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중국 Sichuan의 암석 및 이류 산사태 특성과 발생 메커니즘

전문가 제언: ○ 2010년 7월 27일 치명적인 암설 산사태가 중국 Sichuan지역에서 발생하였다. 산사태 물질은 심히 풍화된 현무암체로 체적이 480,0003m에 달하였다. 이 암체가 Dagou계곡을 따라 이동하면서 주변의 미고결 붕적 물질을 삭박하여 체적을 증가시키면서 100km/h 이상의 빠른 속도로 계곡 하류로 흘러 내렸다. 이로 인하여 다수의 가옥이 파괴되고 20명의 인명이 사망하였다. 해발 약 1,600m에서 시작한 산사태가 900m 고도에 위치하는 Wangong 마을을 심각히 훼손하는데 소요된 시간은 약 10분이었다.

○ 산사태가 진행하면서 발생한 붕적 물질의 엔트레인먼트 현상은 산사태 물질을 보다 멀리 이동시킨 원인이다. 480,000m3 이었던 초기의 체적은 최종 퇴적 당시에는 1,000,000m3에 달하였다. 즉 산사태 물질이 이동하면서 주변의 미 고결 붕적 물질을 깎아 약 400,0003m의 쇄설물이 기존의 산사태 물질에 추가되었다. 이와 같은 붕적 물질의 엔트레인먼트 현상에 의한 산사태 물질의 증가는 주 산사태의 유동성을 증가시켰을 뿐 아니라 사태 물질을 완전히 포화시켜 2차 산사태인 이류를 발생시켰다.

○ 산사태의 주원인은 163mm의 집중 강우이다. 강우로 인하여 직접적으로는 사면의 중력과 함수율, 간극수압을 증가시켰고, 사면 물질의 강도를 저하시켰다. 두 번째 원인은 이 지역의 급사면 지형과 부서지기 쉬운 지질구조로, 65~80° 및 45°의 경사를 보이는 2조의 절리도 이에 포함된다. 세 번째 원인은 산사태 물질이 이동하면서 주변의 붕적 물질을 삭박하고 이것이 기존 물질에 추가되는 엔트레인먼트 현상이다. 이로 인하여 사태 물질이 완전 포화되고 체적은 2배 이상 증가되어 위험성이 증가되고 2차적 산사태도 발생하게 되었다.

○ 우리나라에서는 연구지역과 같이 거대한 암석 산사태는 보고된바 없다. 대부분은 기반암 상부의 토양화된 풍화암이나 붕적층이 파괴되어 발생하는 암설유동(debris flow)이다. 그러나 산사태가 빈번히 발생하는 지역의 하상은 붕적 물질이 두껍게 퇴적된 경우가 있다. 이럴 경우 이 논문에서 지적한 바와 같은 엔트레인먼트 현상이 나타날 가능성이 있으며 실제 경기도 안양이나 경남 거창에서 이런 현상이 관찰된 바 있다.

저자: Qiang Xu, Xuanmei Fan, Xiujun Dong
자료유형: 학술정보