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지진 발생 시 지하수가 함유된 사면의 안정성 분석

전문가 제언: ○ 본 논문은 지하수위의 상승으로 인한 사면안정성 분석 방법에 관한 연구 결과다. 본 연구에서는 2007년 Noto Hanto 지진에 의해 파괴된 사면의 지하수 거동과 사면파괴 현상과의 관련성을 분석하여 지하수 효과를 평가하였다. 실제 지진에 의한 사면파괴 분석에서 지하수의 효과를 도입한 사례는 매우 드물다. 왜냐하면 지진의 지반진동에 의한 지반 변형에 비해 지하수 변동은 크기가 매우 작기 때문에 효과도 크지 않을 것으로 보기 때문이다.

○ 그러나 2004년 Chuetsu 지진과 동시에 발생한 사면파괴는 사면에 함유된 지하수의 상승작용이 주요 원인으로 알려져 있는데, 그곳의 사면파괴는 토층의 전단응력과 사면 내 지하수에 의한 간극수압의 변화 때문에 발생한 것으로 해석하고 있다. 이런 사례에도 불구하고 현재까지도 지진 발생 시의 사면안정성 평가에 지하수는 크게 고려하고 있지 않는 실정이다.

○ 보고에 의하면 지진 산사태는 지진의 지반가속도 0.2g 전후에서 산사태가 일어나기 시작하는 것으로 알려져 있으며, 진앙으로부터 약 2km 이상으로 떨어지면 산사태 빈도가 현저히 감소하기 시작한다고 알려져 있다. 또한 조구조적으로 활성인 지역이 그렇지 않은 지역에 비하여 산사태의 강도와 범위가 크다고 알려져 있다. 현재까지 우리나라에서는 규모 5.0을 상회하는 지진이 홍성지진을 비롯하여 3회에 불과하다. 따라서 산사태를 야기할 만큼의 지진은 발생할 확률이 낮은 편이다.

○ 대규모 지진은 대부분 판 경계부에서 발생한다. 다행히 우리나라는 판 경계에서 떨어져 위치하기 때문에 최악의 지진이 발생할 확률은 비교적 적다는 것이 학자들의 견해다. 그러나 우리나라의 계기지진 기록은 불과 40∼50년으로, 이들 계기지진 자료만으로 최악의 지진 발생 가능성을 추정하기는 어렵다. 또한 우리나라는 폭우에 의한 산사태가 빈번히 발생하고 있기 때문에 산사태와 지하수의 관련성을 간과할 수 없다. 따라서 지금은 지하수에 의한 사면 불안정성 연구가 필요한 시점이다.

저자: L. Lu, et al.
자료유형: 니즈학술정보