[논문]확률론적 해석기법을 이용한 보은지역의 사면재해 안정성분석

정남수; 유광호; 박혁진

doi:10.9720/kseg.2011.21.3.247

문제 정의

이 때 반복 횟수가 부족할 경우 계산된 파괴확률이 수렴하지 않는 결과가 발생하기 때문에 충분히 많은 수의 반복계산이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 파괴확률의 수렴여부를 파악하기 위하여 반복계산을 수행하여 반복횟수를 5,000번으로 결정하였다. 그리고 확률변수의 특성에 맞는 무작위 난수를 5,000개씩 생성하여 안전율 식에 대입한 후 반복된 과정을 통해 안전율의 확률 분포를 획득하여 계산된 반복계산의 전체수와 1보다 작은 안전율이 획득된 반복계산 수의 비를 통해 파괴확률을 산정하는 순서로 분석을 수행하였다.
한편 현장으로부터 획득한 점착력과 내부마찰각의 경우 넓게 분포한 연구지역 중 가장 대표적인 특성을 보이는 지점에서 획득한 소규모의 시료로 실내실험을 수행한 결과이므로 실험을 통해 파악한 불확실성(즉, 표준편차나분산)보다 더 많은 불확실성을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 불확실성의 영향을 고려하기 위하여 점착력과 내부마찰각의 변동계수를 변화시켜가며 분석을 수행하였다. Harr (1987)에 따르면 점착력과 마찰각의 변동계수는 20%로 제안되고 있다.
본 연구의 목적은 광역적인 사면재해 발생 예상지역에 대하여 불확실성을 고려한 사면재해 취약성도 작성법을 제시하는 것이다. 대상연구지역인 보은군 보은읍 일대의 데이터베이스를 구축하여 대상연구지역의 사면재해 발생특성과 가장 유사한 무한사면 해석 모델에 적용하여 분석하였다.

가설 설정

무한사면 모델은 중력에 의한 불안정 요소와 지표면과 평행한 면에 작용하는 마찰과 점착력에 의한 안전요소의 균형을 기초로 하며 움직이는 암체 혹은 토체의 깊이가 비교적 얕은 것으로 가정하여 사면의 안정해석을 수행한다(Fig. 1). 이것은 붕괴심도가 그리 깊지 않은 국내의 사면재해 유형과도 유사하며 가장 폭 넓게 사용되는 모델중 하나이다.
이것은 붕괴심도가 그리 깊지 않은 국내의 사면재해 유형과도 유사하며 가장 폭 넓게 사용되는 모델중 하나이다. 무한사면 모델은 깊이에 비해 사면의 길이가 길 때 파괴면은 사면에 평행하게 형성되며 사면의 길이는 거의 무한대이므로 양 끝의 영향은 무시하고 침투 수압이 사면에 평행하게 작용한다고 가정한다. 또한 임의의 분할면 양 끝의 수직면에 작용하는 절편력의 크기가 같고 반대방향으로 작용하며 이러한 응력 상태는 어느 분할면에서나 같다고 가정하며 이러한 가정을 바탕으로 사면에 작용하는 응력의 상태를 안전율로 산정하여 사면의 안정성을 평가한다(박혁진 등, 2003).
무한사면 모델은 깊이에 비해 사면의 길이가 길 때 파괴면은 사면에 평행하게 형성되며 사면의 길이는 거의 무한대이므로 양 끝의 영향은 무시하고 침투 수압이 사면에 평행하게 작용한다고 가정한다. 또한 임의의 분할면 양 끝의 수직면에 작용하는 절편력의 크기가 같고 반대방향으로 작용하며 이러한 응력 상태는 어느 분할면에서나 같다고 가정하며 이러한 가정을 바탕으로 사면에 작용하는 응력의 상태를 안전율로 산정하여 사면의 안정성을 평가한다(박혁진 등, 2003).안전율은 사면의 활동면이 가지고 있는 전단강도에 대한 한계평형상태에서의 전단응력의 비를 뜻한다.
또한 사면의 두께는 토양도에서 제공하는 유효토심의 평균값을 이용하였으며 지형도로부터 획득한 DEM으로부터 각 사면의 경사를 획득하여 안전율을 계산하였다. 특히 대상연구지역에 사면재해가 발생했을 당시의 강수량을 보면 사면들이 거의 포화된 상태에서 사면재해가 발생했다는 것을 유추할 수 있으므로 사면이 완전 포화되었다고 가정하여 분석을 수행하였다. 또한 비교를 위하여 사면이 건조한 경우, 즉 지하수위가 전혀 존재하지 않은 경우에 대하여서도 분석을 수행하였다.

