표제지 1

목차 3

I. 개요 12

제1절 연구 배경 및 필요성 12

제2절 연구목적 및 체계 13

제3절 국내외 연구동향 13

II. TANK 모델을 이용한 산사태 경계피난 기준우량 산정법 개발 18

제1절 배경 및 목적 18

제2절 TANK 모델의 구성 18

제3절 TANK 모델의 매개변수 추정 방안 20

제4절 결과 및 고찰 21

1. TANK 모델과 저류관수법의 비교 21

2. ANK 모델에 의한 기준우량 계산방법의 실효성 검토 24

제5절 결론 25

III. 토양함수지수를 이용한 산사태 예·경보 시스템(KLES) 구축 및 운영 28

제1절 배경 및 목적 28

제2절 산사태 예·경보 시스템 개발 29

1. 토양함수지수 및 산사태 예·경보 시스템 개요 29

2. 산사태 예보를 위한 산사태 예·경보 시스템 구성 29

3. 산사태 예·경보 시스템 최적 매개변수 산정 31

제3절 산사태 예·경보 시스템 구축 및 운영 35

제4절 산사태 예·경보 시스템 운영 현황 분석 및 고찰 36

1. 산사태 위험 예측정보 및 예보발령 현황 36

2. 2013, 2014년 발생 산사태에 대한 위험 예측정보 및 예보발령 현황 37

제5절 산사태 예·경보 시스템 발전방향 고찰 37

제6절 결론 39

IV. 권역별 토양함수지수 저류특성 분석 42

제1절 배경 및 연구체계 42

1. 배경 및 필요성 42

2. 연구체계 42

제2절 산사태 발생지역에 대한 산사태 예·경보 시스템 예보결과 분석 43

1. 분석 데이터 및 방법 43

2. 권역별 산사태 예·경보 시스템 매개변수 45

제3절 산사태 발생지역에 대한 산사태 예·경보 시스템 예보결과 분석 48

1. 2017년 산사태 발생지역 분석 결과 48

2. 2018년 산사태 발생지역에 대한 산사태 예·경보 시스템 예보결과 분석 58

3. 실황과 예측 자료의 비교 분석 72

제4절 산사태 예·경보 시스템 반응성 분석 및 정확도 분석 모듈 개발 79

1. 모듈 개발 및 운영환경 79

2. 모듈 구성 및 기능 설명 79

제5절 결론 92

V. 산사태 예측정보 매개변수 고도화 96

제1절 배경 및 연구체계 96

1. 배경 및 필요성 96

2. 연구체계 96

제2절 과거 산사태 발생지에 대한 산사태예측정보 생산결과 분석 97

1. 분석 데이터 및 방법 97

2. 과거 산사태발생지에 대한 산사태예측정보 생산결과 분석 104

제3절 산사태 예·경보 시스템 매개변수 재조정 111

1. 분석자료 및 방법 111

2. 산사태 예·정보 시스템 매개변수 추출 112

제4절 산사태 예·경보 시스템 개선방향 130

제5절 결론 139

VI. 매트릭스 기법을 활용한 실시간 동적 산사태위험지도 개발 142

제1절 배경 및 필요성 142

제2절 시공간적 위험도의 매트릭스 결합 143

1. 시간적 위험도 평가 143

2. 공간적 위험도 평가 144

3. 매트릭스를 이용한 시공간적 위험도 결합 방안 144

제3절 적용대상지 및 검증 방안 146

제4절 동적 산사태위험도 평가 147

1. 시나리오별 적용 및 검증 147

2. 실제 산사태 발생시점의 적용 및 검증 148

제5절 동적 산사태위험도 평가를 위한 제언 150

제6절 결론 151

VII. 종합결론 154

참고 문헌 155

국립산림과학원 연구보고 목록 158

판권기 185

뒷표지 187

표 2-1. TANK 모델 매개변수 추정 결과 22

표 3-1. 산사태 예·경보 시스템 11개 권역 분류에 따른 특성 33

표 3-2. 산사태 예·경보 시스템 매개변수의 범위 34

표 3-3. 권역별 매개변수 도출결과 34

표 3-4. 2013년-2014년 동안 제공된 산사태 예측정보 및 발령된 예경보 36

표 4-1. 2017-2018 간 산사태 예측정보 제공건수 및 예경보 발령건수 43

표 4-2. 권역별 산사태 예·경보 시스템 매개변수 및 예보기준 45

표 4-3. 광역시도 및 권역별 산사태 예·경보 시스템 공간격자 개수 47

표 4-4. 실황과 예측 강우량 및 저류량(홍천군 서석면 검산리 산102, TANK ID : 762477) 49

표 4-5. 실황과 예측 강우량 및 저류량(홍천군 내면 자원리 산50-1, TANK ID : 764533) 50

