UAV를 활용한 정밀지형기반의 낙석위험성 분석

Rockfall Risk Analysis Based on Precise Topography using UAV

본 연구에서는 도로에 인접한 절개지 사면에서 RocFall프로그램을 이용하여 낙석의 위험도를 평가하였다. 연구지역은 강원도삼척시 소재 대학의 통학로로 이용되는 도로에 인접한 사면으로, 면적은 774 ㎡, 평균 경사는 약 43°인 급경사로 사면하부에는피암터널이 설치되어 있다. 이 지역을 대상으로 무인항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)을 이용하여 3D 포인트 클라우드를기반으로 3차원 지형자료를 생성하였다. UAV 이용으로 빠르고 정확하게 정사영상과 고해상도 수치표고모델(Digital Surface Model, DSM)을 생산하고, 이 자료들은 낙석지역의 위험성 평가에 이용되었다. 기존의 수치지도를 이용하여 생성된 Digital Elevation Model (DEM)을 이용한 지형추출에 비해 UAV를 이용한 지형추출은 낙석의 도약높이, 운동에너지 해석에서 보다현장의 실제 상황에 가까운 결과를 도출하는데 효과적이었다. 산지의 낙석위험성 평가에 UAV를 활용한 3차원 지형자료구축의필요성을 확인할 수 있었다.

In this study, the risk of rockfall on incision slopes adjacent to roads was evaluated using the RocFall program. The study area was a slope adjacent to the road leading to a university campus in Samcheok-si, Gangwon-do, with an area of 774 m2 and an average slope of approximately 43°. A rock shed was installed at the lower zone of the slope. A 3D model of the terrain was generated based on point cloud data gathered using a UAV (unmanned aerial vehicle). Fast and accurate orthoimages were captured by UAV and high-resolution digital surface models (DSMs) were produced; these data were used to assess the risk of rockfall. Compared to terrain extraction using a digital elevation model (DEM) generated from an existing digital map, terrain extraction using a UAV was more effective in deriving results close to the actual situation in the field, especially for the analysis of rockfall jump height and kinetic energy. The necessity of constructing 3D topographic data using UAVs to predict rockfall disasters in mountainous regions was confirmed.