제안 방법

따라서 본 연구에서는 파괴확률의 수렴여부를 파악하기 위하여 반복계산을 수행하여 반복횟수를 5,000번으로 결정하였다. 그리고 확률변수의 특성에 맞는 무작위 난수를 5,000개씩 생성하여 안전율 식에 대입한 후 반복된 과정을 통해 안전율의 확률 분포를 획득하여 계산된 반복계산의 전체수와 1보다 작은 안전율이 획득된 반복계산 수의 비를 통해 파괴확률을 산정하는 순서로 분석을 수행하였다.
본 연구의 진행 과정은 연구지역 선정 및 사전조사, 현장조사 및 현장데이터 획득, 공간데이터베이스 구축, GIS와 연계된 확률론적 해석기법 모듈개발, 사면재해 취약성도 분석, 결과검증으로 구분된다. 본 연구에서는 GIS기법을 이용한 광역적인 사면재해 취약성을 분석하기 위해서 1998년 8월 집중호우에 의해 많은 사면재해가 발생한 충청북도 보은군 보은읍 일대를 연구지역으로 선정하였고 대상연구지역의 사면재해 분석에 필요한 관련 자료를 획득하였다.
사면재해의 취약성 분석을 위해 필요한 가장 중요한 자료중의 하나는 실제 사면재해 발생위치로 이는 취약성분석을 통해 획득한 결과를 실제 사면재해 발생 여부와 비교함으로서 제안된 해석기법을 검증하기 위해 필요하다. 사면재해 발생위치 파악을 위해서는 사면재해 발생지역을 현지 답사하여 그 결과를 지도에 표시하는 방법이 가장 정확한 방법이나 많은 시간과 비용 등의 현실적인 제약이 있어 사면재해 발생 전 항공사진과 사면재해 발생후 항공사진을 비교하여 사면재해 발생위치를 일차적으로 파악한 후, 현지답사를 통한 GPS측량을 수행하여 사면재해발생 직후 작성된 사면재해 위치도를 활용하였다(Fig. 3). 또한 연구지역 내에 사면재해가 발생할 수 있는 지역의 경사분포를 파악하기 위해 수치화된 지형정보가 요구되며 이를 위해 1:5,000축척의 수치지형도를 이용하여 자료변환 후 내삽과정을 거쳐 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 작성하였다.
3). 또한 연구지역 내에 사면재해가 발생할 수 있는 지역의 경사분포를 파악하기 위해 수치화된 지형정보가 요구되며 이를 위해 1:5,000축척의 수치지형도를 이용하여 자료변환 후 내삽과정을 거쳐 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 작성하였다. 이를 기초로 사면의 경사 분포를 공간데이터베이스로 작성하여 각 사면의 경사를 획득하였다(Fig.
또한 연구지역 내에 사면재해가 발생할 수 있는 지역의 경사분포를 파악하기 위해 수치화된 지형정보가 요구되며 이를 위해 1:5,000축척의 수치지형도를 이용하여 자료변환 후 내삽과정을 거쳐 수치표고모델(Digital Elevation Model, DEM)을 작성하였다. 이를 기초로 사면의 경사 분포를 공간데이터베이스로 작성하여 각 사면의 경사를 획득하였다(Fig. 4). 또한 분석에 사용되는 사면의 깊이를 획득하기 위해 1:25,000축척의 정밀토양도를 분석하여 연구지역의 유효토심 자료를 획득하였다(Fig.
