초록 ▼

연차목표
◦강우를 고려한 산사태 모형실험장치 개발 및 이론적 산사태 발생 탐지기법 제안
◦산사태 발생감시를 위한 일체형 멀티 모니터링 센서 및 이동식 관측장치 설계
◦모니터링 기반의 실시간 산사태 조기탐지 융합시스템 개발 개념 정립
개발내용 및 결과:
◦강우를 고려한 이론적 산사태 발생탐지기법 제안
- 산사태 조기탐지 항목 설정
- 강우시 사면내 지반반응 특성변화를 고려한 이론적 산사태 안정해석 기법 제안
- 이미지 분석에 의한 지표변위 및 응력변화 분석기법 개발
◦강우조건을 고려

연차목표
◦강우를 고려한 산사태 모형실험장치 개발 및 이론적 산사태 발생 탐지기법 제안
◦산사태 발생감시를 위한 일체형 멀티 모니터링 센서 및 이동식 관측장치 설계
◦모니터링 기반의 실시간 산사태 조기탐지 융합시스템 개발 개념 정립
개발내용 및 결과:
◦강우를 고려한 이론적 산사태 발생탐지기법 제안
- 산사태 조기탐지 항목 설정
- 강우시 사면내 지반반응 특성변화를 고려한 이론적 산사태 안정해석 기법 제안
- 이미지 분석에 의한 지표변위 및 응력변화 분석기법 개발
◦강우조건을 고려한 소형 산사태 모형실험장치 개발 및 운영
- 소형 산사태 모형실험장치 및 인공강우시험기 설계완료
- 이미지 분석에 의한 지표변위 및 응력변화 분석기법 개발
◦조기탐지기술 개발을 위한 현장모니터링 Test-bed 선정 및 설치
- 조기탐지기술 개발을 위한 현장모니터링 Test-bed 검토/선정
- 현장 모니터링 Test-bed를 대상으로 현장 모니터링 시스템 구축 (지리산, 설악산 총 4개소)
◦일체형 멀티 모니터링 센서 및 이동식 관측장치의 알고리즘 설계
- 개념설정: 강우의 토층내 침투에 의한 수리역학적 변화특성 모니터링
- 항목: 체적함수비, 온도, 경사(일체형/이동식), 흡입응력(별도)
◦일체형 멀티 센서 및 이동식 관측장치 제작을 위한 기계 설계
- 방사형 타입의 FDR 체적함수비 측정 센서 모듈 설계
- 온습도 챔버를 이용한 센서모듈의 온도 특성 시험
- 일체형 멀티센서 / 이동식 관측장치 세부설계
◦센싱 데이터 무선 원격 전송기술 및 저전력 제어기술 설계·개발
- 비동기 저전력 전송 기술 개발
- 현장 적합형 원거리 전송기술개발
- 경량 채널 코닝 기반 패킷 에러 보정 기술 개발
- 저전력 지원 센서노드 플랫폼 기술 개발
- IP over WPAN 기반 센서 네트워크 구성 기술 개발
◦국내 산사태 발생이력 및 특성 분석
- 국내 최근 20년간 강우 특성 분석
- 강우 조건별/지질 조건별 국내 산사태 발생 빈도 분석
◦국내외 산사태 조기탐지 기술 분석
- 실내 및 현장 산사태 조기탐지기술 분석
◦산사태 조기탐지 융합시스템 구성요소 설정 및 적용대상 DB 구축
- 조기탐지 융합시스템 개발을 위한 구성요소 개념정립
기대효과
◦산사태 모니터링 및 조기탐지 기술의 성공적 개발을 통해 박근혜정부 5대 국정목표 중 「재해로부터 국민안전 및 행복 실현」달성에 기여함
◦본 과제에서는 국내에 전무한 산사태 조기탐지기준을 개발함으로써, 기존에 해결하지 못한 강우/지질/지형 특성에 따른 산사태 발생조건에 대한 명확한 규명이 가능함
◦국내 산사태 발생 특성, 지질·지형특성을 고려한 새로운 개념의 일체형 멀티 산사태 모니터링 센서 및 기법을 개발함으로써, 과거에 비해 더욱 발전된 산사태 감시 및 탐지기술의 확보가 가능함
◦일체형 멀티 센서 및 이동식 관측장치의 경우 국내 중소기업을 통한 장치의 지속적 수출을 실시하여 국내 기술의 해외진출이 실현될 수 있음
적용분야
◦산사태재해 예측 및 조기경보 분야
◦산사태/사면 계측 분야
◦SOC 시설물 자연재해대응 유지관리 분야

