A Case Study on Analysis of Landslide Potential and Triggering Time at Inje Area using a RTI Warning Model

채병곤,조용찬,Chae, Byung-Gon,Liu, Ko-Fei,Cho, Yang-Chan The Korean Society of Engineering Geology 2008 지질공학 Vol.18 No.2

이 연구는 집중호우시 산사태의 발생가능성과 발생시간을 사전에 예측하기 위한 노력의 일환으로 기존에 개발된 RTI 경보모델을 우리나라에 적용 분석한 사례이다. RTI(Rainfall Triggering Index)는 강우강도(I) 유효 누적강우량($R_t$)의 곱으로 정의되는 것으로서, 강우기간 동안 특정 시간(t)에서 산사태가 발생할 가능성을 평가하는데 사용된다. RTI의 상부임계값($RTI_{UC}$)과 하부임계값($RTI_{LC}$) 과거 산사태 발생시 강우자료 분석을 통해 각 지역별로 설정할 수 있으며, 강우강도가 상부임계값을 초과할 때 실제 산사태가 발생하는 것으로 이해할 수 있다. 이러한 분석은 궁극적으로 향후 집중호우가 내릴 경우 특정지역의 산사태 발생가능성은 물론 산사태 발생시기를 예상할 수 있으며, 이를 토대로 사전에 산사태 발생경보를 발령하는데 중요한 근거로 활용될 수 있다. 이와 같은 이론을 우리나라에 적용하기 위해 2006년 7월 13일부터 7월 19일까지 강원도 인제군 일대에 내린 강우자료와 산사태 발생과의 관계를 분석한 결과, 실제 산사태가 발생한 7월16일 오전 11시경을 기준으로 23시간, 11시간, 9시간 전에 강우강도가 RTI의 상부임계값을 초과하였다. 이를 토대로 이와 같은 세 차례에 걸친 산사태 경보의 발령이 필요하였음을 알 수 있었다. This study is a case study for application of the RTI warning model to Korea which was previously developed to predict landslide potential and occurrence time during a rainfall event. The rainfall triggering index (RTI) is defined as the product of the rainfall intensity I (mm/hr) and the effective accumulated rainfall $R_t$ (mm). This index is used to evaluate the landslide and debris-flow occurrence potential at time t during a rainfall event. The upper critical value ($RTI_{UC}$) of RTI and the lower critical value ($RTI_{LC}$) of RTI can be determined by historical rainfall data of a certain area. When the rainfall intensity exceeds the upper critical value, there are high potential to occur land-slides. The analysis result can predict landslide occurrence time of an area during a rainfall event as well as land-slide potential. The result can also be used as an important data to issue early-warning of landslides. In order to apply the RTI warning model to Korea this study analyzed rainfall data and landslides data in Inje county, Gangwon province, Korea from July 13 to July 19, 2006. According to the analysis result, the rainfall intensity exceeded the upper critical value 23 hours ago, 11 hours ago, and 9 hours ago from 11:00 in the morning, July 16. Therefore, landslide warnings would be issued three times for people evacuation for avoiding or reducing hurts and dam-ages from landslides in mountainous areas of Inje.