5). 지질특성자료 파악을 위해 1:50,000축척의 지질도로부터 암상분포를 ARC/INFO의 커버리지 형태의 데이터베이스로 구축하였다(Fig. 3). 또한 현장에서 채취한 불교란 시료를 통해 얻은 강도정수와 문헌자료를 이용하여 연구지역의 지반 물성치를 데이터베이스화 하였다.
3). 또한 현장에서 채취한 불교란 시료를 통해 얻은 강도정수와 문헌자료를 이용하여 연구지역의 지반 물성치를 데이터베이스화 하였다. 이렇게 구축된 데이터베이스는 우선 5m × 5m 간격의 격자(ARC/ INFO GRID 형태)로 변환하였고, 이를 MATLAB(Ver.
이렇게 구축된 데이터베이스는 우선 5m × 5m 간격의 격자(ARC/ INFO GRID 형태)로 변환하였고, 이를 MATLAB(Ver. 7)에 적용하기 위해 ASCII 파일로 변환하였으며 MATLAB기반의 확률론적해석기법 모듈을 이용하여 각 격자에서의 사면재해 발생확률을 산정하였다.
7)에 적용하기 위해 ASCII 파일로 변환하였으며 MATLAB기반의 확률론적해석기법 모듈을 이용하여 각 격자에서의 사면재해 발생확률을 산정하였다. 이렇게 분석된 사면재해 발생확률은 다시 Arc/GIS 프로그램을 이용하여 데이터베이스화하여 사면재해 취약성도로 작성하였다.
확률론적 해석기법과의 비교를 위하여 본 연구에서는 먼저 결정론적 해석기법을 적용하여 취약성 분석을 수행하였다. 이를 위하여 앞 서 획득된 공간데이터베이스의 값을 활용하였으며 특히 확률변수로 고려된 점착력과 내부마찰각에 대하여서는 실내실험을 통해 획득된 각 암종의 평균값을 대표값으로 고려하여 분석을 수행하였다.
확률론적 해석기법과의 비교를 위하여 본 연구에서는 먼저 결정론적 해석기법을 적용하여 취약성 분석을 수행하였다. 이를 위하여 앞 서 획득된 공간데이터베이스의 값을 활용하였으며 특히 확률변수로 고려된 점착력과 내부마찰각에 대하여서는 실내실험을 통해 획득된 각 암종의 평균값을 대표값으로 고려하여 분석을 수행하였다. 또한 사면의 두께는 토양도에서 제공하는 유효토심의 평균값을 이용하였으며 지형도로부터 획득한 DEM으로부터 각 사면의 경사를 획득하여 안전율을 계산하였다.
이를 위하여 앞 서 획득된 공간데이터베이스의 값을 활용하였으며 특히 확률변수로 고려된 점착력과 내부마찰각에 대하여서는 실내실험을 통해 획득된 각 암종의 평균값을 대표값으로 고려하여 분석을 수행하였다. 또한 사면의 두께는 토양도에서 제공하는 유효토심의 평균값을 이용하였으며 지형도로부터 획득한 DEM으로부터 각 사면의 경사를 획득하여 안전율을 계산하였다. 특히 대상연구지역에 사면재해가 발생했을 당시의 강수량을 보면 사면들이 거의 포화된 상태에서 사면재해가 발생했다는 것을 유추할 수 있으므로 사면이 완전 포화되었다고 가정하여 분석을 수행하였다.
특히 대상연구지역에 사면재해가 발생했을 당시의 강수량을 보면 사면들이 거의 포화된 상태에서 사면재해가 발생했다는 것을 유추할 수 있으므로 사면이 완전 포화되었다고 가정하여 분석을 수행하였다. 또한 비교를 위하여 사면이 건조한 경우, 즉 지하수위가 전혀 존재하지 않은 경우에 대하여서도 분석을 수행하였다. 먼저 사면이 건조한 상태에서는 불안정한 것으로 평가된 지역(즉 안전율이 1.
