토석류 수치모형을 이용한 사방구조물 저감 효과 분석

Analysis of Erosion Control Dam Reduction Effect using Debris Flow Numerical Model

지구온난화로 인한 기후변화로 태풍과 강우의 발생 빈도가 증가하고, 이전과 다르게 산지토사재해로 인한 인명 및 재산피해가 점점 대형화 되고 있다. 토석류 피해를 줄이기 위해 산림청에서는 1986년부터 사방사업을 실시하고 있으며, 2000년대 이후 사방시설물의 개소수가 급격히 증가하여 현재는 약 11,859의 사방댐을 설치·관리하고 있다. 하지만 토석류의 유동특성과 사방시설물의 저감효과에 대한 모델링 검증은 미비한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 사방시설물 설치 이전과 설치 이후 하류부에서 발생하는 토석류의 저감효과 분석을 위해 2차례(사방시설물 설치 전·후)에 걸쳐 지상 LiDAR 측정을 실시하였다. 먼저 2009년 7월, 토석류 피해가 발생한 충북 제천지역에 라이다 측정을 실시하였고, 다음은 2014년 9월 사방댐 설치 이후 라이다 측정을 실시하여 고정밀도 DEM 자료를 구축하였다. 또한 토석류 수치모델 중 침식·퇴적 작용의 반영이 가능한 Kanako-2D 모델을 적용하여 대상지역에 설치된 사방수로와 사방댐 설치 후 하류부에서 나타나는 토석류 저감효과를 확인하였다. Kanako-2D 모델링 결과 사방댐 설치 이후 침식량 2,468 m2, 퇴적량 1,888 m2, 확산면적 2,072 m2의 저감효과가 나타났으며, 사방시설물 설치에 의한 하류부의 토석류 저감 효과를 확인하였다.