KR102438649B1 - 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치 - Google Patents

지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102438649B1
KR102438649B1 KR1020200168571A KR20200168571A KR102438649B1 KR 102438649 B1 KR102438649 B1 KR 102438649B1 KR 1020200168571 A KR1020200168571 A KR 1020200168571A KR 20200168571 A KR20200168571 A KR 20200168571A KR 102438649 B1 KR102438649 B1 KR 102438649B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
landslide risk
landslide
risk assessment
earthquake
risk
Prior art date
Application number
KR1020200168571A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220079120A (ko
Inventor
서준표
이창우
유송
우충식
김기대
Original Assignee
대한민국
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대한민국 filed Critical 대한민국
Priority to KR1020200168571A priority Critical patent/KR102438649B1/ko
Publication of KR20220079120A publication Critical patent/KR20220079120A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102438649B1 publication Critical patent/KR102438649B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
    • G01V1/28—Processing seismic data, e.g. for interpretation or for event detection
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B31/00—Predictive alarm systems characterised by extrapolation or other computation using updated historic data
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B29/00—Maps; Plans; Charts; Diagrams, e.g. route diagram
    • G09B29/003—Maps
    • G09B29/006—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes
    • G09B29/007—Representation of non-cartographic information on maps, e.g. population distribution, wind direction, radiation levels, air and sea routes using computer methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V2210/00—Details of seismic processing or analysis
    • G01V2210/60—Analysis
    • G01V2210/64—Geostructures, e.g. in 3D data cubes
    • G01V2210/642—Faults
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Economics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치를 개시한다.
본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치는, 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득하는 정보 획득부; 상기 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하는 산사태 위험도 평가 처리부; 상기 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하는 산사태 위험도 평가 처리부; 및 상기 산사태 위험도 평가정보를 출력하는 위험도 평가정보 제공부를 포함할 수 있다.

Description

지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치{Method and Apparatus for Landslide Risk Assessment Caused by Earthquakes}
본 발명은 지진에 의한 산사태 위험도를 평가하는 방법 및 그를 위한 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
국내에서 발생하는 산사태는 태풍과 집중호우때 내리는 강우가 주된 원인이다. 최근 10년(2010∼2019년)간 연평균 산사태 피해면적은 226ha로 모두 강우에 의해 발생하였으며, 지금까지 국내에서 산사태를 유발하는 직접적인 원인은 강우가 유일했다.
산사태 발생원인을 유인과 소인으로 구분했을 때 강우와 같은 직접적인 원인은 유인, 지형·지질·임상·토양 등과 같은 간접적인 원인은 소인으로 구분할 수 있다. 국외에서는 강우뿐만 아니라 강설, 지진 등의 유인에 의해서도 산사태가 발생한다.
국내에서 강우 외에 지진에 의한 산사태 연구의 필요성은 1998년 국립산림과학원에서 제기하기도 하였다. 지진은 지진(본진) 자체로 산지에 균열이 발생할 수 있으며, 그 후의 변형된 지형에 추가로 발생하는 지진(여진) 또는 강우로 인해 약해진 토층에서 붕괴가 발생할 수 있다.
최근 발생한 경주지진(2016. 9. 12, 규모 5.8)과 포항지진(2017. 11. 15, 규모 5.4)은 지진으로부터 안전하다고 인식되어온 우리나라의 지진방재 체계의 인식이 전환되는 계기가 되었다. 최근 3년간(2016∼2018년) 한반도에서는 총 590건의 지진이 발생하여 이전과 비교해 월등히 많은 지진이 발생하고 있다. 한반도는 더이상 지진의 안전지대가 아니기 때문에 이에 대한 예방과 대비가 필요하다.
국내 산사태의 직접적인 원인은 강우이기 때문에 과거 수행된 산사태 관련 연구들은 대부분 강우유발 산사태에 초점을 두고 수행되었다. 그러나 지진으로 인해 발생하는 산사태는 지진동에 의한 직접적인 외력으로 붕괴를 촉진하는 특징이 있기 때문에 강우로 인한 산사태와는 그 발생 메커니즘이 다르다.
