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문제 정의
- 따라서 이 연구는 2012년에 점검을 시행한 강원도 사유림 내의 사방댐을 대상으로 육안점검 결과를 분석하여 문제점을 도출하고, 이를 토대로 향후 사방시설의 관리방안을 제시하고자 수행하였다.
- 이 연구는 강원도 내에 시설된 사방댐 274개에 대한 육안점검 결과를 토대로, 향후 사방댐의 점검 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 조사결과, 제체, 측벽, 물받이 등에 있어서 국부적으로 다양한 훼손유형이 발견되었으므로, 훼손 유형별 대응 방안 및 관리 매뉴얼, 관리계획을 체계적으로 마련하여야 할 것으로 판단된다.
제안 방법
- 마지막으로 현장에서 점검한 자료는 사방 또는 산림환경분야의 전문가들과 함께 시ㆍ군별 점검항목에 따라 분석하였으며, 이를 토대로 사방댐의 관리 상태를 종합적으로 평가하여 양호와 불량으로 판정하였다. Fig.
- 사방댐 관리 상태의 지표로는 사방댐 대수면 내의 토석 및 유목의 퇴적정도를 측정하여 활용하였으며, 다음의 식 (1)과 같이 사방댐의 유효고 대비 저사량으로 나타내었다.
- 사방댐 점검은 현장에서 대상지의 GPS 좌표를 취득하고 점검 항목별로 외관조사를 실시하여 야장에 기록하고(Fig. 1), 사방댐 전경 및 주요 부위, 부대시설, 사방댐 시설 주변의 녹화상태 등에 대한 사진촬영을 실시하였다(Kim and Lee 2011).
- 사방댐 주변의 식재목의 활착상태, 생육상태와 표층 피복율을 현장에서 육안으로 점검하였다.
- 사방댐의 부대시설로는 시설관리도로(접근도로)의 상태, 본댐의 상ㆍ하류에 시공된 골막이, 바닥막이 등의 상태, 본댐 상ㆍ하류의 계상상태, 기타 시설(안전휀스, 안내문 등)의 상태 등의 파손 및 시설 유무를 육안 점검하였다.
- 사방댐의 형식에 따른 종류별 주요 부위인 본댐, 물받이, 물받이 끝돌림, 수문, 측면구조물 등을 현지에서 육안으로 점검하여 누수, 균열, 파손 여부를 확인하였다.
대상 데이터
- ] 및 그 밖에 사방시설 관리자가 필요하다고 인정하는 사방시설을 대상으로 시행하고 있다(Korea Forest Service 2008). 이에 따라 이 연구에서는 준공 후 5년이 경과한 강원도 사유림 내 시공된 총 274개소의 사방댐을 대상으로 점검을 실시하였으며, 지역별 점검대상 개소의 현황은 Table 1과 같다.
성능/효과
- 강원도에 시공된 사방댐 주변 식재목의 생육ㆍ활착 및 피복상태에 대하여 조사한 결과, 생육율, 활착율, 피복상태 일체가 273개소인 99.6%에서 양호, 1개소인 0.4%에서 불량한 것으로 조사되었다(Table 5). 사방댐 주변의 녹화 피복 상태는 대부분 양호하였으며, 녹화상태가 불량한 것으로 조사된 지역은 주변의 개발에 의해 식재목이 벌채되었기 때문인 것으로 나타났다(Fig.
- 사방댐 대수면 내의 퇴적상황을 조사한 결과 유효고 대비 약 0-10%인 지역이 38개소(13.9%), 11-20%인 지역이 31개소(11.3%), 21-30%인 지역이 41개소(15.0%), 31-40%인 지역이 23개소(8.4%), 41-50%인 지역이 44개소(16.1%), 51-60%인 지역이 14개소(5.1%), 61-70%인 지역이 14개소(5.1%), 71-80%인 지역이 10개소(3.6%), 81-90%인 지역이 13개소(4.7%), 91-100%인 지역이 46개소(16.8%)로 나타났다(Table 6).
- 사방댐 상ㆍ하류에 시설된 계류보전시설을 점검한 결과, 상류에는 대부분이 콘크리트 골막이, 기슭막이 등이 시공되었으며, 하류에는 돌망태, 깬잡석 기슭막이 및 콘크리트 바닥막이 시공되었다(Fig. 10). 전체적으로 계류보전시설이 시공된 곳은 상류가 46개소(16.
