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문제 정의
- 본 연구는 산사태 발생에 있어서 영향을줄 수 있는 각각의 인자들을 추출 수치화 하였으며, 각각의 인자들에 대한 평균값을 이용하여 토석류를 단계적으로 분석하고자 하였다. 대상지 역은 2006년 7월 12일부터 16일 까지 4일간 국지적 집중호우로 인해 대규모 토석류가 일어난 강원도인제군 인제읍 지 역을 토석류 분류 방식 중 토석류 조사야장 분류방식을 적용하여 토석류 지 역을 발단부, 유하부, 퇴적부로 구분 하였으며, 항공사진, 지형도, 임상도, 토양도를 이용한 GIS 중첩 분석으로 토석류 발생지점에 대한 지형학적, 임상학적, 토양학적 현황 및 발생특성을 분석하였다.
제안 방법
- 같은 방법으로 폴리곤 데이터를 추출하였다. 그림 5 는 토석류 발단부 지 역과 경사도를 중첩한 예이며 같은 방법으로 유하부, 퇴적부를 중첩하여 임상 및 토양에 대한 각각 인자 특성을 분석하였다.
- 대상지 역은 2006년 7월 12일부터 16일 까지 4일간 국지적 집중호우로 인해 대규모 토석류가 일어난 강원도인제군 인제읍 지 역을 토석류 분류 방식 중 토석류 조사야장 분류방식을 적용하여 토석류 지 역을 발단부, 유하부, 퇴적부로 구분 하였으며, 항공사진, 지형도, 임상도, 토양도를 이용한 GIS 중첩 분석으로 토석류 발생지점에 대한 지형학적, 임상학적, 토양학적 현황 및 발생특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 산사태 및 토석류 발생지역에 대한 여러 인자들의 특성을 알 수 있으며, 향우 재해예측모델의 입력 인자를 선정하는데 기초적인 정보를 제공할 수 있다.
- 토석류 발생 후 촬영된 항공사진을 이용하여, 토석류가 시작되는 지 점으로 일반적으로 둥근 원형 모양의 끝 부분까지를 발단부(131 개소), 발단부 바로 아래 지 역부터 토석류가 퇴적부 또는 하천으로 유입되기 직전까지를 유하부 (기개소), 토석류가 넓은 부채꼴 모양 또는 타원모양 등으로 퇴적되는 지역을 퇴적부(62개소)로 구분하여 추출하였고, 수치지형도, 임상도, 토양도를 레스터 데이터로 변환하였다(그림3). 변환된 레스터 데이터를 GIS상에서 디 지타이징 된 피해지 역과 중첩하여 지형 인자, 임상인자, 토양인자 각각에 대한 정보를 추출하고 재해 발생부분에 대한 특성을 분석 하고자 하였다.
- 본 연구는 2006년 7월 12부터 16일 까지 4일간 국지 적 집중호우로 인한 강원도 인제군 인제읍 덕산리 지역에 발생한 토석류의 발생 원인을 파악하고 지형학적(DEM, 경사도), 임상학적(임상, 경급, 영급, 밀도), 토양학적(유효토심, 토양모재, 표토토성, 배수등급, 침식등급)현황 및 분석을 하였다.
- 본 연구에서는 토석류 분류 방식 중 토석류 조사야장 분류 방식을 이용하여 발단부, 유하부, 퇴적부 로 구분하였다. 토석류 발생 후 촬영된 항공사진을 이용하여, 토석류가 시작되는 지 점으로 일반적으로 둥근 원형 모양의 끝 부분까지를 발단부(131 개소), 발단부 바로 아래 지 역부터 토석류가 퇴적부 또는 하천으로 유입되기 직전까지를 유하부 (기개소), 토석류가 넓은 부채꼴 모양 또는 타원모양 등으로 퇴적되는 지역을 퇴적부(62개소)로 구분하여 추출하였고, 수치지형도, 임상도, 토양도를 레스터 데이터로 변환하였다(그림3).
- 표 3은 토석류 발달 단계 별 평균을 나타낸 것이다. 분석을 용이 하게 하기 위해 경급속성이 없는곳은0, 0경급은 L1 경급은2, 2경급은 3, 3경급은 4로 변환하여 평균 및 표준편차를 산출했다. 경급 정보에서는 발단부에서의 흉고 직경이 가장 컸으며 유하부 퇴적부로 갈수록 직경이 작아지는걸 알 수 있었다특히 퇴적부 같은 경우 임목지가 아닌 지역이 많이 분포 하여 표준 편차가 가장 크게 나왔다.