표 4-6. 실황과 예측 강우량 및 저류량(청주시 상당구 남성면 이목리 산36-1, TANK ID : 637494) 52

표 4-7. 실황과 예측 강우량 및 저류량(청주시 상당구 미원면 옥화리 산16, TANK ID : 6385127) 53

표 4-8. 2017년 산사태 예·경보 시스템 예보결과 건수 및 비율 54

표 4-9. 2017년 광역시도별 시군구 예보결과 일치율 56

표 4-10. 2017년 권역별 예보결과 일치율 57

표 4-11. 실황과 예측 강우량 및 저류량(함양군 병곡면 연덕리 산266-1, TANK ID : 513598) 59

표 4-12. 실황과 예측 강우량 및 저류량(함양군 병곡면 광평리 산22, TANK ID : 637494) 60

표 4-13. 2018년 산사태 예·경보 시스템 예보결과 건수 및 비율 61

표 4-14. 2018년 광역시도별 시군구 예보결과 일치율 63

표 4-15. 2018년 권역별 예보결과 일치율 65

표 4-16. 연도별 권역별 예보결과 일치율 66

표 4-17. 실황과 예측 강우량의 상관계수 72

표 4-18. 실황저류량과 예측 저류량의 상관계수 76

표 4-19. 모듈 개발 및 운영환경 79

표 5-1. 연도별 산사태발생지 피해건수 및 피해물량 98

표 5-2. 시/군/구 기준 산사태 주의보, 경보 생산 건수 99

표 5-3. 읍/면/동 기준 산사태 주의보, 경보 생산 건수 99

표 5-4. 권역별 산사태발생건수 및 예측정보 생산 건수 102

표 5-5. 산사태발생 시기별 산사태 발생지에 대한 예측정보 생산여부 105

표 5-6. 산사태 발생 시기별 산사태 예측정보 생산 건수 107

표 5-7. 권역별 산사태 발생지에 대한 예측정보 생산여부 109

표 5-8. 권역별 산사태 예측정보 생산 건수 및 오분율 110

표 5-9. 산사태 예·경보 시스템 매개변수 추출을 위한 권역별 산사태발생지 건수 112

표 5-10. 권역별 매개변수 추출 114

표 5-11. 1-1권역 매개변수 순위 115

표 5-12. 1-2권역 매개변수 순위 116

표 5-13. 1-3권역 매개변수 순위 118

표 5-14. 2-1권역 매개변수 순위 119

표 5-15. 2-2권역 매개변수 순위 121

표 5-16. 2-3권역 매개변수 순위 122

표 5-17. 3-1권역 매개변수 순위 124

표 5-18. 3-2권역 매개변수 순위 125

표 5-19. 4-1권역 매개변수 순위 127

표 5-20. 4-2권역 매개변수 순위 128

표 5-21. 유의성 검정을 위한 AWS지점 및 수치예보모델 격자ID 130

표 5-22. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(이양) 131

표 5-23. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(덕유산) 132

표 5-24. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(가야산) 133

표 5-25. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(뱀사골) 134

표 5-26. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(진해) 135

표 5-27. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(서이말) 136

표 5-28. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(울릉도) 137

표 5-29. AWS자료와 실황 및 예측자료의 유의확률(광양백운산) 138

표 5-30. AWS 지점별 강우자료에 대한 실황 및 예측 강우자료의 유의확률 및 상관계수 139

표 6-1. 토양함수지수와 산사태위험등급의 매트릭스 결합모형 145

표 6-2. SR, MSR 지수를 이용한 실제 산사태 발생시점의 평가모형별 적중률 148

그림 2-1. 저류관수법의 기본적인 개념 19

그림 2-2. TANK 모델의 기본개념도 19

그림 2-3. TANK 모델 매개변수 추정 흐름도 20

그림 2-4. 저류관수법과 TANK 모델의 저류량 변화 23

그림 2-5. 저류관수법과 TANK 모델의 총대피시간 비교 24