본 연구에서는 사면재해의 안정성 분석에 사용되는인자들 중 불확실성이 내포하고 있는 것으로 보이는 점착력과 내부마찰각을 확률변수로 고려하여 확률론적 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 분석을 수행하였다. 이를 위하여 현장으로부터 획득된 자료의 실내실험 결과로부터 점착력과 내부마찰각에 대한 통계적 및 확률적 특성을 분석하였으며 이러한 결과를 확률론적 해석에 활용하였다. 실내실험을 통해 획득된 각 사면 구성물질의 평균, 표준편차, 변동계수는 Table 2와 같다 .
Harr (1987)에 따르면 점착력과 마찰각의 변동계수는 20%로 제안되고 있다. 본 연구에서는 변동계수가 파괴확률에 미치는 영향을 알아보기 위하여 변동계수를 10%(COV = 0.1), 20%(COV = 0.2), 30%(COV = 0.3)로 변화를 주어 수행하였으며, 사면이 강우로 포화된 경우(m = 1.0)와 건조한 경우(m = 0.0)인 경우에 대해 분석을 수행하여 파괴 확률을 획득하였다(Table 3). Fig.
(1) 확률론적 해석에 있어 점착력과 내부마찰각은 현장으로부터 획득된 자료를 기초로 분석을 수행하였으며 정규성 검정을 통해 두 확률변수의 확률밀도함수로 정규분포곡선을 선정하였다. 안전율의 값이 1.
(3) 본 연구에서는 변동계수가 파괴확률에 미치는 영향을 알아보기 위하여 변동계수를 10% (COV = 0.1), 20%(COV = 0.2), 30%(COV = 0.3)로 변화를 주어 파괴확률을 획득하였다. 변동계수를 10%로 고려했을 경우예측의 정확도는 62.
또한 사면재해가 발생한 위치와 지질도를 통한 암석분포 현황을 분석한 후, 실내실험을 위한 시료채취 위치를 선정하여 2010년 11월 36개의 불교란 토질시료를 채취하였고 채취된 시료를 대상으로 건설공사 품질시험기준(KS F 2343)에 준하여 전단강도 실험을 실시하였다.
또한 사면재해가 발생한 위치와 지질도를 통한 암석분포 현황을 분석한 후, 실내실험을 위한 시료채취 위치를 선정하여 2010년 11월 36개의 불교란 토질시료를 채취하였고 채취된 시료를 대상으로 건설공사 품질시험기준(KS F 2343)에 준하여 전단강도 실험을 실시하였다. 실내실험을 통해 점착력과 내부마찰각과 같은 전단강도특성 자료를 획득하였으며(Table 1) 이렇게 수집된 자료들을 이용하여 공간데이터 베이스를 구축하였다. 사면재해의 취약성 분석을 위해 필요한 가장 중요한 자료중의 하나는 실제 사면재해 발생위치로 이는 취약성분석을 통해 획득한 결과를 실제 사면재해 발생 여부와 비교함으로서 제안된 해석기법을 검증하기 위해 필요하다.
본 연구의 목적은 광역적인 사면재해 발생 예상지역에 대하여 불확실성을 고려한 사면재해 취약성도 작성법을 제시하는 것이다. 대상연구지역인 보은군 보은읍 일대의 데이터베이스를 구축하여 대상연구지역의 사면재해 발생특성과 가장 유사한 무한사면 해석 모델에 적용하여 분석하였다. 또한 광역적인 지역에 대한 연구를 위하여 GIS를 접목하였으며 불확실성을 고려한 사면재해 취약성도를 작성하기 위하여 확률론적인 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용하여 분석하였다.