정준상관 기반의 수량화분석에 의한 산사태 취약성 평가기법 제안

채병곤,서용석,Chae, Byung-Gon,Seo, Yong-Seok 대한자원환경지질학회 2010 자원환경지질 Vol.43 No.4

최근 다양하게 제시되고 있는 확률론적 방법에 의한 산사태 예측기법의 경우 전문적 지식을 기반으로 조사 및 분석이 이루어질 경우에만 분석결과의 신뢰성을 확보할 수 있다. 그러나 재해 발생상황에서는 통계분석을 통한 산사태 예측의 전문가뿐만 아니라 공무원, 지질공학자 등 통계적 전문지식을 갖지 않은 재해분야 담당자도 신뢰성 있고 간편한 방법으로 산사태 취약성을 해석할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문은 전문가는 물론 비전문가도 쉽게 의미를 이해하고 활용할 수 있으면서도 정확한 분석을 통한 통계적 접근으로 신뢰성 높은 산사태 취약성 평가표를 개발하여 제안하고자 하였다. 이를 위해 기존에 국내에서 산사태가 집중적으로 발생한 지역의 지질, 지형, 토질자료를 토대로 산사태 정준상관분석을 통한 수량화 기법을 이용하여 산사태 취약성 평가표를 개발하였다. 산사태의 현장자료와 실내시험자료를 바탕으로 통계분석을 실시하고, 그 결과를 토대로 영향인자 선정 및 인자별 급간 값을 설정한 것이다. 수량화 분석결과 산사태를 발생시키는 여러 인자 중 사면경사가 가장 큰 중요도를 가지며, 고도, 투수계수, 간극율, 암질, 건조밀도의 순서로 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 각 평가항목별로 결정된 점수를 기준으로 평가항목 각각의 세부등급에 대한 점수를 할당하여 산사태재해 취약성 평가표를 개발하였다. 산사태재해 취약성 평가표를 이용하여 평가자는 평가대상 지점에 대해 각 평가항목별 해당 속성, 즉 세부등급을 선택하고, 선택된 각 속성별 평가점수를 더하면 산사태 취약성을 점수로 신속하게 파악할 수 있다. 또한, 이 결과를 토대로 GIS 기법을 이용한 산사태 예측지도 또는 취약성지도 등을 작성하여 활용할 수 있다. Probabilistic prediction methods of landslides which have been developed in recent can be reliable with premise of detailed survey and analysis based on deep and special knowledge. However, landslide susceptibility should also be analyzed with some reliable and simple methods by various people such as government officials and engineering geologists who do not have deep statistical knowledge at the moment of hazards. Therefore, this study suggests an evaluation chart of landslide susceptibility with high reliability drawn by accurate statistical approaches, which the chart can be understood easily and utilized for both specialists and non-specialists. The evaluation chart was developed by a quantification method based on canonical correlation analysis using the data of geology, topography, and soil property of landslides in Korea. This study analyzed field data and laboratory test results and determined influential factors and rating values of each factor. The quantification analysis result shows that slope angle has the highest significance among the factors and elevation, permeability coefficient, porosity, lithology, and dry density are important in descending order. Based on the score assigned to each evaluation factor, an evaluation chart of landslide susceptibility was developed with rating values in each class of a factor. It is possible for an analyst to identify susceptibility degree of a landslide by checking each property of an evaluation factor and calculating sum of the rating values. This result can also be used to draw landslide susceptibility maps based on GIS techniques.

산사태 모형실험을 통한 강우강도 및 사면경사 변화와 간극수압과의 관계 연구: 편마암 풍화토를 대상으로

채병곤 ( Byung Gon Chae ),이성호 ( Seong Ho Lee ),송영석 ( Young Suk Song ),조용찬 ( Yong Chan Cho ),서용석 ( Yong Seok Seo ) 대한지질공학회 2007 지질공학 Vol.17 No.1

