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Load-cell Sensor를 이용한 산지 토사유출량 계측의 현장 적용성 검토

Evaluation of the Applicability of Sediment Discharge Measurement in Mountain Stream using the Load-cell Sensor

한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.19 no.1, 2018년, pp.644 - 653  

서준표 (국립산림과학원 산림방재연구과) ,  이기환 (영남대학교 산림자원학과) ,  김동엽 (국립산림과학원 산림방재연구과) ,  우충식 (국립산림과학원 산림방재연구과) ,  이창우 (국립산림과학원 산림방재연구과) ,  이헌호 (영남대학교 산림자원학과)

초록
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최근 기후변화로 인한 집중호우, 태풍 등의 영향으로 산사태가 빈번히 발생하고 있다. 산사태를 예방할 수 있는 효율적인 방법은 사방사업이다. 이러한 사방사업의 효율성을 높이기 위해서는 산지에서 유출되는 토사량에 대한 정량적 측정이 필요하다. 본 연구에서는 산지계류Load-cell 센서를 설치하고, 분동테스트를 통하여 계류에서의 적용성과 재하 형태에 따른 출력값을 비교하였다. 개별 및 복합 하중시험을 실시한 결과, Site 1에서 평균 0.4kgf, Site 2에서 평균 0.6kgf 차이로 재하 형태의 영향은 낮게 나타났다. 또한 측정값의 정확도를 높이기 위해 하중계수를 산정하였다. 하중계수를 Load-cell 측정 값에 적용하여 보정한 결과, 두 사이트에서 출력율이 각각 14.8%p, 24.6%p 상승하여 기준값에 근사하게 산정되었다. Load-cell 센서는 수위, 강우 등과 함께 시계열 분석을 통하여 산지 토사유출량을 정량적으로 산정할 수 있었다. 모니터링이 장기간 이루어진다면 산림유역에 대한 토사유출 매커니즘 구명에도 활용할 수 있을 것이다. 또한 Load-cell과 같은 센서를 산지 계곡에 적용함으로써 계측센서 등 관련분야 산업 발전에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Landslides occur frequently due to the effects of heavy rainfall and typhoons caused by climate change. Erosion control measures are needed to effectively prevent landslide damage. In order to improve their efficiency, it is necessary to quantitatively measure the sediment discharge from the mountai...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 연구에 활용한 분동은 하중이 높을수록 부피가 커지기 때문에 실제하중과의 오차가 더 커지는 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 오차율을 줄이기 위하여 Load-cell 계측값을 보정하여 실제하중과 유사한 결과를 도출할 수 있는 하중계수를 각각 산정하였다. 하중계수를 이용한 보정값 적용결과, 두 사이트에서 출력율이 각각 14.
  • 본 연구에서는 현장에 설치된 Load-cell의 표준 분동(分銅, weights) 테스트를 실시하여 하중 계수를 산정하고, Load-cell을 이용한 정량적인 토사유출량을 산정하였다. 또한, Load-cell과 같은 측정 장치를 산지 계곡에 설치하여 산지 토사유출량을 모니터링 함으로써 관련 산업분야의 확대에도 기여하고자 하였다.
  • 본 연구에서는 건축물 및 교각 등 구조물 하중계측에 일반적으로 많이 사용되고 있는 Load-cell을 산지 계곡에 설치하여 하류로 유출되는 토사량 측정에 대한 적용성 검토를 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산사태란? 산사태란 산의 흙이 붕괴되는 현상이다. 좀 더 세부적으로는 산에서 흙이 유출되는 것을 산지 토사유출이라 하고, 많은 토사가 일순간에 붕괴되는 것을 산사태라고하며, 토석류, 땅밀림 등의 피해도 있다[2]. 이러한 피해는 민가나 농경지 또는 하천의 수위상승 등 하류에 피해를 미친다[3].
우리나라가 여름철에 풍수해가 많은 이유는? 최근 전 세계적 기후변화로 인한 자연재해가 빈번히 발생하고 있으며, 단순빈도뿐만 아니라 재해의 종류도 증가하고 있기 때문에 그에 대한 예방 등 재해관리가 중요한 관심사로 대두하고 있다[1]. 우리나라는 여름철에 태풍과 집중호우의 영향으로 풍수해가 빈번히 발생한다. 특히, 산에서 발생하여 인명과 재산에 막대한 피해를 미치는 산사태 피해가 대표적이다.
우리나라 풍수해 중 대표적인 것은? 우리나라는 여름철에 태풍과 집중호우의 영향으로 풍수해가 빈번히 발생한다. 특히, 산에서 발생하여 인명과 재산에 막대한 피해를 미치는 산사태 피해가 대표적이다. 산사태란 산의 흙이 붕괴되는 현상이다.
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