그림 2-6. 저류관수법과 TANK 모델의 연평균 대피시간 및 대피횟수 25

그림 3-1. 산사태 예·경보 시스템에서 이용하고 있는 2단 단순 TANK의 모식도 30

그림 3-2. 전국 권역구분도. (a) 누적강우량 분포도, (b) 지질도, (c) 산사태 예·경보 시스템 매개변수 권역 32

그림 3-3. 산사태 예·경보 시스템 시스템의 개념도 35

그림 4-1. SQL *Loader를 활용한 작업화면 예시 44

그림 4-2. 산사태 예·경보 시스템 모식도 45

그림 4-3. 산사태 예·경보 시스템 전국 권역분류도 46

그림 4-4. 2017년 강원도 지역 실황과 예측 저류량 48

그림 4-5. 실황과 예측 저류량(홍천군 서석면 검산리 산102, TANK ID : 762477) 49

그림 4-6. 실황과 예측 저류량(홍천군 내면 자원리 산50-1, TANK ID : 764533) 50

그림 4-7. 시간대별 토양저류량(1-1권역) 50

그림 4-8. 2017년 충청북도 지역 실황과 예측 저류량 비교 51

그림 4-9. 실황과 예측 저류량(청주시 상당구 남성면 이목리 산36-1, TANK ID : 637494) 52

그림 4-10. 실황과 예측 저류량(청주시 상당구 미원면 옥화리 산16, TANK ID : 6385127) 53

그림 4-11. 시간대별 토양저류량(3-2권역) 54

그림 4-12. 2017년 산사태 예·경보 시스템 예보결과 건수 55

그림 4-13. 2018년 실황과 예측 저류량 58

그림 4-14. 실황과 예측 저류량(함양군 병곡면 연덕리 산266-1, TANK ID : 513598) 59

그림 4-15. 실황과 예측 저류량(함양군 병곡면 광평리 산22, TANK ID : 521794) 60

그림 4-16. 시간대별 토양저류량(2-2권역) 61

그림 4-17. 2018년 산사태 예·경보 시스템 예보결과 건수 62

그림 4-18. 권역별 시간대별 저류비율 66

그림 4-19. 1-1권역 67

그림 4-20. 1-2권역 67

그림 4-21. 1-3권역 68

그림 4-22. 2-1권역 68

그림 4-23. 2-2권역 69

그림 4-24. 2-3권역 69

그림 4-25. 2-4권역 70

그림 4-26. 3-1권역 70

그림 4-27. 3-2권역 71

그림 4-28. 4-1권역 71

그림 4-29. 4-2권역 72

그림 4-30. 강우강도별 실황 강우량과 예측 강우량의 상관계수 73

그림 4-31. 강우량의 상관계수별 빈도수 73

그림 4-32. 공간격자별 강우량 상관계수 분포도 74

그림 4-33. 강우강도별 강우량의 평균변동량 및 표준편차 75

그림 4-34. 실황강우량과 예측 강우량 분포 75

그림 4-35. 강우량별 실황 저류량과 예측 저류량의 상관계수 76

그림 4-36. 저류량의 상관계수별 빈도수 76

그림 4-37. 공간격자별 저류량 상관계수 분포도 77

그림 4-38. 강우강도별 저류량의 평균변동량 및 표준편차 78

그림 4-39. 실황 저류량과 예측 저류량 분포 78

그림 4-40. 모듈 설치 및 시작 80

그림 4-41. 산사태 예·경보 시스템 분석 모듈 실행 81

그림 4-42. 산사태 예·경보 시스템 분석 모듈 화면 82

그림 4-43. 산사태 예·경보 시스템 분석 기본설정 화면 83

그림 4-44. GIS 공간정보 추출 모듈 프로세스 84

그림 4-45. GIS 공간정보 추출 모듈 실행 85

그림 4-46. GIS 공간정보 추출 모듈 화면 85

그림 4-47. 토양저류량 비교분석 모듈 실행 86

그림 4-48. 토양저류량 비교분석 모듈 화면 87

그림 4-49. 예보결과의 정확도 분석 프로세스 88

그림 4-50. 예보결과의 정확도 분석 모듈 실행 89

그림 4-51. 예보결과의 정확도 분석 화면 89

그림 4-52. 주소검색 화면 90

그림 4-53. 산사태발생지 엑셀파일 불러오기 화면 91

그림 4-54. 예보 정확도 분석결과 상세정보 보기 화면 92

그림 5-1. 국가재난안전관리시스템의 복구계획현황 자료 97

그림 5-3. 산사태예측정보 읍/면/동별 분포 및 건수(실황) 100

그림 5-4. 산사태예측정보 읍/면/동별 분포 및 건수(예측) 101

그림 5-5. 권역별 산사태발생 건수 분포 103