Abstract ▼

IV. Results
○ Suggestion of landslide detection method and development of a flume test equipment of landslide considered with rainfall
- Selection of factors and algorithm of landslide detection
- Suggestion of theoretical methods of slope stability analysis considered with response of geol

IV. Results
○ Suggestion of landslide detection method and development of a flume test equipment of landslide considered with rainfall
- Selection of factors and algorithm of landslide detection
- Suggestion of theoretical methods of slope stability analysis considered with response of geological factors to the rainfall infiltration
- Development of analysis methods of slope displacement and stress distribution by image analysis
- Design of a small scale flume test equipment (1.5 m in length) and a rainfall simulator and study of applicability of landslide early detection methods
- Determination of test-bed sites for landslide field monitoring and installation of the monitoring system at four sites in Korea
○ Design of an integrated multi sensor and a mobile sensor for landslide monitoring
- Design of algorithm of the monitoring sensors and determination of geological factors to include the sensors (volumetric water content, temperature, slope displacement, and suction stress)
- Design of the sensor device such as FDR VWC sensor, temperature sensor using a temperature-humidity chamber, a tiltmeter
- Technology development of a wireless remote communication and low powerconsuming control technology
○ Set-up concept of landslide early detection system based on a real-time monitoring
- Analysis of landslide data and their characteristics compared with rainfall and geologic conditions in last two decades in Korea
- Analysis of landslide detection technologies based on the field and laboratory studies in and outside the country
- Selection of constituent factors of landslide early detection system

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 연차보고서 요약서 ... 5
• 요약문 ... 7
• SUMMARY ... 11
• CONTENTS ... 14
• 목차 ... 17
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 21
• 제 1 절 연구개발의 목적 및 필요성 ... 21
• 제 2 절 연구개발의 목표 및 범위 ... 23
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 25
• 1. 국내 산사태 감시 기술 및 무선 센서네트워크 기술 개발 동향 ... 25
• 2. 국외 산사태 감시 기술 및 무선 센서네트워크 기술 개발 동향 ... 27
• 제 3 장 연구내용 ... 32
• 제 1 절 강우를 고려한 이론적 산사태 발생 탐지기법 제안 및 산사태 모형 실험장치 개발 ... 32
• 1. 강우를 고려한 이론적 산사태 발생탐지기법 제안 ... 32
• 2. 강우조건을 고려한 산사태 모형실험장치 개발 ... 69
• 3. 조기탐지 기술 개발을 위한 현장 모니터링 Test-bed 선정 및 설치 ... 85
• 제 2 절 산사태 발생감시를 위한 일체형 멀티 모니터링 센서 및 이동식관측장치 설계 ... 98
• 1. 일체형 멀티 센서 및 이동식 관측장치 제작을 위한 기계 설계 ... 98
• 2. 센싱 데이터 원격 무선 전송기술 개발 ... 137
• 3. 센서노드 데이터 처리 기술 개발 ... 170
• 제 3 절 산사태 조기탐지 융합시스템 개발 ... 174
• 1. 국내 산사태 발생이력 및 특성 분석 ... 174
• 2. 국내외 산사태 조기탐지 기술 분석 ... 189
• 3. 산사태재해 조기탐지 융합시스템 구성요소 설정 ... 223
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 229
• 1. 목표달성도 ... 229
• 2. 관련분야 기여도 ... 230
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 232
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 233
• 1. 센서네트워크 등 실시간 산사태 모니터링을 위한 국외 요소기술 ... 233
• 2. 해외 산사태 모니터링 구축사례 ... 234
• 제 7 장 참고문헌 ... 235
• 끝페이지 ... 242