[논문]사방댐 입지조건에 관한 연구 - 충청지역과 경북지역을 중심으로 -

박세준; 이준우; 최윤호; 김명준; 권형근; 전용준

doi:10.7744/cnujas.2010.37.2.223

[국내논문] 사방댐 입지조건에 관한 연구 - 충청지역과 경북지역을 중심으로 -
A study on Location Condition for Erosion Control Dam - Focus on Chungcheong region and Kyeongsangbuk-do - 원문보기

농업과학연구 = CNU Journal of agricultural science, v.37 no.2, 2010년, pp.223 - 229

박세준 (산림조합중앙회 충남도지회) , 이준우 (충남대학교 산림환경자원학과) , 최윤호 (충남대학교 대학원) , 김명준 (충남대학교 대학원) , 권형근 (충남대학교 대학원) , 전용준 (사방협회)

Abstract ▼ AI-Helper

This study is to analyze location conditions for erosion control dams to be constructed in Chungcheongnam-do, Daejeon Metropolitan City, Chungcheongbuk-do and Gyeongsangbuk-do in order to establish proper conditions for erosion control dams in the future. 199 sites where erosion control dams are expected to be built in 2010 were chosen and investigated in terms of 12 factors including basin area, basin slope, and landslide risk. The results showed that erosion control dams for Chungcheongnam-do and Daejeon Metropolitan City are mostly impermeable gravity dams mainly composed of concrete. In contrast, Chungcheongbuk-do and Gyeongsangbuk-do are increasing the number of permeable or compound erosion control dams. Basin analysis at planned erosion control dam sites showed that at least 44.5% of the total area has high landslide risk. Gyeongsangbuk-do had the largest basin area for erosion control dam sites at 157.3ha, followed by Chungcheongbuk-do at 64.4ha and Chungcheongnam-do at 54.8ha. Analysis of sand deposits in the Chungcheongnam-do erosion control dam built in 2010 confirmed an average deposit of 971.8m3. The sand deposit capacity and amount of sediment control for erosion control dams have a very low correlation with basin area or flow path slope, and this needs to be addressed in future sand deposit capacity designs.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

사방댐을 설치하는 데에 있어서 가장 중요하게 고려해야 하는 사항은 재해발생 위험이 높은 지역이거나 재해가 발생할 경우 재산 및 인명피해가 우려되는 지역이어야 한다. 따라서 본 연구에서는 사방댐 시설지역의 재해위험정도를 산림청(2002)에서 제시한 산사태위험지 판정기준(이천용 등, 2002)에 의한 산사태위험정도를 파악하였으며, 그 결과는 Fig. 3에서 보는 바와 같다.
따라서 본 연구에서는 충청남도와 대전광역시 지역과 충청북도, 경상북도 지역의 사방댐 시설예정지에 대한 입지조건을 분석하여 향후 사방댐의 적지를 예측하는 기법개발에 기여하고자 하였다.
사방댐의 효과는 산각을 고정하고 상류로부터 발생하는 토석류 등을 억제하여 재산과 인명피해를 방지하는 것이 주요 목적이라 할 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 사방댐의 설치 효과가 높은 지역에 시설할 필요가 있으며, 주요 인자로는 산사태위험지의 포함여부와 사방댐의 저사 능력이라 할 수 있다.
충청남도와 대전광역시 지역에 설치되는 사방댐의 입지 현황을 파악하여 향후 사방댐의 적지 기준을 수립하는 데에 기여하고자 연구를 수행하였다. 그 결과 충청남도와 대전광역시 지역에 주로 설치되는 사방댐은 불투과형 중력식 사방댐으로 주재료는 콘크리트인 것으로 조사되었다.