그림 5-6. 권역별 실황정보를 이용한 예측정보 생산 건수 분포 103

그림 5-7. 권역별 예측정보를 이용한 예측정보 생산 건수 분포 104

그림 5-8. 연도별 산사태 발생지에 대한 예측정보 정확도 106

그림 5-9. 연도별 산사태 예측정보 오분율 108

그림 5-10. 권역별 산사태 발생지에 대한 예측정보 정확도 109

그림 5-11. 권역별 산사태 예측정보 오분율 111

그림 5-12. TANK 모델을 이용한 산사태 기준우량 설정 프로그램 화면 112

그림 5-13. 산사태 예·경보 시스템 매개변수 추출을 위한 강우자료 113

그림 5-14. 권역별 시간대별 토양저류량 114

그림 5-15. 시간대별 토양저류량(1-1권역) 115

그림 5-16. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(1-1권역) 116

그림 5-17. 시간대별 토양 저류량(1-2권역) 117

그림 5-18. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(1-2권역) 117

그림 5-19. 시간대별 토양 저류량(1-3권역) 118

그림 5-20. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(1-3권역) 119

그림 5-21. 시간대별 토양 저류량(2-1권역) 120

그림 5-22. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(2-1권역) 120

그림 5-23. 시간대별 토양 저류량(2-2권역) 121

그림 5-24. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(2-2권역) 122

그림 5-25. 시간대별 토양 저류량(2-3권역) 123

그림 5-26. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(2-3권역) 123

그림 5-27. 시간대별 토양 저류량(3-1권역) 124

그림 5-28. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(3-1권역) 125

그림 5-29. 시간대별 토양 저류량(3-2권역) 126

그림 5-30. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(3-2권역) 126

그림 5-31. 시간대별 토양 저류량(4-1권역) 127

그림 5-32. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(4-1권역) 128

그림 5-33. 시간대별 토양 저류량(4-2권역) 129

그림 5-34. 연속강우량별 시간대별 토양 저류량(4-2권역) 129

그림 5-35. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(이양) 131

그림 5-36. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(덕유산) 132

그림 5-37. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(가아산) 133

그림 5-38. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(뱀사골) 134

그림 5-39. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(진해) 135

그림 5-40. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(서이말) 136

그림 5-41. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(울릉도) 137

그림 5-42. AWS자료와 실황 및 예측 강우량 비교(광양백운산) 138

그림 6-1. 토양함수지수와 감수성 등급을 결합하는데 사용되는 매트릭스 및 시간적 위험 유형 145

그림 6-2. 산사태 발생 위치 및 연구대상지 내 정적 산사태 위험 분포 146

그림 6-3. 시간적 시나리오에 따라 SR, MSR 지수를 활용한 3개의 매트릭스 모델 148

그림 6-4. 산사태 발생시점에서 6개의 모델을 이용한 정적 산사태 위험과 동적 산사태 위험의 예 149