- 사방댐의 주요 부위인 제체, 물받이, 물받이 끝돌림, 측벽의 침하, 균열, 부식 및 누수 발생 여부는 Table 3과 같다. 사방댐의 주요 시설 구조의 침하, 균열, 부식, 누수발생 여부에 대하여 육안 점검을 실시한 결과, 제체의 경우 전반적으로 상태가 양호한 지역이 258개소(94.2%), 균열 발생이 3개소(1.1%), 부식 및 열화현상 발생이 8개소(2.9%), 누수 발생이 5개소(1.8%)로 나타났다(Table 3). 전반적인 사방댐 제체의 상태는 양호한 편이지만, 이러한 균열, 부식 및 콘크리트 열화현상이 나타난 사방댐은 위치적 특성상 토석 및 유수에 의한 충격에 사방댐 전체가 구조적 안정성에 영향을 받을 수 있다(Fig.
- 사방댐의 부대시설인 시설관리도로, 상ㆍ하류의 계류보전시설 및 계상상태, 안전시설의 상태는 Table 4에 나타내었다. 시설관리도로인 접근도로의 상태를 조사한 결과, 209개소(76.3%)에서 양호, 2개소(0.7%)에서 불량으로 나타났으며(Fig. 9), 63개소(23.0%)에는 접근도로가 개설되어 있지 않은 것으로 조사되었다. 사방댐의 관리도로는 시공 후 유지관리면에서 반드시 필요한 시설이므로 사방댐 시설과 동시에 개설되어야 하지만, 현재 시설되어 있지 않은 곳은 신속히 산주와 협의하여 설치하여야 할 것이다.
- 사방댐의 안전시설에는 사방댐으로의 접근과 추락사고를 예방하기 위한 안전휀스와 사방댐의 인위적 훼손시 법적인 처벌을 받을 수 있다는 사실을 알리는 안내판 등이 있다. 안전시설에 대해 조사한 결과 189개소는 양호한 것으로 나타났으며, 67개소인 24.5%는 안전시설이 없지만 신규설치는 불필요, 1개소인 0.4%는 불량하지만 신규설치는 불필요, 17개소인 6.2%는 신규시설이 필요한 것으로 조사되었다. 특히, 현재 안전시설이 없지만 신규시설이 필요한 것으로 조사된 17개소는 대부분 임도변이나 농로변 등 사람의 접근이 쉬운 위치에 있으며, 농경지 주변에 위치한 사방댐도 분포하고 있기 때문에 방치할 경우 안전사고가 발생할 위험이 높으므로 안전시설을 설치하여야 할 것이다(Fig.
- 이 중, 시공년도별 불량판정을 받은 사방댐의 개소수는 1989년 1개소, 1990년 3개소, 1991년 2개소, 1994년 1개소로 각각 나타났다. 이상의 결과에 의하면, 사방댐의 보수ㆍ보완은 시공 후 약 20년이 경과한 시점부터 필요한 것으로 조사되었다. 현재 사방댐의 경우 내구성에 대한 안전도 기준이 마련되어 있지 않으므로 사방댐의 관리기준 역시 제대로 마련되지 못한 실정이다.
- 이상의 조사결과를 토대로 강원도 내에 시공된 사방댐의 관리 상태를 종합적으로 평가하여 양호와 불량을 판정한 결과, 사방댐이 시공된 곳 중에서 267개소인 97.4%에서 양호, 7개소인 2.6%는 불량한 것으로 조사되었다. 이 중, 시공년도별 불량판정을 받은 사방댐의 개소수는 1989년 1개소, 1990년 3개소, 1991년 2개소, 1994년 1개소로 각각 나타났다.
- 10). 전체적으로 계류보전시설이 시공된 곳은 상류가 46개소(16.8%), 하류가 126개소(45.9%), 시공되지 않은 곳이 상류가 228개소(83.2%), 하류가 148개소(54.1%)로 조사되었다.