최근에 빈번하게 발생하는 지진으로부터 산사태 피해를 효과적으로 대응하기 위해서는 국외 연구사례의 조사·분석을 통한 시사점과 국내에 필요한 연구방향을 제시할 필요가 있다. 또한, 언제·어디서 발생할지 모르는 지진에 의한 산사태 피해를 예방하기 위한 효율적 예방대책이 필요한 실정이다.
본 발명은 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하고, 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하여 제공하는 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치를 제공하는 데 주된 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 산사태 위험도 평가장치는, 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득하는 정보 획득부; 상기 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하는 산사태 위험도 산출 처리부; 상기 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하는 산사태 위험도 평가 처리부; 및 상기 산사태 위험도 평가정보를 출력하는 위험도 평가정보 제공부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 목적을 달성하기 위한 산사태 위험도 평가 방법은, 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득하는 정보 획득 단계; 상기 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하는 산사태 위험도 산출 처리 단계; 상기 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하는 산사태 위험도 평가 처리 단계; 및 상기 산사태 위험도 평가정보를 출력하는 위험도 평가정보 제공 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 지진을 유인으로 하는 산사태위험도 등급지도를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 지진의 영향이 고려된 산사태위험지도를 구축하여 재해 예방 및 복구의 우선순위를 선정하는 등 효율적 재해관리를 위한 자료를 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지진인자를 적용한 지진 위험도의 공간적 분포 분석 결과를 나타낸 예시도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 최대지반가속도와 지진의 영향이 반영된 산사태위험지도를 나타낸 예시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다. 이하에서는 도면들을 참조하여 본 발명에서 제안하는 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치에 대해 자세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
본 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치(100)는 정보 획득부(110), 산사태 위험도 산출 처리부(120), 산사태 위험도 평가 처리부(150) 및 위험도 평가정보 제공부(160)를 포함한다. 도 1의 산사태 위험도 평가장치(100)는 일 실시예에 따른 것으로서, 도 1에 도시된 모든 블록이 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 산사태 위험도 평가장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다.
산사태 위험도 평가장치(100)는 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하고, 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하여 제공한다. 이하, 산사태 위험도 평가장치(100)의 구성요소 각각에 대해 설명하도록 한다.
정보 획득부(110)는 외부 장치로부터 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득한다.
정보 획득부(110)는 산사태위험지도를 획득하고, 활성단층, 지진규모, 진앙지, 지진깊이 등에 대한 정보를 추가로 획득할 수 있다. 정보 획득부(110)는 획득된 정보를 이용하여 데이터베이스를 구축할 수 있다.
산사태 위험도 산출 처리부(120)는 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출한다.
본 실시예에 따른 산사태 위험도 산출 처리부(120)는 제1 평가 처리부(130) 및 제2 평가 처리부(140)를 포함한다.
제1 평가 처리부(130)는 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출하는 동작을 수행한다.
제1 평가 처리부(130)는 산사태위험지도, 활성단층 및 지진규모에 대한 정보를 입력 받고, 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출한다. 여기서, 제1 산사태 위험도는 활성단층 주변의 산사태위험도일 수 있다.
제1 평가 처리부(130)의 지진동 감쇠식은 [수학식 1]과 같이 구성된다. 이때, PGA는 최대지반가속도(cm s-2), c0, c1은 상수, R은 진앙거리(km)를 의미한다.
Figure 112020131592669-pat00001
종래의 지진동 감쇠식은 기존의 식에서 100 km 이하의 거리에서는 거리의 역수, 그 이상의 거리에서는 표면파가 우세하여 기하학적 확산이 거리 제곱근의 역수로 나타나는 것을 포함하여 보다 정밀한 결과를 도출하였다. 종래의 지진동 감쇠식은 수학식 2와 같다.
Figure 112020131592669-pat00002
이때 각각의 계수는 다음과 같이 도출된다. 이때, a는 최대지반가속도(PGA, cm s-2), R은 진앙으로부터의 거리(km)이며 ci (i = 0, 1, 2)는 계수로 수학식 3 및
<표 1>로 계산한다.
Figure 112020131592669-pat00003
Figure 112020131592669-pat00004
이때, ξ는 상수 계산을 위한 회귀계수이고, Mw는 모멘트규모이다.
