우리나라 국토 대부분은 산악지형으로 이뤄져 있어 산업 및 도시의 발달에 따른 새로운 택지조성, 도로개설 및 산업기지 건설, 대규모 주택단지 개발 등으로 자연사면을 변형시키는 규모나 빈도가 증가하고 있으며, 이에 따라 필연적으로 절・성토 사면 등이 형성돼 사면 붕괴 및 암괴의 낙반이 발생되고 있다. 겨울철에 자주 발생하는 산불로 인한 지반강도 저하와 여름철 집중호우로 인한 산지의 간극수압 증가, 지반 유효응력 감소로 산사태가 자주 발생한다. 한반도 내 산지 분포를 살펴보면 강원지역에 많이 분포하고 있어 각종 토목공사로 인해 많은 절개지가 발생하고 있으나 유지관리와 전문인력 수준은 매우 부족한 실정이다.
이번 연구는 사계절 낙석과 산사태의 위험에 노출돼 있는 강원지역에서 낙석과 산사태로 인한 재해를 저감하기 위하여 USN(Ubiquitous Sensor Network) 환경을 기반으로한 통합 사면관리기술, 광역산사태 저감기술, 사면안정성 증대기술을 개발하는 것으로 실용화와 사업화를 위주로 낙후된 지역 건설 방재산업 육성과 건설 전문인력 양성을 위한 지역특성화 연구개발 사업이다.
이번 연구개발 사업은 ‘낙석 및 산사태 방지를 위한 차세대 신기술 개발’로 낙석 및 산사태 재해로 인한 피해를 저감하기 위한 것으로서 적극적인 피해저감 및 예측기술개발을 위해 연구개발 분야를 통합해 사면관리기술개발, 광역산사태 저감기술개발, 사면안정성증대기술개발과 같이 3개 분야로 세분했다. 세부 기술은 기존의 낙석과 사면의 거동 발생 후 계측이 아닌 사전 예측 및 감지 기술 개발을 연구개발 범위로 했다..
세부핵심기술과 세부기반기술들의 연구성과 비전과 과업분류 체계를 정리하면 다음과 같다.
연구내용 및 향후 전.
웹(WEB)기반 낙석 및 산사태 통합관리시스템 구축과 지역의 건설 전문 인력 양성을 위해 ‘낙석 및 산사태 전문교육운영시스템’을 운용하고 각종 강연 및 전시회를 개최했으며 국내외 연구 관련기관과의 MOU 체결을 통한 상호연구 교류도 활발히 진행하고 있다. 또한 지역협의체를 운영해 지역주민 및 각 계층의 의견들을 연구에 반영하고 있으며 강원지역의 대학, 연구소, 관련건설업체 등이 단결해 좀더 알찬 결과도출을 위해 노력 중이다.
①통합 사면유지관리기술개발(1세부과제.
웹기반 낙석 및 산사태 통합관리시스템, 첨단사면 조사장비, 암반사면위험도 평가기법, 차세대 현장정보 수집 및 유지관리 차량 등의 체계적이고 과학적인 유지관리 차원의 핵심 기술을 개발해 첨단 통합 사면관리기술을 구축하고자 하며, 첨단 사면 유지관리 관련 기술을 개발해 기술수출 및 기업화하는 것을 최종 목표로 진행 중이다. 또한 인공강우 장치를 이용한 실내모형토조 실험을 통해 강우를 고려한 사면 설계기술 개발과 낙석 방지망 성능평가를 위한 실내시험을 통해 낙석에너지 평가방법 표준화 및 시설기준의 경제적 방안 도출에 관한 연구가 진행 중이다.
②광역산사태 저감기술개발(2세부과제.
광대역 산사태 관리를 위한 공간정보 구축 및 웹지원 프로그램 모듈, 산사태 예방을 위한 조기수림화 기술, 간섭 SAR영상처리를 위한 시스템, 시계열 라이다더 정보에 의한 산사태 모니터링 기술 등의 핵심기술 개발로 광역산사태 저감기술을 개발, 구축해 광역적 산사태 모니터링 기술을 성숙화, 기업화하는 것을 진행 중이다.
③사면안정성 증대 기술개발(3세부과제.
이 연구의 최종목표는 이론적 아이디어에 의한 기술개발과 개발된 기술을 실용화해 자연으로부터 발생하는 자연재해에 대해 인위적인 방법으로 재해를 예방 및 감소시키는 방재기술에 해당한다.
발전방.
최근 국내에서는 다각적으로 위험 인공・자연사면에 대한 대책공법의 개발 및 시스템 개발이 활발히 이뤄지고 있으며, 또한 이러한 현실과 더불어 관련 정부기관에서도 위험사면에 대한 기술 개발과 유지관리에 대한 관심이 더해지고 있다. 하지만 국내 방재 기술력의 한계와 사회전반적인 인식 부족으로 인해 전문적인 기술력 개발과 이를 위한 교육이 제대로 이뤄지지 못하고 있는 실정이다.
현재 국내에서는 유지관리시스템 개발에 관한 연구가 계속되고 있으나 이는 단지 현황을 정보화해 관리하는 기능을 수행할 뿐, 실제로 낙석 및 산사태를 억제하는 실용적인 기술 개발과는 거리가 있다..
따라서 HCMS(한국도로공사), CSMS(한국시설안전기술공단, 한국건설기술연구원) 사업을 통해 작성된 사면 현황정보 등을 이용, 위험지역에 대한 지속적인 관리와 정보제공을 위한 데이터베이스시스템 및 USN(Ubiquitous Sensor Network) 기반 현장조사용 프로그램, 사면위치정보 검색기술, 붕괴 예측기술과 사면배수공법 등을 개발하고 유지관리용 사면정보 수집차량을 개발・운영하며, 낙석방호시설 성능평가가 필요하다..
이를 통합적이고 효율적으로 관리할 수 있는 사면연구 전문센터를 운영함으로써 낙석 및 산사태 발생을 최대한 억제하고 발생빈도 및 피해를 점차적으로 감소시키는 재난관리체제를 구축해야 한다..
또한 연구개발사업 시작부터 종료 후에도 낙석 및 산사태 전문가 양성시스템을 운영해 연구성과에서 얻어진 기술력 및 노하우를 바탕으로 지속적인 유지관리 및 기술개발을 통하여 국내외 사면전문가들에게 정기적으로 교육을 실시하고, 방재기술력 수출과 그로인한 수익을 창출하여 재정자립을 확고히 해야 한다..
이러한 연구가 성공적으로 진행되었을 때 방재기술의 해외 의존도에서 벗어나 순수 국내 기술을 기반으로 한 방재기술 수출국으로 자리잡을 수 있을 것이다.
이 승 호(국토해양부 낙석 및 산사태 방재연구단 연구단장, 상지대학교 건설시스템공학과 교수.
<공동기획:한국건설교통기술평가원, 건설경제.