- 전체적으로 사방댐 시공지역의 상ㆍ하류 계상은 비교적 안정되어 있었으며 최근에 준설사업이 시행되어 저사량이 유효고 대비 70% 미만인 지역이 205개소인 74.8%로 조사되었으며, 유효고 대비 약 70% 이상 저사된 69개소인 25.2%의 경우 대부분은 상류에서 유출토사가 지속적으로 발생하여 만사된 상태였지만, 준설의 시급성이 없을 것으로 사료된다. 다만 90% 저사된 것으로 조사된 5개소는 신속히 준설을 실시하여 사방댐의 기능을 회복시켜야 할 것으로 파악되었다(Fig.
- 점검대상인 총 274개의 사방댐을 대상으로 종류를 구분한 결과 중력식 콘크리트사방댐이 177개소(64.6%)로 가장 많았으며, 버트리스 사방댐이 55개소(20.1%), 블록 사방댐이 20개소(7.3%), 철강재 사방댐이 13개소(4.7%), 깬잡석 사방댐이 3개소(1.1%), 슬리트 사방댐이 3개소(1.1%), 전석 사방댐이 2개소(0.7%), 셀댐이 1개소(0.4%)의 순으로 나타났다(Fig. 3).
- 즉, 콘크리트 사방댐, 셀 사방댐, 전석사방댐, 블록 사방댐, 철강재 사방댐, 깬잡석 사방댐과 같이 토사석의 억지를 목적으로 하는 불투과형 사방댐의 비율은 전체의 78.8%로, 평상 시에는 토사를 유출시키고 홍수 시에는 토석류를 포착하는 등 토사ㆍ석의 조절을 목적으로 시공되는 버트리스 사방댐 및 슬리트 사방댐 등의 투과형 사방댐의 비율인 21.2%보다 높게 나타났다. 이는 점검대상 사방댐이 대부분 1990년대 후반에서 2000년대 초반에 시공되어 기능뿐만 아니라 경관이나 환경 등을 고려한 다양한 공법이 적용되지 못했기 때문인 것으로 판단된다.
후속연구
- 또한 종합적으로 불량한 것으로 판정된 7개소의 경우 적극적인 보수, 보완, 개량, 철거 등을 실시하여야 할 것으로 판단된다. 다만, 이 연구는 대부분 육안에 의한 점검에 의존하였기 때문에 정밀분석에는 한계가 있으므로 향후 구체적인 점검ㆍ평가방안을 마련하여 객관적인 기준을 마련할 필요가 있으며, 필요할 경우 비파괴검사를 통한 점검도 고려하여야 할 것으로 판단된다.
- 현재 사방댐의 경우 내구성에 대한 안전도 기준이 마련되어 있지 않으므로 사방댐의 관리기준 역시 제대로 마련되지 못한 실정이다. 따라서 사방댐의 내구성이 불량한 것으로 판정되기 시작한 시공 후 경과년수인 20년을 향후 사방댐의 관리기준으로 설정하는 방안을 적극적으로 고려할 수 있다고 판단된다.
- 사방댐은 파괴되거나 기능이 저하되면 하류지역에 위치한 재산과 인명피해에 직접적으로 영향을 미치게 되므로 지속적인 관리가 필요하다. 따라서 사방시설의 기능유지 상태에 대한 점검은 사방댐의 장기적인 내구력 및 관리 측면에서 가장 기초적인 사항이므로, 향후 지속적으로 확대되어야 할 것으로 판단된다.
- 4). 따라서 지속적인 점검과 관리를 통해 적절한 보수ㆍ보완 작업을 실시하여 사방댐의 기능을 충실히 유지할 수 있도록 해야 할 것으로 판단된다.
- 조사결과, 제체, 측벽, 물받이 등에 있어서 국부적으로 다양한 훼손유형이 발견되었으므로, 훼손 유형별 대응 방안 및 관리 매뉴얼, 관리계획을 체계적으로 마련하여야 할 것으로 판단된다. 또한 종합적으로 불량한 것으로 판정된 7개소의 경우 적극적인 보수, 보완, 개량, 철거 등을 실시하여야 할 것으로 판단된다. 다만, 이 연구는 대부분 육안에 의한 점검에 의존하였기 때문에 정밀분석에는 한계가 있으므로 향후 구체적인 점검ㆍ평가방안을 마련하여 객관적인 기준을 마련할 필요가 있으며, 필요할 경우 비파괴검사를 통한 점검도 고려하여야 할 것으로 판단된다.