- 표 9는 토석류 발생 단계별 표토토성 특성을 나타낸 표이다. 분석을 용이하게 위해 사양토는 0, 양토는 1, 해당 없음은 7로 하여 각각의 항목에 대하여 분석하였다. 발단부, 유하부, 퇴적부 모두 사양토에 가까운 흙의 성 질을 가진 흙이 많았다.
- 표 10은 토석류 발생 단계별 배수등급 특성을 나타낸 것이다. 분석을 용이하기 위해 각각의 변수 주었으며 매우 양호가 0, 양호가 1, 약간양호가 2, 약간불량 3, 해당 없음이 6 으로 하여 분석하였다. 배수등급의 분포는 발단부와 유하부 경우는 매우양호 하였으며 퇴적부는 양호 등급으로 볼 수 있었다.
- 표5는 토석류발달단계 별로 구분해 놓은 것이다. 분석을용이하게 하기위해 영급속성이 없는곳은 1, 1영급은2, 그리고6영급은7 로 변환 하여 평균 및 표준 편차를 산출하였다. 영급정보에서는 발단부가 가장 수령이 높게 나타났고 유하부, 퇴적부 순으로 나타났다.
- 지형 관련 인자로는 DEM을 이용한 고도 값과 경사도를 이용하여 토석류 발달 단계에 따른 각 항목에 대하여 분석해 보았다.
- 토석류 발생 후 촬영된 항공사진을 이용하여, 토석류가 시작되는 지 점으로 일반적으로 둥근 원형 모양의 끝 부분까지를 발단부(131 개소), 발단부 바로 아래 지 역부터 토석류가 퇴적부 또는 하천으로 유입되기 직전까지를 유하부 (기개소), 토석류가 넓은 부채꼴 모양 또는 타원모양 등으로 퇴적되는 지역을 퇴적부(62개소)로 구분하여 추출하였고, 수치지형도, 임상도, 토양도를 레스터 데이터로 변환하였다(그림3). 변환된 레스터 데이터를 GIS상에서 디 지타이징 된 피해지 역과 중첩하여 지형 인자, 임상인자, 토양인자 각각에 대한 정보를 추출하고 재해 발생부분에 대한 특성을 분석 하고자 하였다.
- 토양에 관련 인자로는 유효토심, 토양모재, 표토토성, 배수등급, 침식등급을 농촌진흥청(흙토람)에서 제공되는 토양도를 이용하여 분석을 해보았다.
대상 데이터
- 지역이다. 대상유역의 면적은 약 35Krf이였으며 최대고도는 1211m 이다.
- 본 연구의 대상지역인 강원도 인제군 인제읍 덕산리 일대는 2006년 7월 12일과 16일 사이의 국지적 집중호우로 인하여 대규모 산사태 및 토석류가 발생하였으며, 인근 가옥의 매몰로 2명이 사망하는 등 많은 인명과 재산 피해가 났던 지역이다. 대상유역의 면적은 약 35Krf이였으며 최대고도는 1211m 이다.
데이터처리
- 표 11은 토석류 발생 단계별 침식등급 특성을 나타낸 표이다. 각각의 변수는 있음이 0, 없음이 1, 해당없음이 3, 으로 평균 및 표준편차를 산출 하였다. 발단부, 유 하부, 퇴적부, 모두 침식등급의 있음에 더 가까워 이는 표토의 침식으로 인한 표토의 두께 감소가토석류 발생에 영향을 준다고 판단할 수 있었다.
- 세 등급으로 구분하여 나타낸 것이다. 분석을 용이 하게 하기위해 밀도 속성이 없는 곳은 1, 소밀도는 2, 중 밀도는 3, 고밀도는 4로 하여 평균 및 표준편차를 산출하였다. 밀도는 발단부와 유하부가 고밀도에서 중밀도 사이로 퇴적부는 중밀도에서 소밀도 사이의 값을 보였다.
- 유효토심은 깊이에 따라 매우얕음(<20cm), 얕음(20-50cm), 보통 (50-100cm), 깊음(>100cm)으로 구분된다. 표 6은 토석류 발생 단계별 유효토심 특성을 나타낸 표이 며 분석을 용이하게 하기 위해 매우얕음은 0, 얕음은 1, 보통은 2, 깊음은 3 으로 하여 평균 및 표준편차를 산출하였다. 유효토심은 토심의 정의와 같이 토심이 깊을수록 수목의 뿌리가 깊게 들어갈 수 있기 때문에 상당한 도움이 될 수 있다고 생각한다.