대상 데이터

사면의 안전율을 획득하기 위한 수학적 모델로는 유한사면모델이나 무한사면모델과 같은 다양한 모델이 활용되고 있으며 대개 이러한 모델들은 지반공학분야에서 소규모 단위사면의 안정성을 파악하기 위한 모델로 사용되어 왔으나 광역적인 연구지역에서는 자료 획득 및 처리의 어려움으로 인해 광역적인 지역에서 동시에 발생하는 사면재해에 대하여서는 거의 활용되지 않았다. 따라서 본 논문에서는 GIS(지리정보시스템, Geographic Information System)을 활용하여 수학적 모델을 광역적인 지역에서 발생하는 사면재해의 취약성을 파악하기 위한 분석에 활용하였다(이사로, 2000; 이명진 등, 2004; 최재원 등, 2004; 이사로 등, 2005; 박병수, 2006;). 수학적 모델을 통한 안전율의 산정을 위해서는 사면의 기하학적 자료, 지반의 전단강도(점착력 및 마찰각) 및 지하수위 등과 같은 입력자료들이 요구된다.
연구지역은 상대적으로 작은 면적에 사면재해가 집중적으로 발생하여 사면재해 취약성 분석이 용이한 보은지역을 선정하였으며, 행정구역상 충청북도 보은군 보은읍 일대로 지리 좌표 상으로 위도36°25'21" N~36° 30'00" N, 경도 127°39'36" E~127°45'00" E 사이에 위치하며 면적은 약 68.39 km2이다(Fig. 2).
4). 또한 분석에 사용되는 사면의 깊이를 획득하기 위해 1:25,000축척의 정밀토양도를 분석하여 연구지역의 유효토심 자료를 획득하였다(Fig. 5). 지질특성자료 파악을 위해 1:50,000축척의 지질도로부터 암상분포를 ARC/INFO의 커버리지 형태의 데이터베이스로 구축하였다(Fig.
본 연구의 진행 과정은 연구지역 선정 및 사전조사, 현장조사 및 현장데이터 획득, 공간데이터베이스 구축, GIS와 연계된 확률론적 해석기법 모듈개발, 사면재해 취약성도 분석, 결과검증으로 구분된다. 본 연구에서는 GIS기법을 이용한 광역적인 사면재해 취약성을 분석하기 위해서 1998년 8월 집중호우에 의해 많은 사면재해가 발생한 충청북도 보은군 보은읍 일대를 연구지역으로 선정하였고 대상연구지역의 사면재해 분석에 필요한 관련 자료를 획득하였다. 이를 위하여 국토지리정보원으로부터 1:5,000축척의 정밀 수치지형도, 국립산림과학원으로부터 1:25,000축척의 정밀 토양도, 한국지질자원연구원으로부터 1:50,000축척의 지질도를 수집하였다.
본 연구에서는 GIS기법을 이용한 광역적인 사면재해 취약성을 분석하기 위해서 1998년 8월 집중호우에 의해 많은 사면재해가 발생한 충청북도 보은군 보은읍 일대를 연구지역으로 선정하였고 대상연구지역의 사면재해 분석에 필요한 관련 자료를 획득하였다. 이를 위하여 국토지리정보원으로부터 1:5,000축척의 정밀 수치지형도, 국립산림과학원으로부터 1:25,000축척의 정밀 토양도, 한국지질자원연구원으로부터 1:50,000축척의 지질도를 수집하였다. 또한 사면재해가 발생한 위치와 지질도를 통한 암석분포 현황을 분석한 후, 실내실험을 위한 시료채취 위치를 선정하여 2010년 11월 36개의 불교란 토질시료를 채취하였고 채취된 시료를 대상으로 건설공사 품질시험기준(KS F 2343)에 준하여 전단강도 실험을 실시하였다.

데이터처리

본 연구에서는 안전율을 획득하기 위한 무한사면모델식이 상태함수로 고려되었다. 다음으로 모델에 사용되는 입력변수 중 확률변수로 고려되는 변수들에 대하여 확률특성을 파악하여 확률밀도함수, 평균, 표준편차 등을 산정한다. 또한 사면 구성물질의 전단강도 특성을 의미하는 점착력과 내부마찰각이 확률변수로 고려되었으며 이들 입력변수에 대한 확률특성이 획득되었다.
확률론적 해석에 있어 점착력과 내부마찰각은 현장으로부터 획득된 자료를 기초로 분석을 수행하였으며PASW Statistics(Ver. 18)을 이용한 정규성 검증(P-Value > 0.05)을 통해 두 확률변수의 확률밀도함수로 정규분포곡선을 선정하였다(Fig. 6).

