산지토사재해

산지토사재해(山地土砂災害)는 자연사면에서 발생하는 산사태와 토 석류(Debris Flow : 산사태로 생긴 토사, 유목 및 계류바닥에 쌓인 흙, 돌, 바위가 엄청난 힘으로 계류를 통해 흘러내려 주택, 농지를 덮침 으로써 일어나는 재해)를 말한다. 이러한 산지토사재해는 단순해 보 이지만 산사태는 표층붕괴, 심층붕괴, 땅밀림 등으로 구분할 수 있고, 토석류 또한 발생원인 및 피해유형이 다양하다. 특히 최근에는 기후 변화가 주원인으로 추정되는 태풍과 집중호우가 잦아지고 있어 재해가 날로 대형화되어 가고 있으며, 국민들의 안전에 대한 관심도 높아져 산지토사재해에 대한 철저한 대비가 필요한 시점이다.

앞서 언급한 바와 같이 산지토사재해는 크게 산사태와 토석류로 구분할 수 있으며, 산사태는 산사태위험지판정표, 산사태위험기준강우 등 과거 발생한 산사태지의 지형, 지질 등 환경인자를 조사하여 통계적 분석기법을 이용하여 산사태를 예측하여 왔다. 특히, GIS(Geographic Information System)를 이용한 산사태위험지관리시스템이 그 대표적인 활용사례라 할 수 있다.

한편 토석류는 과거 산사태 재해로 취급되어 주목을 받지 못하였 으나, 1990년대 후반 들어 재해가 명확히 토석류 피해형태를 보이면서 관심을 모으기 시작하였다. 그럼에도 아직 외국에 비해 발생원인, 유 동 및 퇴적특성에 대해 구체적인 현장자료가 부족한 실정이며, 메커니 즘에 관한 연구도 미흡한 실정이다.

최근 들어 토석류 피해가 이슈화 되면서 토목분야 관련 연구자가

‘토석류 산사태’라는 새로운 용어를 사용하기도 하는 등 산림분야 뿐

만 아니라 토목분야에서도 적극적으로 토석류 현장파악 관련연구를 실시하고 있다. 특히 유비쿼터스 기술을 적용한 최첨단 장비를 활용 하여 토석류 예․관측시스템 개발연구에도 착수하고 있다. 하지만, 아직은 토석류 메커니즘 관련 연구보다는 현지실태파악 관련 연구와 위험지도 작성을 위한 인터페이스 개발과 같은 사업위주 연구가 많다.

따라서 실내유동 및 퇴적시험으로 메커니즘을 밝히고, 재해발생지 항공영상 DB구축 및 자료 분석을 통해 우리나라 산지특성을 반영한 토석류 피해 예․방지기술 개발이 절실히 요구된다. 국립산림과학원 은 최근 2년간의 개발기간을 거쳐 토석류의 원인이 되는 산사태 발 생에 영향을 주는 수목근계의 토질강도 보강효과 구명을 위한 전단 시험기와 토석류의 유동 및 퇴적 메커니즘 구명을 위한 토석류 모의 실험장치를 개발하여 본격적으로 실험에 임하고 있다.

<그림 1-1-4>

수목근계의 전단강도 보강효과시험 및 토석류 모의실험 장치

주 : 전단시험기(좌), 토석류 모의수로(우) 자료 : 산림청 국립산림과학원

또한 산림과학원에서는 실내실험 뿐만 아니라 2005년부터 원격탐사

기술을 도입하여 산지토사재해가 발생한 전남 일부지역과 경남 일부 지역, 2006년, 2007년은 강원도 평창군 및 인제군을 대상으로 하여 칼라 및 적외선 항공사진과 항공라이다 영상을 촬영한 바 있다. 2008년 에는 최근 지상라이다 영상 또한 촬영하여 이를 분석하여 발생, 유하, 퇴적특성을 구명하고 있다. 더욱이 토석류가 발생하여 유하하고 퇴적 하는 일련의 과정을 시뮬레이션으로 재현하여 위험지역을 예측할 수 있는 산지토사재해 위험지도 작성연구도 수행하고 있다.

<그림 1-1-5>

항공사진을 이용한 산지토사재해 분석 및 토석류 시뮬레이션

주 : 디지털 항공사진 획득(좌), 이동 토사량 분석(우) 자료 : 산림청 국립산림과학원

<그림 1-1-6>

RWM(Random walk model)에 의한 토석류 퇴적 시뮬레이션

자료 : 산림청 국립산림과학원

<그림 1-1-7>

산림지역의 지상라이다 영상

주 : 디지털 사진(좌), 지상라이다 영상(우) 자료 : 산림청 국립산림과학원

(국립산림과학원 임지보전과 임업연구사 이창우, 02-961-2634)