본 발명에서는 종래의 감쇠식을 활용하여 단층으로부터의 거리에 따른 지진강도의 감쇠를 모의하였다. 종래의 감쇠식에서 제시한 수학식 3의 지진 규모는 에너지 단위로 표현되는 모멘트 규모(Mw)로써, 기상청에서 발표되는 지진 규모(ML)와는 다르다. 본 발명에서는 기상청에서 제시한 변환식(수학식 4)을 활용하여 지진 규모를 모멘트 규모로 전환하였다.
Figure 112020131592669-pat00005
이때, Mw는 모멘트규모이고, ML은 기상청 진도를 의미한다.
제2 평가 처리부(140)는 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출하는 동작을 수행한다.
제2 평가 처리부(140)는 산사태위험지도, 지진규모, 진앙지 및 지진깊이에 대한 정보를 입력 받고, 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출한다. 여기서, 제2 산사태 위험도는 진앙지 주변의 산사태위험도일 수 있다.
산사태 위험도 평가 처리부(150)는 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성한다.
산사태 위험도 평가 처리부(150)는 제1 산사태 위험도 및 제2 산사태 위험도 중 적어도 하나의 산사태 위험도 또는 조합된 산사태 위험도를 이용하여 산사태 위험 등급을 도출할 수 있다.
산사태 위험도 평가 처리부(150)는 제1 산사태 위험도를 이용하여 산사태 위험 등급을 도출하는 경우, 단층으로부터의 거리에 따른 진도별 지진동 감쇠식을 적용하여 각 진도에 따른 최대지반가속도를 도출하고, 도출된 최대지반가속도에 대해 비탈면 설계기준을 참고하여 산사태 위험 등급을 도출한다.
이하, 지진인자를 적용한 산사태위험등급을 도출하는 방안에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에서 활용하는 지진동 감쇠식은 그 결과를 최대지반가속도(PGA)의 형태로 도출된다. 최대지반가속도는 지진에 의해서 발생할 수 있는 지반의 흔들림을 정량적으로 나타낼 수 있는 지표로서, Newmarks 모형 등에서는 입력되는 지진에 의한 외력을 표현하기 위한 입력변수로도 활용된다. 최대지반가속도 등을 활용하여 분석한다.
한편, Newmarks 모형을 활용한 해외 사례를 고려할 때, 특정 규모의 PGA에 대응하는 사면변위에서 산사태의 발생 여부는 실제 지진발생 사례를 수집하여 통계적으로 분석하여 추정한다. 그러나 국내에서는 지진으로 발생한 산사태에 대한 자료가 부족하여 해외에서 활용된 기법을 그대로 적용하기는 어렵다. 또한 다른 연구에서 평가된 산사태를 유발할 수 있는 PGA의 기준은 지질적, 지형적 특성이 다른 국내 산지에 적용하기는 어렵다. 따라서 어느 정도의 PGA를 대상으로 위험도를 구분할 것인가에 대해서는 국내 여건에 맞는 혹은 기존에 활용되고 있는 기준을 활용하여 판단할 필요가 있다.
본 발명에서는 PGA에 따른 위험도 구분을 위한 기준으로 건설공사 비탈면 설계기준에서 제시하는 내진기준을 활용하였다. 앞서 언급한 바와 같이, 건설공사로 발생하는 깎기 및 쌓기 비탈면에 적용되는 내진기준은 자연적인 산지사면에 그대로 적용하기는 어려운 실정이나, 국내에서 활용할 수 있는 산지사면에 대한 내진설계기준이 마련되어 있지 않기 때문에 이를 활용하였다.
국토교통부(2016)에서는 설계지반운동 수준에 대해서 <표 2>과 같이 제시하고 있다.
Figure 112020131592669-pat00006
각각의 등급은 해당 비탈면 붕괴 시에 영향을 받을 수 있는 주요 구조물의 등급으로 결정되는 것으로, 비탈면 자체에 대한 등급 구분은 제시되어 있지 않다. 특등급은 구조물 혹은 시설 파괴 시에 엄청난 재난이 초래되거나 기능이 마비된다면 사회적으로 큰 영향을 줄 수 있는 경우를 대상으로 한다. 1등급은 주요 구조물에 영향을 줄 수 있는 경우로, 도로나 교량과 같은 주요 기반시설 등이 여기에 해당한다. 2등급은 일반 구조물을 말하며, 상대적으로 재난으로 인한 구조물 붕괴 시에 예상되는 피해 규모가 비교적 낮은 경우를 의미한다.