본 연구는 국내에서 산사태 발생빈도가 매우 높은 편마암 풍화토를 대상으로 산사태 모형실험장치를 이용하여 강우강도 및 사면경사에 따른 간극수압 변화의 관계를 파악하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 강우강도와 사면경사의 변화에 따른 다양한 실험조건하에서 일정 시간 간격으로 간극수압, 사면붕괴양상 및 변위 등을 각각 측정하였다. 실험결과에 따르면, 강우강도에 따른 간극수압의 관계는 강우강도가 클수록 간극수압 증가시간이 빠르며, 모형 토조의 위치별 간극수압 증가시간도 사면 상부에서 가장 빠른 것으로 측정되었다. 이를 표준사를 이용한 실험결과(채병곤 외, 2006)와 비교해 볼 때, 편마암 풍화토는 강우의 침투속도가 표준사에 비해 느린 것을 알 수 있으며, 이로 인해 사면하부로의 강우 이동이 상대적으로 원활하지 않아 사면 상단부에서 간극수압의 증가가 빠른 것으로 해석된다. 한편, 간극수압의 증가는 사면의 경사가 작은 경우 먼저 발생하는 것으로 나타났다. 이러한 현상 역시 편마암 풍화토의 느린 강우 침투속도에 기인하는 것으로 생각된다. This study was conducted to characterize on the relationships among rainfall intensity, slope angle and pore water pressure in the gneissic weathered soil by landslide laboratory flume tests. Under the several test conditions dependent on rainfall intensity and slope angle, the authors measured pore water pressure, failure and displacement of slope on a regular time interval. According to the test results, the increasing times of pore water pressures have direct proportional trends to the rainfall intensity. The pore water pressure was increased earlier at the head part of slope than the toe part. Compared with the test results of Chae et al(2006), the results of this study explain that the seepage velocity in the gneissic weathered soil is slower than that in the standard sands. It results in faster and earlier increase of pore water pressure at the head part of slope due to slow flow of water in the gneissic weathered soil. In case of the relationship between slope angle and pore water pressure, gentle slope angle has faster increase of pore water pressure than steeper slope angle. It is also thought to be due to slow seepage velocity and flow velocity in the gneissic weathered soil.

Geological structural parameters to be considered for siting of HLW repository : A review for case studies of foreign countries

채병곤(Byung-Gon Chae),최정해(Junghae Choi),김유홍(You Hong Kihm),박승익(Seung-Ik Park) 대한지질학회 2017 지질학회지 Vol.53 No.1

불포화토 특성에 따른 강우침투 특성시험

채병곤 ( Byung Gon Chae ),김만일 ( Man Il Kim ) 대한지질공학회 2010 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2010 No.-

계층화 분석에 의한 산사태 평가방법 제안

채병곤 ( Byung Gon Chae ),조용찬 ( Yong Chan Cho ),서용석 ( Yong Seok Seo ) 대한지질공학회 2009 대한지질공학회 학술발표회논문집 Vol.2009 No.-

토석류 산사태 예측을 위한 로지스틱 회귀모형 개발

채병곤 ( Byung Gon Chae ),김원영 ( Won Young Kim ),조용찬 ( Yong Chan Cho ),김경수 ( Kyeong Su Kim ),이춘오 ( Choon Oh Lee ),최영섭 ( Young Sup Choi ) 대한지질공학회 2004 지질공학 Vol.14 No.2

이 연구는 자연사면에서 발생하는 토석류(debris flow) 산사태의 확률론적 예측을 위해 로지스틱 회귀분석(logistic regression analysis)을 이용하여 변성암 및 화강암 분포지에 적용할 수 있는 예측모델을 개발한 것이다. 산사태 예측모델을 개발하기 위해 경기 남·북부지역과 경북 상주지역에서 발생한 산사태 자료를 현장조사와 실내토질시험을 통해 직접 획득·분석하였다. 산사태 발생에 영향을 미치는 인자는 기초 통계분석은 물론 로지스틱회귀분석을 실시하여 최종적으로 7개 영향인자를 선정하였다. 이들 7개 인자는 지형요소 2개와 지질 및 토질특성 요소 5개로 구성되어 있고, 각 인자별 가중치를 부여한 점이 큰 특징이다. 개발된 모델은 신뢰성 검증을 수행한 결과 90.74%의 예측율을 확보한 것으로 나타났다. 이 모델을 이용하여 산사태 발생가능성을 확률적·정량적으로 예측할 수 있게 되었다. In this study, a probabilistic prediction model for debris flow occurrence was developed using a logistic regression analysis. The model can be applicable to metamorphic rocks and granite area. In order to develop the prediction model, detailed field survey and laboratory soil tests were conducted both in the northern and the southern Gyeonggi province and in Sangju, Gyeongbuk province, Korea. The seven landslide triggering factors were selected by a logistic regression analysis as well as several basic statistical analyses. The seven factors consist of two topographic factors and five geological and geotechnical factors. The model assigns a weight value to each selected factor. The verification results reveal that the model has 90.74% of prediction accuracy. Therefore, it is possible to predict landslide occurrence in a probabilistic and quantitative manner.

