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문제 정의
- 본 연구는 테일러스의 야외특성을 기재하고 이를 토대로 붕괴 가능성을 예측하기 위한 방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 연구대상 절토사면은 강원도 정선군 북평읍 숙암리 지내 국도 59호선에 위치하며 중 .
- 본 연구에서는 강원도 정선군 지역에서 나타나는 테일러스의 지형분석 및 현장자료를 이용하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
제안 방법
- 테일러스의 연장은 테일러스의 경사방향을 따라 측정하였다. 그리고 사면의 최정상부(apex)로부터 3등분하여 상단부(proximal part), 중간부 (intermediate part), 하단부(distal part)로 나누었다(Fig. 6).각각의 거리는 전체연장을 1로 두었을 때 최정상부로부터 떨어진 상대적 거리로 표현하였다.
- 낙석 시뮬레이션을 실시하기 위하여 단면의 형태가 확연한 차이를 보이고 본 지구에서 가장 높은 두 개의 테일러스 발생구역을 선정하여 각각 a구역, p구역으로 나타냈다. a구역의 경우 하단부는 기반암으로 구성되어 높이 15 m 지점 상부는 테일러스가 발달하고 있으며, B구역은 사면 전체가 테일러스로 구성되어 있다.
- a구역의 경우 하단부는 기반암으로 구성되어 높이 15 m 지점 상부는 테일러스가 발달하고 있으며, B구역은 사면 전체가 테일러스로 구성되어 있다. 두 구역 최상단부에서 낙석이 발생되었을 때 낙석이 어떠한 이동양상을 가지며 어느 정도의 에너지를 가질 것인지를 알아보기 위하여 RocFaU 3.01 을 이용하여 낙석 시뮬레이션을 실시하였다. 낙석에너지는 이동암석의 규모에 의해서 좌우되므로 정확한 낙석 중량 추정이 이루어져야 한다.
- 본 연구에서는 테일러스의 빈도가 증가하는 지역의 지형고도모형을 이용하여 습윤지수를 산정하고, 테일러스 사면의 높이별 경사변화, 구성 역의 분포 및 방향 등을 통하여 테일러스의 특성을 규명하였다. 또한 테일러스 사면의 지반 특성을 고려하여 적정 낙석방호시설 설치 선택의 사례를 제시하였다.
- 2). 본 연구에서는 상기 테일러스 구역 각각에 대하여 장래에 추가적으로 이동 및 붕괴가발생될 가능성이 있는가에 초점을 맞추어 두 가지의 형태(typeJS- 구분하였다. 이 중 A 구역, B 구역, D 구역(S type; stable type)은 과거 발생된 붕괴의 영향으로 기존 방호시설이 파손되어 있다.
- 소규모의 테일러스가 반복적으로 발달한다. 본 연구에서는 테일러스의 빈도가 증가하는 지역의 지형고도모형을 이용하여 습윤지수를 산정하고, 테일러스 사면의 높이별 경사변화, 구성 역의 분포 및 방향 등을 통하여 테일러스의 특성을 규명하였다. 또한 테일러스 사면의 지반 특성을 고려하여 적정 낙석방호시설 설치 선택의 사례를 제시하였다.
- 암 편의 형태는 장축과 단축 방향의 길이와 두 축에 수직되는 방향의 길이를 측정하여 플린다이아그램(Flinn diagram) 으로 표현하였다. 상단부와 중간부에는 주로 평판형 (platy shape; a = b>c)의 암편들이 우세하게 나타나 이방성 배열(anisotropic fabric)을 가지는 반면, 흐!단부에는 방상형(blocky shape; a=b = c)의 역이 평판형의 역과 혼재되어 나타나는 경향을 보인다.
- 접근이 가능한 안정형 사면에 대한 야외 특성 파악을 위해 노출되는 역의 방향과 분급도를 조사하였다. 암 편의 형태는 장축과 단축 방향의 길이와 두 축에 수직되는 방향의 길이를 측정하여 플린다이아그램(Flinn diagram) 으로 표현하였다.
- 지표수의 침투 경향은 지반강도와 함수 및 불포화투수 특성 등이 고려되어야 한다’ 본 연구에서는 지형과 노두 조사를 통해 테일러스 사면을 분석하였다.
- 현장조사를 실시하였다. 테일러스의 연장은 테일러스의 경사방향을 따라 측정하였다. 그리고 사면의 최정상부(apex)로부터 3등분하여 상단부(proximal part), 중간부 (intermediate part), 하단부(distal part)로 나누었다(Fig.
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테일러스 사면 현장특성
현장에서 나타나는 총 6개의 테일러스 노출구간에 대하여 현장조사를 실시하였다. 테일러스의 연장은 테일러스의 경사방향을 따라 측정하였다.
대상 데이터
- 조사대상 사면연장은 528 m이며, 본 사면에는 총 6개의 테일러스 구간이 존재한다. 기술의 편의상 A 구역(105~120m 구간), B 구역(166-192m 구간), C 구역(210~220m 구간), D 구역(285~300m 구간), E 구역(46d90m 구간), F 구역(495~520m 구간) 으로 구분하였다(Fig. 2). 본 연구에서는 상기 테일러스 구역 각각에 대하여 장래에 추가적으로 이동 및 붕괴가발생될 가능성이 있는가에 초점을 맞추어 두 가지의 형태(typeJS- 구분하였다.
- 한다. 연구대상 절토사면은 강원도 정선군 북평읍 숙암리 지내 국도 59호선에 위치하며 중 . 소규모의 테일러스가 반복적으로 발달한다.