설계지반운동에서 제시하는 붕괴방지 수준의 재현주기는 지진재해방지법에서 지정하는 국가지진지도(소방방재청 공고 제2013-179호)의 지반가속도계수를 통해 도출된다(표 3 및 4). 이 지반가속도계수는 국내 각 지역별로 부여되어 있는 지진구역계수에 재현주기에 따른 위험도 계수를 곱하여 획득된다. 이때, 지반가속도계수는 중력가속도에 대해서 얼마의 규모를 가지는가로 표현한다.
Figure 112020131592669-pat00007
Figure 112020131592669-pat00008
위의 기준들을 참고하여 본 발명에서는 각각의 등급을 가정하여 해당 등급에서 가정하는 지반가속도계수(PGA) 이상의 값이 나타나는 구역을 위험지역으로 적용한다. 이때, 발생 진도에 따라 최대지반가속도의 범위가 다르게 나타남을 고려하여 “산사태 재난 위기대응 실무매뉴얼”에서 위기경보 최저 등급인 “관심” 단계에서 지정하는 기상청 지진규모인 4.0부터 시작하여 최대 위험등급인 6.0까지 0.5 단위로 지도상에 표현한다.
이하, 대상 지역의 선정 및 지진 감쇠식을 활용한 지진인자 도출에 대해 설명하도록 한다.
본 발명에서는 지진인자를 적용하기 위한 방법론의 적용성을 검토하고자 하였다. 이 연구에서는 적용 대상지역으로 최근 대형지진이 발생하여 관심이 집중되는 지역인 포항, 경주 지역을 선정한다. 이때, 단층의 분포와 위치는 한국지질자원연구원에서 제공하는 1:250,000 도엽을 구매하여 적용한다.
단층대를 잠재적 지진원으로 가정하고 기상청 진도 기준 4.0부터 6.0까지의 진도에 따른 최대지반가속도의 거리에 따른 분포를 추정하기 위하여, 종래의 연구에서 제시한 감쇠식의 상수를 도출한다. 이때, 종래의 감쇠식에 적용되는 지진 규모는 모멘트 규모이기 때문에 수학식 4를 활용하여 진앙에서의 기상청 진도를 모멘트 규모로 수정하여 적용하였다. 감쇠식 상수를 활용하여 각 진도별 거리에 따른 감쇠 패턴을 나타낼 수 있다.
Figure 112020131592669-pat00009
이하, 지진인자를 적용한 지진위험도의 공간적 분포의 분석에 대해 설명하도록 한다.
앞서 도출한 감쇠식을 단층대에 적용하여 적용대상지에 공간적으로 나타내었다. 이때, 각 진도에서 비탈면 내진기준에서 제시하는 설계지반가속도계수를 초과하는 영역을 표시하였다. 그러나 정확히 산지사면이 어떤 등급에 위치하는지가 불분명하기 때문에, 이 연구에서는 2등급~특등급에 이르기까지 3가지 경우를 모두 고려하여 각각 설계지반가속도계수 초과 지역을 도출하였다. 이때, 대상지로 설정한 지역은 경북에 해당하는 지역으로 지진구역계수가 500년 주기 기준으로 0.11에 해당하는 구역이기 때문에 2등급은 500년 주기(0.11g) 1등급은 1000년 주기(0.154g), 특등급은 2400년 주기(0.22g)를 적용하여 지도상에 표현하였다(도 4의 (a), (b), (c)).
살펴본 바와 같이, 높은 등급의 사면 안정성을 적용할 경우에는 지진에 의한 위험구역이 감소하는 경향을 보인다. 이는 비탈면 내진설계 기준을 적용하는 과정에서 나타난 것으로, 건축물 등에 적용되는 해당 기준은 “설계에 적용한 지진동으로 인한 지반가속도계수 이하의 지진동에 대해서는 구조물이 충분히 견딜 수 있다.”를 의미한다. 따라서 이 지진위험구역에서 표시된 구역은 해당 진도에서는 내진설계를 초과하는 지진동으로 인해 붕괴 위험이 있다고 볼 수 있다.
