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급경사지 붕괴예방 - 이것이 답입니다 !

글쓴이 : 홈페이지관리자 날짜 : 2020-08-18 (화) 21:00 조회 : 124

급경사지 붕괴예방 - 이것이 답입니다 !

 

 

표지글림.png

◾ 급경사지 붕괴는 암반이나 토석류가 아래로 흘러내리는 현상이다.
  오랜 기간 동안 해빙기나 집중호우를 겪으면서 토석류는 미소한 움직임(이동속도)을 보여주었다가 임계 이동속도에 다다르면 육안으로 관찰될 수 있는 붕괴가 시작되고 짧은 이동거리에서 가속되어 순식간에 도로나 민가를 덮치게 된다.
▪ 설령 CCTV를 설치하여 붕괴시점을 알려준다고 하더라도 너무 급박하여 대피나 대처를 위해 어떠한 도움도 기대될  수 없을 것 같다.
▪ 올해는 유난이도 긴 장마로 인해 산사태 및 급경사지붕괴가 속수무책으로 일어나고 있다. 나아가 다가올 예기치 못할 지구촌 기후재난에도 무방비인 셈이다. 오랜 노력에도 불구하고 급경사지붕괴를 예보할 기술은 나타나지 않고 설사 붕괴위험에 대처하여 보강하더라도 정작 안전을 장담할 수 있는 평가기술이 부재한 실정이다.
▪ 따라서 우리는 무엇보다 예보를 위한 기준설정을 다시 근원적으로 검토할 필요가 있다.
▪ 급경사지 붕괴는 주로 강우와 연관된다. 비가 오면 땅속으로 물이 스며든다. 스며든 물은 주로 절리면(단층면)이나 토사/기반암 경계면에서 정체하고 그에 따라 간극수압은 높아지고 동시에 경계면의 전단력은 크게 잃게 된다. 이에 대응하는 토양수분센서, 간극수압센서, 습도센서는 강우와 연관된 일종의 지반환경센서로써 지금까지 예보기준설정을 위해 활용되어 왔다.
  여기서 간극수압이 높다거나 토양수분이 많으면 토석류가 움직일 수 있는 요인은 될 수 있겠으나 그것이 바로 토석류의 움직임을 바로 대변하는 것은 아니다. 마치 담배를 많이 태우면 암이 발생할 큰 요인은 되지만 그것이 암 1기나 암 말기 등으로 차별화할 수 있는 기준이 될 수는 없다는 것에 비유된다.     
▪ 한편 예보를 위한 기존 센서로써 기울기센서나 신축계는  근원적으로 토석류의 움직임과 연관된다.  그러나 센싱결과가 토석류의 이동하는 상태(예: 느림 혹은 빠름)를 차별화하   는 데에는 상당한 불확실성이 있다.
▪ 기존 센서들은 우리 주위에서 쉽게 구매할 수 있다. 지난 20여 년간 이들을 활용한 수백에 달하는 시범사업(급경사지, 산사태 등)이 수행되었으나 아직까지 예보의 실효성은 거두지 못하고 있는 실정이며 앞으로도 그러할 것으로 본다.
  왜냐하면 예보기준은 차치하더라도 우선 설치된 기존 센서들은 시간이 경과함에 따라 기능이 저하되거나 파손되는 경우가 허다하다. 그런데 예보시스템은 장기간 운영되어야 하기 때문에 센서의 교체는 불가피하다. 현실적으로 매설된 센서의 교체는 어려우며 위치가 깊어질수록 더욱 그러하다.

▪ 따라서 예보의 실효성을 거두기 위해서는 무엇보다 다음
   조건
         ① 예보기준의 적정성
        
         ② 센서의 교체가능성

  에 동시에 대처할 수 있는 혁신기술이 요구된다.

◾ 급경사지 형성 초기에는 토석류 이동속도가 0이다.  오랜기간 동안 해빙기나 집중호우를 겪으면서 토석류는 무수히 많은 미소한 움직임(이동속도)을 보여주었다가 붕괴를 트리거할 이동속도 즉 임계 이동속도에 다다를 때부터 붕괴는 순간적으로 일어난다. 
▪ 따라서 급경사지에서는 임계이동속도를 갖는 붕괴시점을  예보하는 것이 아니라 붕괴예방을 위해 그 이전의 적절한 시점을 예보하여 대처를 위한 충분한 골든타임을 확보하는 것이 바람직하다.
   이를 위해서는 임계이동속도보다 훨씬 작은 이동속도를 측정할 수 있는 기술(센서)이 요구된다.
◾ 참고로 표1은 국제산사태등급분류를 나타내고 있다. 여기서 등급을 위한 예보기준은 토석류가 움직이는 속도 즉 변위속도 Displacement Rate (mm/분)로 명시하고 있다 (주황색 배경).

 

표1  국제 산사태등급분류.

 

표1.png


▪ 표에서 아주느림(very slow)은 분당 0.0001mm,로부터
   0.0034mm까지 이동하였을 경우이다. 이해를 돕기 위해 이 정도의 미세한 토석류 이동이 1년 간 지속되었다면 0.06m 로부터 1.8m까지 이동한 거리가 된다(황색배경 참조).
▪ 빠름(rapid)은 분당 1.044mm과 300mm 사이일 경우이며 이와 같은 속도로 토석류가 이동한다면 하루에 1.5m와 432m 사이 이동거리가 된다(황색배경 참조).  이 정도 등급에서는 이미 토석류가 도로를 덮친 후가 될 가능이 높으며, 산사태의 경우에는 산 입구까지 그나마 충분한 골든타임은 확보될 수는 있을 것이다.
▪ 보통(moderate)등급에서는 골든타임 확보는 물론 붕괴대처도 어느 정도 가능할 시간을 갖게 된다.

▪ 만약 위 등급에 준하는 변위속도를 측정할 수만 있다면 급경사지 붕괴에 대한 골든타임은 충분히 확보될 수 있음은  물론 조기감지에 의한 대처방안을 통하여 아예 일어날 수 있을 재난도 예방할 수 있을 것이다.

 

▪ 다음 블로그에는 급경사지예방 조기감지를 위한  독보적인 신기술과 그에 따른 현장응용사례를 소개하고 있다. 

 

http://soamtek.com/222064159031

 

http://soamtek.com/222057796327

 

 

 

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