- 연구대상지역은 평창에서 정선 방향의 국도 59호선에 접하는 사면으로 강원도 정선군 북평읍 숙암리에 해당된다. 조사대상 지역은 비교적 험준한 산악지대로서 가리왕산(1, 560 m), 상원산(1, 421m) 등의 산록계가 남북 내지북북서-남남동 방향으로 주 능선을 이루고 있다.
- 낙석의 중량 추정은 낙석의 체 적 (m3) * 구성암석의 단위중량(ton/ m5)으로 간단하게 추정할 수 있다. 이완암괴의 크기는 평균 0.2x0.2x0.2(m3)이며, 최대 0.5 x 0.5 x 0.5(m3)이고 석회암의 단위중량은 2.69(ton/m3)이므로 시뮬레이션을 위해 사용된 낙석은 최대 크기의 것을 선택하여 질량0.33 ton (330 kg)의 것을 사용하였다. 또한 낙석 발생 최초의 각속도는 1.
- 이들 구간 중 다양한 양상의 테일러스가 니타나고 비교적 접근이 용이하여 현장특성 파악이 가능한 사면에 대하여 상세한 현장조사가 실시되었다. 조사대상 사면연장은 528 m이며, 본 사면에는 총 6개의 테일러스 구간이 존재한다. 기술의 편의상 A 구역(105~120m 구간), B 구역(166-192m 구간), C 구역(210~220m 구간), D 구역(285~300m 구간), E 구역(46d90m 구간), F 구역(495~520m 구간) 으로 구분하였다(Fig.
- 조사대상 지역은 비교적 험준한 산악지대로서 가리왕산(1, 560 m), 상원산(1, 421m) 등의 산록계가 남북 내지북북서-남남동 방향으로 주 능선을 이루고 있다. 절토 사면 전방에 흐르는 오대천은 남한강의 상류에 해당되는 조양강으로 유입된다(김지순, 1981).
- 조사대상지역의 연장은 1, 420m이며, 규모가 큰 두 개의 계곡을 포함한다. 도로는 하천을 따라 위치하고 있으며, 도로의 폭이 협소하고 도로 곡률도는 비교적 큰 편이 이며 급경사 절토 사면이 산재하여 도로이용자에게 시각적으로 큰 위협을 주고 있다(Fig.
이론/모형
- 공간적 흐름을 표현할 수 있다. 연구에서 습윤지수를 산정하기 위해 DEMON (Digital Elvation MOdel Networks, Costa-Cabral and Burges, 1994) 알고리즘을적용하였다. 이 방법은 해당격자의 흐름 방향선(aspect little)을 따라 하부 격자로 흐름을 분배시켜주는 방법으로, 격자에서 형성된 흐름은 흐름튜브와 유사하게 이차원 흐름 관을 통하여 하경사로 형성되며, 등고선에 기초한 모델과 직사각형 격자 DEM)} 기초한 모델 모두에 유리하다.
성능/효과
- 1. 수문분석을 통하여 습윤지수의 분포를 확인해 본 결과 습윤지수가 높게 나타나는 부분이테일러스 분포지와 일치함을 나타냈으며, 이러한 경향은 식생 등의 영향으로 고해상 위성영상에서 판독이 어려운 테일러스의 위치 파악 및 집수영역의 규모 추정에 유용하게 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
- 2. 테일러스의 단면 경사는 하단부로 갈수록 완만해지며, 경사 변화정도는 안정형 테일러스가 크다. 또한 안정형 테일러스에서는 하단부로 갈수로 입도가 증가하며, 불안정형은 중간부의 입도가 가장 크다.
- 또한 안정형 테일러스에서는 하단부로 갈수로 입도가 증가하며, 불안정형은 중간부의 입도가 가장 크다. 3. 암편의 형태는 상단부와 중간부에는 주로 이방성 배열을 가지는 평판형 암편들이 우세하게 나타나는 반면 하단부에는 방상형 암편과 평판형 암편이 혼재되어 나타나는 경향을 보인다.
- 4. 낙석 시뮬레이션 결과, 하단부에 기반암이 위치하고있는 a구역의 경우가 테일러스만으로 이루어진 p 구역의 경우에 비하여 운동에너지가 훨씬 큰 것으로 나타났으며 낙석방호시설을 설치할 경우 a구역은 낙석방지 옹벽을, P 구역은 낙석 방지울타리를 설치하는 것이 낙석의 도로 침입을 방지하는데 보다 효과적일 것으로 판단되어진다.
- 12). 운동에너지를 비교하면, 테일러스만으로 이루어진 P 구역에 비하여 테일러스와 암반이 혼합되어 나타나는 a 구역의 경우 발생낙석 운동에너지는 더 큰 것으로 나타났다. 즉, 최하단부의 운동에너지를 비교해보면 a구역은 95 kJ 이며, 8구역은 46kJ에 해당된다.
후속연구
- 5. 테일러스가 발달한 사면의 경우 붕괴 발생시 대규모 피해를 유발할 수 있으므로, 본 연구에서 제시된 특성을 활용하면 테일러스의 붕괴 가능성 예측의 기초자료로서 활용할 수 있을 것으로 사료된다.
- 남서 내지 동서 방향의 선상구조 방향으로 배열되며, 특히 하천의 흐름 방향에 대하여 연직방향으로 습윤지수가 높은 부분은 현장에서 관찰되는 테일러스 위치와 일치하고 있어 연구지역에 산재하는 테일러스가 강우의 영향을 받아 형성되었음을 지시한다. 이러한 경향은 식생 등의 영향으로고 해상 위성영상에서 판독이 어려운 테일러스의 위치 파악에 유용하게 사용할 수 있을 뿐만 아니라 테일러스 형성에 영향을 미치는 집수영역의 규모를 추정하는 자료로 활용 가치가 높을 것으로 판단된다.
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