한편, 이와 같은 산지토사재해 위험도가 과연 어느 정도의 신뢰성을 가지는가에 대해서 검토하기 위하여, 2017년 발생한 포항 지진(진도 5.4)로 인해 발생한 땅밀림 우려지 조사지역에 대한 분포를 검토하였다(도 5의 (a), (b), (c)).
Figure 112020131592669-pat00010
<표 6>을 참고하면, 포항지역의 땅밀림 우려지 조사지역에 대해서는 사면이 2등급의 내진설계 강도를 갖는다고 가정할 때는 진도 5.5에서 위험구역으로 나타나는 지역에서 15건이 나타나 가장 높은 비율을 차지하였고, 1등급으로 가정할 때는 13건으로 진도 6.0, 특등급으로 가정할 때도 11건으로 진도 6.0이 발생하였을 때 위험구역으로 구분되는 구간에 가장 많이 분포하였다. 포항지진 당시 진도가 5.4였음을 고려할 때, 진도 5.5에서 대부분의 땅밀림 재해 위험이 발생할 것으로 추정된 2등급의 내진등급이 비교적 이 사례에 대해서는 잘 부합하는 것으로 나타났다. 그러나 땅밀림 위험지의 대부분 지역에 대해서 3등급 지역에 분포하고 있음을 고려할 때, 실제 땅밀림 우려지에 대한 조사 결과를 통해서 지진에 의한 산사태위험도를 대변할 어려울 것으로 보인다. 그러나 장기간 안정되어 있던 사면에서 지진 이후 발생한 땅밀림 또한 지진으로 인해 유발되는 사면 불안정의 결과이기 때문에, 이를 바탕으로 이 연구에서 적용한 방법론의 적용성을 검토하는 것은 전반적인 경향을 검토하는 수준에서는 적절할 것으로 생각된다.
한편, 산사태 위험도 평가 처리부(150)는 제2 산사태 위험도를 이용하여 산사태 위험 등급을 도출하는 경우, 진앙지 기준의 거리에 따른 진도 감쇠식을 이용하여 최대지반가속도를 도출하고, 도출된 최대지반가속도에 대해 지진이 반영된 상기 산사태 위험 등급을 도출한다.
진앙지 기준의 지진영향에 의한 산사태 위험도를 평가하기 위해 국민안전처(2017년 기준, 현재 행정안전부)에서 운영되는 지진재해대응시스템에 사용되는 거리에 따른 진도 감쇠식을 이용하여 최대지반가속도(PGA)를 도출하였다. 진도값은 아래 식을 사용하여 PGA로 환산하였다.
Figure 112020131592669-pat00011
여기서, I0는 진앙에서 MMI(Modified Mercalli Intensity), Isite는 건물 부지에서 MMI 진도값, Rhypo는 진원거리(km), h는 진원깊이(km), PGA는 최대지반가속도(gal) 이다.
최대지반가속도 값의 범위를 5등급으로 분류하고, 산사태위험등급 5등급과의 매트릭스법을 통하여 지진이 반영된 상대적 위험등급으로 분류하였다.
연구에서는 2017년 포항지진의 발생위치인 본진 진원깊이 7km, 피해범위 약 15km 등을 이용하고, 진도 8을 가정하여 지진의 영향이 많이 미치는 범위를 공간적으로 분석하였다.
도 6a 및 도 6b를 참고하면, 진도 8의 지진을 가정했을 때 진앙지(☆)를 중심으로 산사태의 상대적 위험등급은 1등급지는 그대로 1등급이지만 2, 3등급지는 1등급으로 위험등급이 높아졌다.
진앙지를 기준으로 하는 지진의 영향이 반영된 산사태위험성은 지진이 발생한 이후에 지진정보가 명확한 상황에서 지진에 의한 산사태 피해지를 조사하거나 피해지 복구, 지진발생 이후 강우에 의한 피해방지 우선순위 선정 등의 효율적 사후관리에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
위험도 평가정보 제공부(160)는 산사태 위험도 평가정보를 제공한다.
위험도 평가정보 제공부(160)는 별도의 외부 장치로 산사태 위험도 평가정보를 전송할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 구비된 디스플레이 장비에 산사태 위험도 평가정보를 제공하여 출력할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
산사태 위험도 평가장치(100)는 외부 장치로부터 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득한다(S210). 산사태 위험도 평가장치(100)는 산사태위험지도를 획득하고, 활성단층, 지진규모, 진앙지, 지진깊이 등에 대한 정보를 추가로 획득할 수 있다.
