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강우에 의해 발생한 뉴질랜드 Allochthon층의 사면파괴 분석

전문가 제언: ○ 이 논문의 주제는 뉴질랜드 Silverdale의 1번국도 부근의 도로의 사면에서 발생한 산사태를 분석하여 강우에 의해 발생하는 산사태 경보시스템을 개발하는 것이다. 개발하고자 하는 시스템은 비용 효과적인 상업용 모델링 기술을 적용한 현장 시설물로 다른 현장에서도 쉽게 적용할 수 있도록 설계하였다. 현장의 산사태 발생인자는 강우 특성, 토층의 함수비, 간극수압과 같은 토층의 역학적 특성 등으로 분류하였다. 강우량 측정은 3개의 기상청 강우계 자료를 이용하였고 함수비는 오거 시추공 내에 설치한 체적함수 센서를 통해 획득하였다.

○ 토층의 간극수압은 사면파괴의 가장 중요한 인자로서 이 연구에서는 지하 약 2m 하부의 지하수위 변동과 사면의 단면을 통하여 기질의 흡수력(matric suction)을 확인하는 방법을 이용하였다. 그러나 간극수압을 제어하는 함수비 변동이 오거 시추과정에서 토층이 훼손되어 투수계수가 높아질 가능성이 있다. 실제로 FEM에서 계산한 함수비와 현장에서 관찰한 함수비를 비교해 보면 현장 측정치가 약간씩 높은 경향을 보인다. 그럼에도 FEM은 토층의 체적함수를 합리적으로 계산하는 것으로 확인되고 있다.

○ 사면파괴의 메카니즘은 사면 형상(geometry), 전단응력 변수(shear strength parameters), 간극수압(pore water pressure) 등으로 알려져 있다. 그런데 이 논문에서는 사면형상과 전단응력 변수에 관한 분석이 충분치 않다. 단지 연구 현장의 사면형상은 뉴질랜드에서 흔히 발생하는 약 15° 정도의 높이 11m 사면으로 이 지방의 여타 자연사면과 유사한 형태라는 언급이 있을 뿐이다. 만일 사면형상과 파괴면의 전단응력 자료가 추가되면 보다 구체적 해석이 가능할 것으로 판단된다.

○ 우리나라는 강원도 일부 지역의 자연사면을 대상으로 산사태 경보시스템 연구를 시행하고 있다. 그러나 아직 연구 단계에 머물고 있는 실정이다. 여러 문제점들, 예를 들면 고도 차이에 따른 강우량의 차이를 보정하는 문제 등이 있었지만 연구에 큰 진전을 이루고 있다.

저자: S. J. Harris, R. P. Orense, K. Itoh
자료유형: 학술정보