제안 방법

특히 주요 조사항목은 지황인자로서 유역형상을 비롯하여 유역면적, 유역경사도, 유역경사향, 유역의 표고분포, 산사태위험지역의 분포 등을 조사하였다. 또한 임황인자로서 임상분포와 경급분포 및 영급분포 등 3가지 항목을 조사하였으며, 수문인자로서 강수량과 유로연장 및 하천밀도 등을 조사하였다.
사방댐 시설예정지에 대한 유출량 및 방수로의 계산을 위해 사용된 수문조건을 분석한 결과 유출량과 직접적인 관련이 있는 강수량은 모두 1시간당 최대강수량을 적용하였는데, 경상북도의 경우 강우데이터의 빈도분석을 통해 강우강도를 계산하였으며, 충남지역과 충북지역은 기상관측소의 과거 30년 강수데이터 중 1시간 최대강수량 자료를 적용하였다. 그 결과 강우강도가 가장 높게 측정된 지역은 충청남도 공주시로 116mm이었으며, 가장 낮은 곳은 경상북도 울진군의 53.
본 연구의 범위는 2009년도에 사방댐 설치 타당성검토를 실시한 지역을 대상으로 하였으며, 사방댐의 입지조건에 대하여 조사하였다. 특히 주요 조사항목은 지황인자로서 유역형상을 비롯하여 유역면적, 유역경사도, 유역경사향, 유역의 표고분포, 산사태위험지역의 분포 등을 조사하였다. 또한 임황인자로서 임상분포와 경급분포 및 영급분포 등 3가지 항목을 조사하였으며, 수문인자로서 강수량과 유로연장 및 하천밀도 등을 조사하였다.

대상 데이터

본 연구의 범위는 2009년도에 사방댐 설치 타당성검토를 실시한 지역을 대상으로 하였으며, 사방댐의 입지조건에 대하여 조사하였다. 특히 주요 조사항목은 지황인자로서 유역형상을 비롯하여 유역면적, 유역경사도, 유역경사향, 유역의 표고분포, 산사태위험지역의 분포 등을 조사하였다.
본 연구의 조사대상지는 2010년도에 시설을 계획한 사방댐 예정지로서 대전광역시 지역을 포함한 충청남도와 충청북도, 경상북도 지역을 대상으로 하였다. 사방댐 예정지는 각 지자체와 지방산림청이 시설하고자 한 지역으로서, 충청남도 지역의 경우 사방댐 예정지 51개소(대전광역시 7개소)에 대해 조사하였으며, 충청북도 지역은 47개소, 경상북도 지역은 101개소로 총 199개소의 사방댐 설치 예정지이다.
본 연구의 조사대상지는 2010년도에 시설을 계획한 사방댐 예정지로서 대전광역시 지역을 포함한 충청남도와 충청북도, 경상북도 지역을 대상으로 하였다. 사방댐 예정지는 각 지자체와 지방산림청이 시설하고자 한 지역으로서, 충청남도 지역의 경우 사방댐 예정지 51개소(대전광역시 7개소)에 대해 조사하였으며, 충청북도 지역은 47개소, 경상북도 지역은 101개소로 총 199개소의 사방댐 설치 예정지이다. 특히 조사대상지는 (사)사방협회에서 실시한 타당성 평가 대상지이다.
조사대상지 중 충청남도와 대전광역시 지역에서의 사방댐종류는 조사대상지 51개소 모두 중력식 사방댐 설치를 계획하였으며, 주재료는 콘크리트와 전석인 것으로 조사되었다. 반면 충청북도 지역의 경우 47개소의 설치 예정지 중 31개소에 대해 중력식 사방댐을 계획하였으며, 이중 29개소는 콘크리트 사방댐을 설치하되 22개소는 콘크리트 사방댐에 전석붙임을 실시하도록 하였다.
사방댐 예정지는 각 지자체와 지방산림청이 시설하고자 한 지역으로서, 충청남도 지역의 경우 사방댐 예정지 51개소(대전광역시 7개소)에 대해 조사하였으며, 충청북도 지역은 47개소, 경상북도 지역은 101개소로 총 199개소의 사방댐 설치 예정지이다. 특히 조사대상지는 (사)사방협회에서 실시한 타당성 평가 대상지이다. 한편 대전․충남지역에 대해서는 타당성평가 대상지 중 2010년에 설치된 21개소의 사방댐에 대한 조사를 별도로 실시하였다(Table 1).
특히 조사대상지는 (사)사방협회에서 실시한 타당성 평가 대상지이다. 한편 대전․충남지역에 대해서는 타당성평가 대상지 중 2010년에 설치된 21개소의 사방댐에 대한 조사를 별도로 실시하였다(Table 1).