이론/모형

, 2005). 본 연구에서는 불확실성을 정량적으로 고려하여 해석에 반영하기 위하여 확률론적 해석기법을 적용하였다. 확률론적 해석기법은 안전율을 대체하여 붕괴확률(probability of failure)을 사용하여 사면의 위험도를 평가하며 현재까지 제안된 다양한 기법 중에서 불확실성을 가장 효과적으로 정량화할 수 있는 기법으로 평가되고 있다.
확률론적 해석기법은 안전율을 대체하여 붕괴확률(probability of failure)을 사용하여 사면의 위험도를 평가하며 현재까지 제안된 다양한 기법 중에서 불확실성을 가장 효과적으로 정량화할 수 있는 기법으로 평가되고 있다. 특히 본 연구에서는 확률론적 해석기법 중 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 활용하여 분석을 수행하였다.
먼저 해석모델의 수학적 함수식인 상태함수를 결정한다. 본 연구에서는 안전율을 획득하기 위한 무한사면모델식이 상태함수로 고려되었다. 다음으로 모델에 사용되는 입력변수 중 확률변수로 고려되는 변수들에 대하여 확률특성을 파악하여 확률밀도함수, 평균, 표준편차 등을 산정한다.
본 연구에서는 사면재해의 안정성 분석에 사용되는인자들 중 불확실성이 내포하고 있는 것으로 보이는 점착력과 내부마찰각을 확률변수로 고려하여 확률론적 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하여 분석을 수행하였다. 이를 위하여 현장으로부터 획득된 자료의 실내실험 결과로부터 점착력과 내부마찰각에 대한 통계적 및 확률적 특성을 분석하였으며 이러한 결과를 확률론적 해석에 활용하였다.
대상연구지역인 보은군 보은읍 일대의 데이터베이스를 구축하여 대상연구지역의 사면재해 발생특성과 가장 유사한 무한사면 해석 모델에 적용하여 분석하였다. 또한 광역적인 지역에 대한 연구를 위하여 GIS를 접목하였으며 불확실성을 고려한 사면재해 취약성도를 작성하기 위하여 확률론적인 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용하여 분석하였다.