성능/효과
- 구분해 놓은 것이다. 1 영급에 가까울수록 수목의 수령이 적고6영급으로갈수록수령이 높다. 표5는 토석류발달단계 별로 구분해 놓은 것이다.
- 것이다. 각 발달 단계별 면적분포는 유하부가 가장 넓고, 다음 발단부, 퇴적부로 퇴적부가 가장 적게 나타났다. 산사태가 발생되는 면적보다 유하되거나 퇴적되는 즉, 산사태가 흐름 형태를 띠면서 많은 면적을 차지한다는 것을 확인할 수 있었고, 퇴적부 면적을 보면 발생부와 유하부에서 흘러 내려온 토석류가 육상에 퇴적되기 보다는 하천으로 유입 되는 경우가 많았다.
- 분석을 용이 하게 하기 위해 경급속성이 없는곳은0, 0경급은 L1 경급은2, 2경급은 3, 3경급은 4로 변환하여 평균 및 표준편차를 산출했다. 경급 정보에서는 발단부에서의 흉고 직경이 가장 컸으며 유하부 퇴적부로 갈수록 직경이 작아지는걸 알 수 있었다특히 퇴적부 같은 경우 임목지가 아닌 지역이 많이 분포 하여 표준 편차가 가장 크게 나왔다. 종합적으로 분석하면 수목의 직경 이 클수록 발단부 지역 에 가장 큰 분포를 보인 것으로 보아 흉고 직경 이 큰 수목이 넓은 뿌리로 인하여 산사태 발생 억 제 효과를 할 수 있지만 그와는 반대로 식생의 자중이 증가함에 따라 오히려 하중 역할을 하여 산사태 발생을촉진 시 킬 수도 있다고 추측된다.
- m, 퇴적부 460m 이였다. 경사도는 발단부 36, 유하부 26°, 퇴적부 21°로 36°정도의 경사에서 산사태가 발생하여 26° 경사도에서는 흐름으로 진행하다가21° 경사 아래에서는 더 이상 흐름으로 진행하지 못하고 퇴적하기 시작한다는 결론을 얻을 수 있었다.
- 둘째, 임상학적 분석결과 토석류 발생 단계별 임상 면적에서 발단부에서는 소나무, 활엽수림, 침활혼효림 순으로 높게 나타났고 경급정보는 중경목, 영급정보는 4영급, 밀도에서는 고밀도를 보였다. 유하부에서는 전체적으로 고르게 나타났지만 역시 소나무, 활엽수림, 그리고 다음으로 낙엽송 순으로 나타났고 경급은 중경목, 영급은 3영급, 밀도는 고밀도로 나타났다.
- 강원도 산지 대부분의 토석류 발생현상이 단단한 토층 또는 암반지 대와 상부의 얕은 토층간의 수막현상으로 인하여 발생 되는데 이 지역 또한 얕은 토심을 가지 고 비슷한 현상으로 인한 산사태 발생으로 추측할 수 있었다. 발단부로 갈수록 토심이 낮아져 토심이 최초 발생에 영향을 줄 수도 있다고 판단할 수 있었다.
- 표 4는 토석류 발달 단계에 따른 임상의 면적분포를 나타낸 것이다. 발단부와 유하부에서는 소나무림 즉, 침엽수림이 가장높게 나타났으며, 퇴적부 같은 경우 임목지가 아닌 '해당 없음' 지역이 대부분이여서 주로 임목지가 아닌 주거지역에 퇴적되거나 하천으로 유입되는 것을 확인할 수 있었다. 발단부의 경우 침엽수림이 압도적으로 많은 면적을 차지해 활엽수보다 취약하다는 결론을 얻을 수 있었다.
- 발단부와 유하부에서는 소나무림 즉, 침엽수림이 가장높게 나타났으며, 퇴적부 같은 경우 임목지가 아닌 '해당 없음' 지역이 대부분이여서 주로 임목지가 아닌 주거지역에 퇴적되거나 하천으로 유입되는 것을 확인할 수 있었다. 발단부의 경우 침엽수림이 압도적으로 많은 면적을 차지해 활엽수보다 취약하다는 결론을 얻을 수 있었다. 하지만 강원도의 대부분의 산림 이 활엽 수 보다는 침 엽수 성격을 띠고 있기 때문에 절대적이라고 보기에는 다소 무리 가 있다.