성능/효과

Fig. 3에서 보는 바와 같이 199개소에 대한 산사태 위험지를 분석한 결과 산사태 위험성이 가장 높은 지역의 경우 충북지역이 4.5%인 132.2ha로 가장 비율이 높았으며, 대전 · 충남지역이 3.68%인 99.3ha, 경북지역이 경우 3.5%인 551.8ha의 순으로 조사되었다.
각 경사도별 분포현황은 Fig. 4에서 보는 바와 같이 20° 이하인 지역이 전체 대상지 중 23.3%에 불과한 것으로 조사되었으며, 20～30°지역이 37.5%에 달하고, 30° 이상인 지역이 전체 대상지의 39.3%에 달하는 것으로 조사되어 매우 급경사 지역인 것으로 조사되었다.
사방댐 시설예정지에 대한 유출량 및 방수로의 계산을 위해 사용된 수문조건을 분석한 결과 유출량과 직접적인 관련이 있는 강수량은 모두 1시간당 최대강수량을 적용하였는데, 경상북도의 경우 강우데이터의 빈도분석을 통해 강우강도를 계산하였으며, 충남지역과 충북지역은 기상관측소의 과거 30년 강수데이터 중 1시간 최대강수량 자료를 적용하였다. 그 결과 강우강도가 가장 높게 측정된 지역은 충청남도 공주시로 116mm이었으며, 가장 낮은 곳은 경상북도 울진군의 53.5mm로 나타났다. 다만 최근의 기상현상을 고려한 강우데이터를 구하고자 한다면 경상북도와 같이 강우데이터의 빈도분석을 통해 강우강도를 구하는 것이 타당하다고 할 수 있다.
충청남도와 대전광역시 지역에 설치되는 사방댐의 입지 현황을 파악하여 향후 사방댐의 적지 기준을 수립하는 데에 기여하고자 연구를 수행하였다. 그 결과 충청남도와 대전광역시 지역에 주로 설치되는 사방댐은 불투과형 중력식 사방댐으로 주재료는 콘크리트인 것으로 조사되었다. 반면 충청북도와 경상북도는 투과형 또는 복합형 사방댐의 시설을 늘리고 있는 것으로 조사되었다.
3mm에 비해 매우 적은 수준이다. 따라서 현재 경상북도에서 적용한 강우강도 계산식을 이용할 경우에는 도달 시간을 적용하도록 하며, 계산식을 적용하지 않을 경우에는 충청남도와 충청북도지역에서 적용한 기상관측소 데이터 중 1시간 최대 강수량 기록을 적용하는 것이 더욱 타당한 것으로 판단된다.
반면 충청북도와 경상북도는 투과형 또는 복합형 사방댐의 시설을 늘리고 있는 것으로 조사되었다. 또한 사방댐 시설예정지의 유역분석 결과 산사태 위험도가 높은 지역이 전체 면적 중 44.5%에 달하는 것으로 조사되어 사방댐 시설예정지의 선정이 적절한 것으로 조사되었다. 반면 시설예정지의 유역면적은 경상북도가 157.
또한 사방댐 유역의 해발고도 분석은 충남지역만 실시하였는데, 분석결과 200m 이하인 지역이 전체 대상지의 17.8%인 것으로 조사되었으며, 200～400m 지역이 56.7%로 가장 높게 나타났다. 또한 400～600m 지역이 23.
또한 산사태 위험성이 높은 지역 역시 충북지역이 48.9%로 가장 비율이 높았으며, 다음으로는 경북지역이 47.4%이었고, 대전 · 충남지역이 40.8%로 가장 낮은 것으로 조사되었다.
5%로 가장 넓은 면적을 차지하는 것으로 조사되었다. 또한 영급분석 결과는 1영급이 4.1%로 나타났으며, Ⅱ영급이 8.7%, Ⅲ영급이 39%로 조사되었다. 또한 Ⅳ영급이 36.
한편 경상북도의 경우에는 101개소 중 69개소에 대해 중력식 사방댐을 시설하도록 하였으나 이중 콘크리트 사방댐은 26개소, 전석 사방댐이 42개소, 사력 사방댐이 1개소로 나타나 콘크리트 사방댐보다 전석 사방댐 설치를 주로 계획하는 것으로 나타났다. 또한 투과형 사방댐인 버트리스 사방댐과 슬릿트 사방댐 설치계획지도 15개소로 나타나 충남지역과 충북지역에 비해 투과형 사방댐 설치 계획이 다소 높은 것으로 나타났다.
특히 경상북도 지역의 경우 1,000ha가 넘는 지역이 3개소나 되는 것으로 조사되었다. 반면 본 연구의 조사대상지별 평균 유역면적을 분석한 결과 경상북도가 157.3ha로서 가장 넓은 것으로 조사되었으며, 충청북도 지역과 충청남도 지역은 각각 64.4ha, 54.8ha로 비교적 유역면적이 좁은 것으로 나타났다(Table 2).
5%에 달하는 것으로 조사되어 사방댐 시설예정지의 선정이 적절한 것으로 조사되었다. 반면 시설예정지의 유역면적은 경상북도가 157.3ha로서 가장 넓은 것으로 조사되었으며, 충북지역과 충청남도 지역은 각각 64.4ha, 54.8ha로 조사되었다. 유역면적이 사방댐 시설여부를 결정하는 것은 아니지만 과도한 설계에 대한 문제의 소지가 없도록 유의해야 할 필요가 있을 것이다.
사방댐의 설치지역의 지형분석을 실시한 결과 충남지역의 경우 평균 경사도는 27.5도이었으며, 충북지역은 29.6도, 경북지역은 25.3도로 나타났다. 각 경사도별 분포현황은 Fig.
특히 본 연구 결과 사방댐의 저사능력은 사방댐 설치예정지의 유역면적과 유로경사 등과 연관성이 없는 것으로 조사되었는데, 이는 김종연(2009)이 수행한 강원도 지역의 연구 결과와도 유사한 것으로 조사되었다. 하지만 일반적으로 유역면적이 클 경우 저사용량도 충분한 양을 확보해야 하는 만큼 향후 사방댐의 입지 선정시 유역면적과 토사침식량 등을 고려할 필요가 있을 것이다.
5%의 순이었다. 한편 지역별로 가장 많은 면적을 차지하는 임상의 경우 충남지역과 충북지역은 활엽수림이 각각 44.4%와 48.6%로 가장 많은 면적을 차지하고 있었으며, 경북지역의 경우 침활혼효림이 전체 면적 중 41.5%로 가장 넓은 면적을 차지하는 것으로 조사되었다. 또한 영급분석 결과는 1영급이 4.