성능/효과

또한 비교를 위하여 사면이 건조한 경우, 즉 지하수위가 전혀 존재하지 않은 경우에 대하여서도 분석을 수행하였다. 먼저 사면이 건조한 상태에서는 불안정한 것으로 평가된 지역(즉 안전율이 1.0보다 작은 것으로 계산된 지역)이 실제로 사면재해가 발생한 지역 중 3.9%만 일치하는 것으로 분석되어 취약성 분석 결과의 정확도가 매우 낮은 것으로 분석되었다. 또한 지하수의 수위를 사면 높이와 동일하다고 고려한 경우 불안정한 지역으로 분석된 지역 중 48.
9%만 일치하는 것으로 분석되어 취약성 분석 결과의 정확도가 매우 낮은 것으로 분석되었다. 또한 지하수의 수위를 사면 높이와 동일하다고 고려한 경우 불안정한 지역으로 분석된 지역 중 48.4%에서만 실제 사면재해가 발생한 것으로 분석되었다(Fig. 7). 해석된 결과로부터 사면이 포화된 정도가 높을수록 사면재해 발생위치와의 일치 정도가 높게 나타나는 것을 알 수 있으며 이와 같은 결과는 연구지역이 집중호우의 영향으로 사면재해가 발생했다는 점을 감안할 때 지하수위가 높게 상승했을 가능성이 크고 이에 따라 사면재해가 집중적으로 발생한 것으로 보이는 현장상황과 일치하는 점을 보이고 있다.
따라서 본 연구에서 기존의 연구결과를 바탕으로 파괴확률이 5%이상인 지역을 불안정한 것으로 판단하였다(Chowdhury, 2010). 이러한 자료를 기초로 산정한 확률론적 해석기법의 정확성은 지반이 포화된 것으로 가정하였을 경우 약 79.1%를 보이고 있어 결정론적 해석결과인 48.4%의 정확도에 비해 상당히 높은 것을 확인할 수 있다(Fig. 8, Table 3). 한편 현장으로부터 획득한 점착력과 내부마찰각의 경우 넓게 분포한 연구지역 중 가장 대표적인 특성을 보이는 지점에서 획득한 소규모의 시료로 실내실험을 수행한 결과이므로 실험을 통해 파악한 불확실성(즉, 표준편차나분산)보다 더 많은 불확실성을 고려하여야 한다.
(2) 실제 사면재해 발생 위치좌표와의 일치 비율을 이용하여 결정론적 해석기법과 확률론적 해석기법을 비교해본 결과 확률론적 해석기법이 결정론적 해석기법 보다 13.7%~32.6%의 정확도가 상승하였다.
9, 10, 11은 사면이 강우로 인해 포화된 경우 변동계수를 변화시켜가며 분석을 수행한 결과이다. 변동계수를 10%로 고려했을 경우 예측의 정확도는 62.1%로 분석되었으며 변동계수를 20%와 30%로 변동하였을 경우 예측의 정확도는 각각 73.5%와 81.0%로 상승한 것을 확인할 수 있었다. 즉 변동계수를 증가시킬수록(불확실성을 많이 고려할수록) 예측의 정확도가 상승함을 보여주고 있다.
0%로 상승한 것을 확인할 수 있었다. 즉 변동계수를 증가시킬수록(불확실성을 많이 고려할수록) 예측의 정확도가 상승함을 보여주고 있다. 또한 확률론적 해석의 결과는 결정론적 해석 결과에 비해 예측의 정확도가 상당히 높은 것으로 분석되어 사면재해 취약성 분석에는 결정론적인 방법보다 확률론적인 방법이 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다.
0보다 작을 때 불안정한 것으로 판단하는 결정론적 해석과 달리 확률론적 해석의 결과는 불안정한 것으로 판단하는 기준(파괴확률 값)이 아직까지 정립되지 않았다. 따라서 본 연구에서 기존의 연구결과를 바탕으로 파괴확률이 5%이상인 지역을 불안정한 것으로 판단하였다.
3)로 변화를 주어 파괴확률을 획득하였다. 변동계수를 10%로 고려했을 경우예측의 정확도는 62.1%로 분석되었으며 변동계수를20%와 30%로 변동하였을 경우 예측의 정확도는 각각 73.5%와 81.0%로 상승한 것을 확인할 수 있었다. 즉 변동계수를 증가시킬수록 예측의 정확도가 상승함을 보여주고 있다.
(4) GIS를 결합하여 넓은 지역의 사면재해 취약성을 분석할 수 있었으며 무한사면 해석모델을 사용하고 확률론적 기법을 이용하여 분석함으로써 정량적인 지표인 파괴확률로서 사면재해 취약성을 평가할 수 있었다.
해석된 결과로부터 사면이 포화된 정도가 높을수록 사면재해 발생위치와의 일치 정도가 높게 나타나는 것을 알 수 있으며 이와 같은 결과는 연구지역이 집중호우의 영향으로 사면재해가 발생했다는 점을 감안할 때 지하수위가 높게 상승했을 가능성이 크고 이에 따라 사면재해가 집중적으로 발생한 것으로 보이는 현장상황과 일치하는 점을 보이고 있다.
즉 변동계수를 증가시킬수록(불확실성을 많이 고려할수록) 예측의 정확도가 상승함을 보여주고 있다. 또한 확률론적 해석의 결과는 결정론적 해석 결과에 비해 예측의 정확도가 상당히 높은 것으로 분석되어 사면재해 취약성 분석에는 결정론적인 방법보다 확률론적인 방법이 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다.