산사태 확산범위 및 이동경로 예측기법 연구

채병곤(Chae Byung-Gon),김원영(Kim Won Young),이춘오(Lee Choon Oh),조용찬(Cho Yong-Chan) 대한토목학회 2005 대한토목학회 학술대회 Vol.2005 No.10

불포화토 내 강우침투에 따른 포화깊이비를 고려한 사면안정해석

채병곤 ( Byung Gon Chae ),박규보 ( Kyu Bo Park ),박혁진 ( Hyuck Jin Park ),최정해 ( Jung Hae Choi ),김만일 ( Man Ii Kim ) 대한지질공학회 2012 지질공학 Vol.22 No.3

AHP 분석기법을 이용한 급경사지재해 취약성 평가표 개발

채병곤 ( Byung Gon Chae ),조용찬 ( Yong Chan Cho ),송영석 ( Young Suk Song ),서용석 ( Yong Seok Seo ) 대한지질공학회 2009 지질공학 Vol.19 No.1

기존의 급경사지재해 평가방법은 현장조사를 기반으로 하여 일정 과정의 실내분석이 실시된 후 그 결과를 도출하기 때문에, 현장에서 즉각적인 평가결과를 도출하기 어려운 점이 있었다. 이러한 문제점과 기존의 주관적 평가방법에서 발생하는 평가결과의 오차를 줄이기 위해 본 연구에서는 현장에서 직접 관련요소를 조사하고 이를 토대로 급경사지재해 취약성을 객관적으로 평가할 수 있는 방법을 개발하고자 노력하였다. 이를 위해 응용통계기법의 하나인 AHP 분석을 이용하여 급경사지재해 취약성 평가표를 개발하였는데, 이는 전문가 설문을 통한 AHP 분석 방법의 결과를 이용해 수행한 것으로서, 각 평가항목과 평가항목별 세부등급에 대한 가중치를 각각 설정하였다. 평가항목들의 가중치를 100점으로 환산하여 점수화한 결과 사면경사가 가장 높은 중요도를 보이고, 투수계수, 함수비, 공극율, 암질, 그리고 고도의 순서로 결정되었다. 이렇게 결정된 평가항목별 점수를 기준으로 평가항목 각각의 세부등급에 대한 점수를 할당하여 급경사지재해 취약성 평가표를 개발하였다. 급경사지재해 취약성 평가표를 이용하여 평가자는 평가대상 지점에 대해 각 평가항목별 해당속성, 즉 세부등급을 선택하고, 선택된 각 속성별 평가점수를 더하면 급경사지재해 취약성을 점수로 파악할 수 있다. Since the preexisting evaluation methods of landslide susceptibility take somehow long time to determine the slope stability based on the field survey and laboratory analysis, there are several problems to acquire immediate evaluation results in the field. In order to overcome the previously mentioned problems and incorrect evaluation results induced by some subjective evaluation criteria and methods, this study tried to develop a method of landslide susceptibility by a quantitative and objective evaluation approach based on the field survey. Therefore, this study developed an evaluation chart for landslide susceptibility on natural terrain using the AHP analysis method to predict landslide hazards on the field sites. The AHP analysis was performed by a questionnaire to several specialists who understands mechanism and influential factors of landslide. Based on the questionnaire, weighting values of criteria and alternatives to influence landslide triggering were determined by the AHP analysis. According to the scoring results of the analysed weighting values, slope angle is the most significant factor. Permeability, water contents, porosity, lithology, and elevation have the significance to the landslide susceptibility in a descending order. Based on the assigned scores of each criterion and alternatives of the criteria, an evaluation chart for landslide susceptibility was suggested. The evaluation chart makes it possible for a geologist to evaluate landslide susceptibility with a total score summed up each alternative score.