산사태 위험도 평가장치(100)는 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출한다(S220). 산사태 위험도 평가장치(100)는 산사태위험지도, 활성단층 및 지진규모에 대한 정보를 입력 받고, 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출한다
이후, 산사태 위험도 평가장치(100)는 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출한다(S230). 산사태 위험도 평가장치(100)는 산사태위험지도, 지진규모, 진앙지 및 지진깊이에 대한 정보를 입력 받고, 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출한다.
산사태 위험도 평가장치(100)는 제1 산사태 위험도 및 제2 산사태 위험도 중 적어도 하나의 산사태 위험도 또는 조합된 산사태 위험도를 이용하여 산사태 위험 등급을 도출한다(S240, S250).
산사태 위험도 평가장치(100)는 도출된 산사태 위험도 평가정보를 제공한다(S260). 산사태 위험도 평가장치(100)는 별도의 외부 장치로 산사태 위험도 평가정보를 전송할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 구비된 디스플레이 장비에 산사태 위험도 평가정보를 제공하여 출력할 수도 있다.
도 2에서는 각 단계를 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 도 2에 기재된 단계를 변경하여 실행하거나 하나 이상의 단계를 병렬적으로 실행하는 것으로 적용 가능할 것이므로, 도 2는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
도 2에 기재된 본 실시예에 따른 산사태 위험도 평가 방법은 애플리케이션(또는 프로그램)으로 구현되고 단말장치(또는 컴퓨터)로 읽을 수 있는 기록매체에 기록될 수 있다. 본 실시예에 따른 산사태 위험도 평가 방법을 구현하기 위한 애플리케이션(또는 프로그램)이 기록되고 단말장치(또는 컴퓨터)가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨팅 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치 또는 매체를 포함한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 산사태 위험도 평가장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 산사태 위험도 평가장치(100)는 컴퓨팅 기기로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 프로세서(310), 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(320) 및 통신 버스(360)를 포함한다.
산사태 위험도 평가장치(100)의 산사태 위험도 산출 처리부(120), 산사태 위험도 평가 처리부(150)의 전체 또는 일부는 프로세서(310)에 대응할 수 있다. 또한, 산사태 위험도 평가장치(100)의 정보 획득부(110) 및 위험도 평가정보 제공부(160)는 입출력 인터페이스(340), 통신 인터페이스(350) 등에 대응할 수 있다.
프로세서(310)는 산사태 위험도 평가장치(100)로 동작하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(310)는 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(320)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(310)에 의해 실행되는 경우 산사태 위험도 평가장치(100)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 저장매체(320)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(320)에 저장된 프로그램(330)은 프로세서(310)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독한 가능 저장매체(320)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 산사태 위험도 평가장치(100)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.
통신 버스(360)는 항공 데이터 버스일 수 있으며, 프로세서(310), 컴퓨터 판독 가능한 저장매체(320)를 포함하여 산사태 위험도 평가장치(100)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.