후속연구

하지만 산림청의 산사태위험지의 특성을 파악하면 위험성이 높은 지역의 대부분은 산의 정상부에 위치해 있기 때문에 현재 사방댐 설치위치를 고려할 때 산사태 위험지 비율은 비교적 높은 편이라 할 수 있다. 다만 향후 사방댐 시설지를 계획함에 있어 산사태 위험지에 대한 고려가 있어야 할 것으로 생각된다.
이와 같이 충청남도와 대전광역시, 충청북도, 경상북도 지역에 설치를 추진 중인 사방댐의 입지조건 분석을 통하여 제시된 결과는 향후 사방댐의 적지분석 기법의 개발에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
특히 본 연구 결과 사방댐의 저사능력은 사방댐 설치예정지의 유역면적과 유로경사 등과 연관성이 없는 것으로 조사되었는데, 이는 김종연(2009)이 수행한 강원도 지역의 연구 결과와도 유사한 것으로 조사되었다. 하지만 일반적으로 유역면적이 클 경우 저사용량도 충분한 양을 확보해야 하는 만큼 향후 사방댐의 입지 선정시 유역면적과 토사침식량 등을 고려할 필요가 있을 것이다.
향후 토석류와 유목에 대한 종합적인 대비를 위해서는 투과형 사방댐과 불투과형 사방댐의 계통적인 설치방안을 모색할 필요가 있을 것이다. 또한 소유역에서 다량의 토석과 유목의 발생이 예상되고, 하류에 암거 및 복개천 등의 시설이 있을 경우에 활용성이 높은 복합형 사방댐의 설치도 고려할 수 있을 것이다(장상기 등, 2009).