- 표 8 은 토석류 발생 단계에 따른 표토토성 면적분포를 나타낸 표이다. 분석결과 발단부, 유하부, 퇴적부 모두 산성 암에 가까운 데이터를 보여 변성암과 제4기층 보다는 산성암즉, 화성암 계열이 산사태 발생에 취약하다고 판단 할 수 있었다.
- 경 사도에 의한 특성은 발단부가 가장 높게나왔으며 그 뒤 로 유하부, 퇴 적 부 순으로 경 사도가 높게 나왔다. 산사태 발생은 주로 20°-37°사이에서 가장 많은 분포를 보였으며 예상했던 40° 이상의 급경사에서는 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이 같은 이유는 강원도 산지의 급경사중 대부분은 암반이 노출된 지역이기 때문에 산사태가 발생되지 않은 것으로 사료된다.
- 셋째, 토양학적 분석결과 발단부의 유효토심은 얕고 토양모재는 산성암이며, 표토는 사양토, 배수등급이 매우 양호, 침식등급은 있음이였다. 유하부의 유효토심은 보통, 토양모재는 산성암이 며, 표토는 사양토, 배수등급은 매우양호, 침식등급은있음에 가까웠다.
- 경급 정보에서는 발단부에서의 흉고 직경이 가장 컸으며 유하부 퇴적부로 갈수록 직경이 작아지는걸 알 수 있었다특히 퇴적부 같은 경우 임목지가 아닌 지역이 많이 분포 하여 표준 편차가 가장 크게 나왔다. 종합적으로 분석하면 수목의 직경 이 클수록 발단부 지역 에 가장 큰 분포를 보인 것으로 보아 흉고 직경 이 큰 수목이 넓은 뿌리로 인하여 산사태 발생 억 제 효과를 할 수 있지만 그와는 반대로 식생의 자중이 증가함에 따라 오히려 하중 역할을 하여 산사태 발생을촉진 시 킬 수도 있다고 추측된다.
- 첫째, 지형학적 분석결과 고도는 발단부 690 m, 유하부 643 m, 퇴적부 460m 이였다. 경사도는 발단부 36, 유하부 26°, 퇴적부 21°로 36°정도의 경사에서 산사태가 발생하여 26° 경사도에서는 흐름으로 진행하다가21° 경사 아래에서는 더 이상 흐름으로 진행하지 못하고 퇴적하기 시작한다는 결론을 얻을 수 있었다.
- 토석류 평균 발생고도는 발단부가 평균 690m로 가장 높게 나왔으며 유하부 643m, 퇴 적부 460m로 산출되어 산사태 최초 발생지점에서 퇴적지점까지의 230m정도의 평균고도 값 차이를보여 이정도 고도차에 의한에너지가 흐름으로 이 어 져 큰 피해가 발생한 것으로 볼 수 있다. 그리고 이 같은 고도 값 차이는 강릉지역 산사태 특징 연구(조용찬, 2003)에서 보인 고도차 보다 많은 것으로 산세가 험한 인제지역의 특성이 반영된 것이다.
- 유하부에서는 전체적으로 고르게 나타났지만 역시 소나무, 활엽수림, 그리고 다음으로 낙엽송 순으로 나타났고 경급은 중경목, 영급은 3영급, 밀도는 고밀도로 나타났다. 퇴적부에서는 임상정보가 해당없음, 소나무 순으로 경급정보가 소경목, 영급은 2영급, 밀도는 고밀도로 나타났다.
후속연구
- 대상지 역은 2006년 7월 12일부터 16일 까지 4일간 국지적 집중호우로 인해 대규모 토석류가 일어난 강원도인제군 인제읍 지 역을 토석류 분류 방식 중 토석류 조사야장 분류방식을 적용하여 토석류 지 역을 발단부, 유하부, 퇴적부로 구분 하였으며, 항공사진, 지형도, 임상도, 토양도를 이용한 GIS 중첩 분석으로 토석류 발생지점에 대한 지형학적, 임상학적, 토양학적 현황 및 발생특성을 분석하였다. 본 연구를 통해 산사태 및 토석류 발생지역에 대한 여러 인자들의 특성을 알 수 있으며, 향우 재해예측모델의 입력 인자를 선정하는데 기초적인 정보를 제공할 수 있다.
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