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불포화지반 및 강우 특성을 고려한 물리적 사면 모델 기반의 산사태 취약성 분석 연구 원문보기
Analysis of Landslide Susceptibility in Physically Based Model Considering Characteristics of Unsaturated Soil and Rainfall

  • 저자

    김진석

  • 학위수여기관

    세종대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    지구정보공학과 재해정보 및 지질공학

  • 지도교수

    박혁진

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

    물리적 사면 모델 불포화토 강우강도 GIS (Geographic Information System) ROC (Receiver Operating Characteristics) 분석;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13541114&outLink=K  

  • 초록

    광역적인 지역을 대상으로 산사태의 발생 가능성을 분석하는데 주로 활용되고 있는 정량적인 해석기법인 지질공학적 기법은 물리적 사면 모델과 공학적 특성을 이용하여 산사태 유발인자인 강우를 고려한 분석이 가능하다는 장점을 가지고 있어 최근들어 산사태 취약성 분석에 활발하게 활용되고 있다. 그러나 물리적 사면 모델 기반의 지질공학적 해석기법을 활용한 대부분의 산사태 취약성 연구는 강우침투로 형성된 포화층의 강도 특성만 고려하였을 뿐 포화층 상부에 존재하는 불포화층의 강도 특성에 대하여서는 거의 고려하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 사면내의 포화영역과 함께 불포화영역의 강도 특성을 고려할 수 있는 분석기법을 활용하여 집중호우로 인해 산사태가 발생한 지역을 대상으로 취약성 분석을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 강우량에 따라 변동하는 지하수위를 산정할 수 있는 수리모델과 물리적 사면 모델을 결합하였으며 이와 같은 특징을 이용하여 시간변화에 따른 사면의 안전율 변화 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 실제 집중호우로 인해 대규모의 산사태가 발생한 강원도 평창군 진부면 일대를 대상으로 2006년 7월 14일부터 16일까지의 3일간의 산사태 취약성 분석을 수행하였다. ROC 분석을 통해 취약성 분석 결과에 대한 정확도를 검증한 결과 7월 14일, 15일 그리고 16일의 강우량에 기초한 AUC 값은 각각 0.522, 0.545, 0.676의 값을 보였다. 이러한 결과는 임의의 지하수위를 가정하여 분석을 수행한 해석결과의 정확도와는 크게 차이를 보이지 않았다. 그러나 예측의 정확성을 의미하는 TPR값과 과도한 예측의 가능성을 의미하는 FPR의 비(TPR/FPR)를 분석한 결과 50%의 지하수위와 80%의 지하수위를 고려한 경우 그 값이 각각 1.99, 1.53인 반면 본 연구에서 제안한 방법을 활용하였을 경우 2.25 값을 보여 수리모델을 활용한 분석이 좀 더 우수한 해석결과를 보였다. 이는 수리모델을 활용한 결과, 지형과 수리학적 특성에 따라 다르게 형성되는 지하수위를 합리적으로 결정한 것으로 보이며 특히 시간에 따라 강우의 침투 및 배수로 인한 지하수위의 변화를 반영한 결과로 보인다.


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