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	우리나라 전국토에서 산지의 비중은?	우리나라 전국토의 약 65%를 차지하는 산지는 백두대간을 중심으로 한반도의 근간을 이루는 것은 물론, 생물다양성을 대표하는 자연환경으로 인식되고 있다. 이러한 산림은 국토의 근간이자, 삶의 터전이며, 자연생태계의 보고라 할 수 있다(한국산지보전협회, 2005).
	집중강우 현상과 각종 개발로 인한 피해는 어떠한가?	하지만 최근 들어 발생하는 이상기후 현상으로 인해 산지에서 많은 피해가 발생하고 있으며, 이전까지 확인되지 않았던 토석류의 발생도 급격히 증가하고 있는 실정이다. 또한 최근의 집중강우 현상은 각종 개발로 인해 발생한 훼손지의 2차적인 피해를 가중시킬 뿐만 아니라 상대적으로 안정된 산림까지 피해를 줄 정도로 강도가 매우 큰 편이라 할 수 있다. 특히 이러한 피해는 인명피해와 재산피해로 이어지기 쉬운데, 1997년도부터 2006년까지 자연재해로 인해 발생한 사망자가 1,189명이고 이중 321명이 토석류나 산사태에 의해 사망한 것으로 조사된 바 있다(강원 발전연구원, 2008).
	지역별로 사방댐의 시공계획이 다른 이유는?	이와 같이 지역별로 사방댐의 시공계획에 차이가 발생하는 것은 사방댐의 역할과 매우 밀접하게 관련이 있다. 즉, 투과형 사방댐의 경우 입자의 크기가 큰 암석이나 유목들의 저지책으로는 매우 유용하고 계류가 단절되지 않는다는 장점이 있는 반면 사력의 저사능력은 떨어지기 때문에 사방댐에 인접한 지역에 재산과 인명피해가 발생할 소지가 있는 지역에 설치하는 것은 다소 위험할 수 있다. 따라서 충남지역의 경우 충북지역과 경북지역에 비해 사방댐의 유역면적이 좁고 대부분 하류지역에 설치되기 때문에 토석류와 유목을 동시에 방지할 수 있는 불투과형 중력식 사방댐의 설치비율이 높은 것으로 판단된다. 반면 평균 유역면적의 크기가 가장 큰 경북지역의 경우 투과형 사방댐의 설치비율이 비교적 높고 사방댐의 시설위치도 충남지역이나 충북지역에 비해 상류에 위치한 것으로 조사되었다(Fig. 2).

참고문헌 (10)

강원발전연구원. 2008. 강원도 산지재해 발생특성 및 방호대책. 71p.
국립산림과학원. 2004. 임도밀도 목표량 산정 연구. 114p.
김종연. 2009. 우리나라 사방댐 정책과 현황에 대한 연구-강원도를 사례로. 한국지형학회지 16(4): 131-144.

상세보기
마호섭, 정원옥. 2007. 산지사면에 있어서 퇴사량에 의한 사방댐의 시공적지 예측. 한국임학회지 96(3): 300-306.
박배생. 2007. 슬릿트 사방댐의 현황과 개선방향. 강원대학교대학원 석사학위논문. 62p.
이근상, 이명진, 홍현정, 황의호. 2007. GIS를 이용한 사방댐의 토사유실 저감효과 분석. 한국지리정보학회지 10(1):158-168.

원문보기 상세보기
이천용, 최경, 이종학, 이창우. 2002. GIS를 이용한 산사태 위험지도 작성기법 개발. 산림과학논문집 65: 1-10.

상세보기
장상기, 김영식, 유용현, 전근우, 김민식. 2009. 강원도에 있어서 유목 및 토석류 제어를 위한 슬릿트 사방댐의 현황과 과제. 산림공학기술 7(1): 1-11.

상세보기
충남발전연구원. 2006. 위성영상을 활용한 충남지역 산림실태 및 관리방안. 71p.
한국산지보전협회. 2005. 대규모 산지훼손지 실태조사 원인분석 및 지속가능한 산지보전을 위한 모니터링 방안. 311p.

저자의 다른 논문 :

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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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