산사태 위험도 평가장치(100)는 또한 하나 이상의 입출력 장치를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(340) 및 하나 이상의 통신 인터페이스(350)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(340) 및 통신 인터페이스(350)는 통신 버스(360)에 연결된다. 입출력 장치는 입출력 인터페이스(340)를 통해 산사태 위험도 평가장치(100)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명의 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 산사태 위험도 평가장치
110: 정보 획득부 120: 산사태 위험도 산출 처리부
130: 제1 평가 처리부 140: 제2 평가 처리부
150: 산사태 위험도 평가 처리부 160: 위험도 평가정보 제공부

Claims (12)

  1. 산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득하는 정보 획득부;
    상기 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하는 산사태 위험도 산출 처리부;
    상기 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하는 산사태 위험도 평가 처리부; 및
    상기 산사태 위험도 평가정보를 출력하는 위험도 평가정보 제공부를 포함하되,
    상기 산사태 위험도 산출 처리부는, 상기 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출하는 제1 평가 처리부; 및 상기 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출하는 제2 평가 처리부를 포함하며,
    상기 산사태 위험도 평가 처리부는, 단층으로부터의 거리에 따른 진도별 지진동 감쇠식을 적용하여 각 진도에 따른 최대지반가속도를 도출한 제1 산사태 위험도 및 진앙지 기준의 거리에 따른 진도 감쇠식을 이용하여 최대지반가속도를 도출한 제2 산사태 위험도 중 적어도 하나의 산사태 위험도 또는 조합된 산사태 위험도를 이용하여 상기 산사태 위험 등급을 도출하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보 획득부는,
    산사태위험지도를 획득하고, 활성단층, 지진규모, 진앙지 및 지진깊이 중 적어도 하나를 추가로 획득하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 평가 처리부는,
    산사태위험지도, 활성단층 및 지진규모에 대한 정보를 입력 받고, 상기 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출하며,
    상기 제1 산사태 위험도는 활성단층 주변의 산사태위험도인 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 평가 처리부는,
    산사태위험지도, 지진규모, 진앙지 및 지진깊이에 대한 정보를 입력 받고, 상기 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출하며,
    상기 제2 산사태 위험도는 진앙지 주변의 산사태위험도인 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산사태 위험도 평가 처리부는,
    단층으로부터의 거리에 따른 진도별 지진동 감쇠식을 적용하여 각 진도에 따른 최대지반가속도에 대해 비탈면 설계기준을 참고하여 상기 산사태 위험 등급을 도출하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 산사태 위험도 평가 처리부는,
    진앙지 기준의 거리에 따른 진도 감쇠식을 이용하여 도출된 최대지반가속도에 대해 지진이 반영된 상기 산사태 위험 등급을 도출하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가장치.
  9. 산사태 위험도 평가장치가 산사태 위험도를 평가하는 방법에 있어서,
    산사태 및 지진과 관련된 소스 정보를 획득하는 정보 획득 단계;
    상기 소스 정보를 기반으로 단층대 및 진앙지를 중 적어도 하나를 기준으로 산사태 위험도를 산출하는 산사태 위험도 산출 처리 단계;
    상기 산사태 위험도를 기반으로 산사태 위험 등급을 도출하여 산사태 위험도 평가정보를 생성하는 산사태 위험도 평가 처리 단계; 및
    상기 산사태 위험도 평가정보를 출력하는 위험도 평가정보 제공 단계를 포함하되,
    상기 산사태 위험도 산출 처리 단계는, 상기 단층대를 기준으로 제1 산사태 위험도를 산출하는 제1 평가 처리 단계; 및 상기 진앙지를 기준으로 제2 산사태 위험도를 산출하는 제2 평가 처리단계를 포함하며,
    상기 산사태 위험도 평가 처리 단계는, 단층으로부터의 거리에 따른 진도별 지진동 감쇠식을 적용하여 각 진도에 따른 최대지반가속도를 도출한 제1 산사태 위험도 및 진앙지 기준의 거리에 따른 진도 감쇠식을 이용하여 최대지반가속도를 도출한 제2 산사태 위험도 중 적어도 하나의 산사태 위험도 또는 조합된 산사태 위험도를 이용하여 상기 산사태 위험 등급을 도출하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 정보 획득 단계는,
    산사태위험지도를 획득하고, 활성단층, 지진규모, 진앙지 및 지진깊이 중 적어도 하나를 추가로 획득하여 데이터베이스를 구축하는 것을 특징으로 하는 산사태 위험도 평가 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
KR1020200168571A 2020-12-04 2020-12-04 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치 KR102438649B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168571A KR102438649B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200168571A KR102438649B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220079120A KR20220079120A (ko) 2022-06-13
KR102438649B1 true KR102438649B1 (ko) 2022-09-02

Family

ID=81984252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200168571A KR102438649B1 (ko) 2020-12-04 2020-12-04 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102438649B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116341901B (zh) * 2023-03-07 2023-09-12 重庆大学 一种滑坡面域-单体危险性预警的一体化评价方法
CN116609823B (zh) * 2023-04-13 2024-01-30 西南交通大学 考虑断层和地震动特性的概率性地震滑坡危险性评价方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982447B1 (ko) 2010-03-03 2010-09-16 한국지질자원연구원 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템 및 이를 이용한 산사태 발생 예측방법
