김태형, 송영석, 이호문, 임석규, 신관영, 이영학, 김원영, 김경수, 조용찬, 신도순, 손규만, 강명진, 2003, 활동억지시스템으로 보강된 사면의 설계법 및 안정해석프로그램 개발연구, 중앙대학교, R&D/2001-B04, 건설교통부, 365p
황영철, 유병옥, 전기성, 김태수, 이종환, 2000, 고속도로 절토사면 유지관리시스템 개발연구(I), 한국도로공사 도로연구소, 99p
Bishop, A. W, 1955, The Use of the Slip Circle in the Stability Analysis of Slopes, Geotechnique, 5, 7-17

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Diederichs, M. and Hoek, E., 2000, Dips 5.0 Program Manual, Rocscienec Inc
Shiu, Y. K. and Pun, W K., 2006, Slope safety system and some recent developments in slope engineering in Hong Kong, Proc., 2006 East Asia Landslides Symposium, 47-74

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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