- 사방댐의 관리도로는 시공 후 유지관리면에서 반드시 필요한 시설이므로 사방댐 시설과 동시에 개설되어야 하지만, 현재 시설되어 있지 않은 곳은 신속히 산주와 협의하여 설치하여야 할 것이다. 또한, 시설관리도로가 불량한 것으로 조사된 곳은 시설관리도로 내로 싸리나무 등의 식생이 침입하거나 구곡침식이 진행된 곳으로 풀베기 사업 및 보수사업을 진행하여 기능이 조속히 회복되도록 하여야 할 것이다.
- 즉, 버트리스 사방댐 및 슬리트 사방댐과 같은 투과형 사방댐과 철강재 사방댐, 셀 사방댐 등은 수발구가 시설되지 않아도 유수를 통과시킬 수 있으므로 시설되지 않았지만, 콘크리트 사방댐의 경우 대부분 시설되어 기능을 발휘하고 있었다. 또한, 앞댐이 설치된 콘크리트 사방댐의 경우 상류에서 유출되는 계류수의 유량 확보 및 이의 활용을 위하여 개폐식 수문을 시설하였지만, 제대로 관리가 되지 않아 개폐장치가 이탈되는 등 조절이 불가능한 상태였으므로 추후 보수ㆍ보완작업을 통해 기능이 회복되도록 하여야 할 것이다(Fig. 7).
- 6%에서 세굴이 진행되고 있는 것으로 조사되었다. 사방댐의 시공 초기에는 물받이 끝돌림에 세굴이 발생할지라도 구조적 안정성에는 크게 영향은 미치지 않지만, 지속적으로 피해가 확대될 경우 사방댐의 전도 및 활동에 영향을 미칠 수 있으므로 세굴된 물받이 끝돌림 하단부에 전석깔기를 시행하거나 경사를 안정시킬 수 있는 골막이를 추가적으로 시공함으로써 세굴의 확대를 방지해야 할 것이다(Fig. 6).
- 또한, 사방댐이 시공된 지역별 불량개소는 강릉지역 3개소, 동해지역 1개소, 태백지역 1개소, 삼척지역 1개소, 영월지역 1개소로 나타나 영서지역에 비해 영동지역에서 높게 나타났다. 이는 영동지역의 경우 유로연장이 짧고 계상물매가 급하여 토사이동이 빈번히 발생하는 등의 유역특성 영향때문인 것으로 판단되므로 향후 사방댐의 시공에 있어 영동지역의 사방댐의 경우 지역특성을 고려한 사방대책을 마련하여야 할 것으로 판단된다.
- 이 연구는 강원도 내에 시설된 사방댐 274개에 대한 육안점검 결과를 토대로, 향후 사방댐의 점검 및 관리를 위한 기초자료를 제공하기 위하여 실시하였다. 조사결과, 제체, 측벽, 물받이 등에 있어서 국부적으로 다양한 훼손유형이 발견되었으므로, 훼손 유형별 대응 방안 및 관리 매뉴얼, 관리계획을 체계적으로 마련하여야 할 것으로 판단된다. 또한 종합적으로 불량한 것으로 판정된 7개소의 경우 적극적인 보수, 보완, 개량, 철거 등을 실시하여야 할 것으로 판단된다.
- 즉 물받이의 훼손 사례 중, 약 2/3 정도는 부식 및 파손인 것으로 나타났으며, 이는 상부에서 유출되는 유수의 낙차에너지로 인한 사방댐 기초부위의 세굴을 방지하기 위하여 시공되는 물받이의 특성 상 물기와 접촉하는 면이 많고 상부로부터 유출된 토석의 충격과 유수의 침식에 노출되기 때문인 것으로 판단된다. 한편 물받이의 피해를 방치할 경우 추후 기초 부위의 세굴피해가 확대되어 사방댐의 구조적 안정성에 영향을 미칠 수 있으므로 지속적인 점검을 통한 신속한 개량 및 보수를 진행하여 피해를 사전에 예방하여야 할 것이다(Fig. 5).
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