후속연구

8, Table 3). 한편 현장으로부터 획득한 점착력과 내부마찰각의 경우 넓게 분포한 연구지역 중 가장 대표적인 특성을 보이는 지점에서 획득한 소규모의 시료로 실내실험을 수행한 결과이므로 실험을 통해 파악한 불확실성(즉, 표준편차나분산)보다 더 많은 불확실성을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 이러한 불확실성의 영향을 고려하기 위하여 점착력과 내부마찰각의 변동계수를 변화시켜가며 분석을 수행하였다.
6%의 정확도가 상승하였다. 이러한 결과를 통해 확률론적 해석기법의 경우 강도정수의 변동성을 고려한 분석이 가능하므로 강도정수 내에 내재되어 있는 불확실성을 고려하여 정확성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사면재해의 취약성 연구는 크게 무엇과 무엇으로 구분할 수 있는가?	사면재해의 취약성에 대한 연구는 사면재해의 발생가능성이 있는 지역을 예측하고 발생가능성의 정도를 분석하는 연구로 국내외적으로 다양한 연구가 진행되고 있다. 사면재해의 취약성 연구는 크게 정성적인 평가기법과 정량적인 평가기법으로 구분할 수 있다(Aleotti and Chowdhury, 1999). 정성적인 평가기법은 위험도(risk) 평가나 취약성(susceptibility)에 대한 평가를 평가자 판단에 의존하는 방법으로 계산을 통해 획득된 값보다는 정성적인 판단결과나 배점으로 점수를 획득하는 방법 등을 통해 사면의 안정성을 평가한다.
	정성적인 평가기법은 무엇을 통해 사면의 안정성을 평가하는가?	사면재해의 취약성 연구는 크게 정성적인 평가기법과 정량적인 평가기법으로 구분할 수 있다(Aleotti and Chowdhury, 1999). 정성적인 평가기법은 위험도(risk) 평가나 취약성(susceptibility)에 대한 평가를 평가자 판단에 의존하는 방법으로 계산을 통해 획득된 값보다는 정성적인 판단결과나 배점으로 점수를 획득하는 방법 등을 통해 사면의 안정성을 평가한다. 반면 정량적인 평가기법은 현장조사를 통하여 획득된 현장정보를 입력 자료로 활용하여 정량적인 해석결과를 제시하는 기법으로 통계적인 기법과 공학적 기법으로 나눌 수 있다.
	정량적인 평가기법은 현장조사를 통하여 획득된 현장정보를 입력 자료로 활용하여 정량적인 해석결과를 제시하는 기법으로 통계적인 기법과 공학적 기법으로 나눌 수 있는데, 통계적인 분석기법은 어떠한 기법인가?	반면 정량적인 평가기법은 현장조사를 통하여 획득된 현장정보를 입력 자료로 활용하여 정량적인 해석결과를 제시하는 기법으로 통계적인 기법과 공학적 기법으로 나눌 수 있다. 통계적인 분석기법은 사면붕괴와 연관성이 있다고 판단되는 파라미터들과 사면붕괴의 공간적인 분포나 특성 등을 통계적으로 비교하여 붕괴의 발생가능성을 예측하는 기법이다(박혁진, 2007a). 반면 공학적 해석 기법은 공학적인 개념을 사용하여 소규모의 사면에 대한 안정성을 해석하는 보편적인 방법으로 사면의 물리적인 특성과 공학적인 특성을 정량화하고 사면붕괴 메커니즘을 표현할 수 있는 수학적 모델을 이용하여 사면의 안정성을 평가하는 방법이다.

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] 확률론적 해석기법을 이용한 보은지역의 사면재해 안정성분석
Stability Analysis of Landslides using a Probabilistic Analysis Method in the Boeun Area 원문보기

초록
AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] 확률론적 해석기법을 이용한 보은지역의 사면재해 안정성분석 Stability Analysis of Landslides using a Probabilistic Analysis Method in the Boeun Area 원문보기

초록 용어보기논문에서 용어와 풀이말을 자동 추출한 결과로, 시범 서비스 중입니다. AI-Helper

Abstract ▼ AI-Helper

Keyword

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

가설 설정

제안 방법

대상 데이터

데이터처리

이론/모형

성능/효과

후속연구

질의응답

참고문헌 (13)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

유광호 (83) 박혁진 (28)

활용도 분석정보

활용도 Top5 논문 더보기

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] 확률론적 해석기법을 이용한 보은지역의 사면재해 안정성분석
Stability Analysis of Landslides using a Probabilistic Analysis Method in the Boeun Area 원문보기

초록
AI-Helper

AI 본문요약
AI-Helper

활용도 Top5 논문