KR102138457B1 (ko) 2019-01-23 2020-07-27 충북대학교 산학협력단 산사태 발생 가능성을 평가하기 위한 무한 사면 위험도 결정 방법 및 이를 수행하는 장치들

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101663679B1 (ko) * 2014-11-17 2016-10-10 서울대학교산학협력단 기하학적 증폭계수를 고려한 지진시 산사태 재해도 도출방법 및 도출시스템
KR102145250B1 (ko) * 2018-10-23 2020-08-18 강원대학교산학협력단 머신 러닝 기법을 이용한 산사태 취약성 지도 작성 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982447B1 (ko) 2010-03-03 2010-09-16 한국지질자원연구원 지공간 상관관계 통합기법을 이용한 산사태 발생 예측시스템 및 이를 이용한 산사태 발생 예측방법
KR102138457B1 (ko) 2019-01-23 2020-07-27 충북대학교 산학협력단 산사태 발생 가능성을 평가하기 위한 무한 사면 위험도 결정 방법 및 이를 수행하는 장치들

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
전성곤 외 1명, 지진 및 강우로 인한 산사태 발생 위험지 예측 모델 비교, 한국지반환경공학회 논문집, 제20권, 제6호, pp. 15-22, 2019.06.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220079120A (ko) 2022-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Del Gaudio et al. An approach to time-probabilistic evaluation of seismically induced landslide hazard
Carro et al. The application of predictive modeling techniques to landslides induced by earthquakes: the case study of the 26 September 1997 Umbria–Marche earthquake (Italy)
Saroglou et al. UAV-based mapping, back analysis and trajectory modeling of a coseismic rockfall in Lefkada island, Greece
Marzorati et al. Rock falls induced by earthquakes: a statistical approach
KR101663679B1 (ko) 기하학적 증폭계수를 고려한 지진시 산사태 재해도 도출방법 및 도출시스템
Budetta et al. Quantitative rockfall risk assessment for an important road by means of the rockfall risk management (RO. MA.) method
KR102438649B1 (ko) 지진에 의한 산사태 위험도 평가 방법 및 그를 위한 장치
Pellicani et al. Rockfall trajectory modeling combined with heuristic analysis for assessing the rockfall hazard along the Maratea SS18 coastal road (Basilicata, Southern Italy)
Pérez-Rey et al. A multi-approach rockfall hazard assessment on a weathered granite natural rock slope
Bolin et al. Assessment of the risk of rockfalls in Wu Gorge, Three Gorges, China
Boukri et al. Seismic risk and damage prediction: case of the buildings in Constantine city (Algeria)
Grimaz et al. The ASSESS project: assessment for seismic risk reduction of school buildings in the Friuli Venezia Giulia region (NE Italy)
Giannaraki et al. Deterministic seismic risk assessment in the city of Aigion (W. Corinth Gulf, Greece) and juxtaposition with real damage due to the 1995 Mw 6.4 earthquake
Goda Probabilistic characterization of seismic ground deformation due to tectonic fault movements
Iskandar et al. Estimating urban seismic damages and debris from building-level simulations: Application to the city of Beirut, Lebanon
Mavrouli et al. Methodology to evaluate rock slope stability under seismic conditions at Sola de Santa Coloma, Andorra
Rollo et al. Influence of the displacement predictive relationships on the probabilistic seismic analysis of slopes
James et al. Assessment of seismically induced landslide hazard for the State of Karnataka using GIS technique
van Thienen-Visser et al. Categorizing seismic risk for the onshore gas fields in the Netherlands
Veludo et al. Damage seismic scenarios for Angra do Heroísmo, Azores (Portugal)
Chowdhury et al. Geotechnics in the twenty-first century, uncertainties and other challenges: With particular reference to landslide hazard and risk assessment
Abudeif et al. GIS-based multi-criteria earthquake hazards evaluation using analytic hierarchy process for a nuclear power plant site, west Alexandria, Egypt
Kolathayar et al. Probabilistic liquefaction potential evaluation for India and adjoining areas
James Site Characterization and Assessment of Various Earthquake Hazards for Micro and Micro-Level Seismic Zonations of Regions in the Peninsular India
CN115345511A (zh) 一种公路走廊滑坡危险性动态评价方法、评价系统及设备

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right