1. 서 론
2. 사면파괴 데이터베이스
3. 산사태 유형별 강우강도-기간 한계선 설정
3.1 분위수 회귀분석
3.2 산사태 유형별 강우량 분석
3.3 토석류 및 얕은 사면파괴별 강우 한계선
3.4 전체 사면파괴 강우 한계선
4. 강우 한계선 비교 및 검증
4.1 2013년 사면파괴 자료를 이용한 강우 한계선 검증
4.2 강우 한계선 비교
5. 결 론
1. 서 론
우리나라는 여름철에 태풍 및 집중강우가 집중적으로 발생하며 이와 동반하여 사면파괴, 제방 유실, 홍수 등과 같은 자연재해를 유발하여 많은 재산과 인명피해를 내고 있다. 특히 사면파괴로 인한 사망자수는 전체 자연재해 사망자의 약 30% 이상을 차지한다. 또한 우리나라는 전 국토면적의 70% 이상이 산지로 구성되어 있기 때문에 국지성 집중강우에 의한 산사태로 인명피해가 발생할 가능성이 높다.
국지성 집중강우에 기인한 대부분의 산사태는 얕은 사면파괴(shallow landslide) 또는 토석류(debris flow) 형태로 발생한다. 산사태 발생의 주요 원인을 분석하기 위해서는 사면파괴를 유발시키는 강우에 대한 분석이 필수적이다. 많은 연구자들은 강우와 산사태 발생의 관계를 정의하는 강우한계선을 경험적인 모델(empirically based model)과 물리적인 모델(physically based model)을 통해 연구하였다(Caine, 1980; Larsen and Simon, 1993; Glade et al., 2000; Aleotti, 2004; Chien-Yuan et al., 2005; Hong et al., 2005; Guzzetti et al., 2007, 2008; Cannon et al., 2008; Crosta and Frattini, 2008; Dahal and Hasegawa, 2008; Chiang and Chang, 2009). 경험적인 모델은 통계적 분석을 바탕으로, 물리적인 모델은 수리학적 모델이나 사면의 안정성 모델을 통해 강우와 산사태 발생의 관계를 규명한다고 할 수 있다.
강우 한계선은 산사태를 유발시키는 강우 특성을 나타낸다. 이러한 강우 한계선은 연구자에 따라서 강우강도와 강우기간, 누적강우량과 강우기간, 선행강우량과 강우기간, 연평균강우량과 강우기간 관계 등 다양한 방법으로 제안되었다. 특히 집중강우 및 국지성 집중강우로 인해 발생하는 산사태를 정확히 예측하기 위해 많은 연구자들에 의해서 강우강도를 이용한 한계선이 제안되었다(Caine, 1980; Larsen and Simon, 1993; Glade et al., 2000; Aleotti, 2004; Guzzetti et al., 2007; Hong et al., 2005). 국외 연구자에 의해 제안된 강우 한계선을 살펴보면, 일반적으로 강우강도(Intensity, I)와 강우기간(Duration, D)의 관계식이 강우 한계선으로 가장 많이 사용되었다. 일반적으로 I-D 한계선은 강우강도와 강우기간을 log축으로 표현하여 나타내었다(Guzzetti et al., 2007). Caine(1980)은 처음으로 전 세계에서 구한 73개의 재해이력 자료를 바탕으로 한계 강우량을 이용하여 사면 재해 예측을 위한 I-D 한계선을 제시하였으나, 산사태 유형에 따른 강우 한계선은 제시되지 않았다.
국내의 경우 Choi(1989)는 연속강우량이 200mm 이상 혹은 최대 시간강우량이 30mm 이상이 되면 산사태가 발생할 위험이 있다고 제안하였다. Hong et al.(1990)은 재해이력 사례와 강우량 분석을 통해 일강우량과 시강우량이 사면파괴와 관련이 있고, 사면파괴의 원인은 지역적 강우특성에 따라 다르다는 것을 제시하였다. 그리고 산림청에서는 1988년부터 산사태 주의보・경보 기준을 제시하여 시강우량, 일강우량, 연속강우량을 사용한 산사태 주의보・경보를 발령하고 있다. 유사한 방법으로 Kim(1994)은 2일 누적강우량, 강우강도, 일강우량을 이용하여 산사태 주의보・경보 기준을 제안하였다.
최근에 Kim(2008)은 2002~2006년까지 발생한 토석류의 발생지형과 유발 강우 특성을 분석하였고, 실측강우에서 지속시간별 강우강도를 산정하는 방법을 제안하여 토석류 유발 강우와 재현주기를 비교하였다. Yune et al.(2010)은 산불 발생 및 미발생 자료와 사면재해 데이터의 상관성을 분석하여 지역별 산불발생 여부에 따른 사면재해 유발 강우와 재현주기를 비교하였다. Shin et al.(2013)은 불포화 무한사면에서 얕은 사면파괴를 예측할 수 있는 강우특성을 제안하였다. Oh and Park(2013)은 강원지역을 대상으로 재해발생 강우데이터를 활용하여 단기영역권, 중간영역권, 장기영역권으로 구분된 강원지역 사면재해에 대한 I-D 기준을 제안하였다.
이와 같이 산사태 발생과 관련 있는 강우 한계선(I-D)에 대한 연구는 국내・외에서 진행되어 왔다. 그러나 국내・외에서 제안된 강우 한계선에 관한 연구는 한계선 설정 시 주로 최소제곱법을 사용하였다. 최소제곱법은 특이값(outlier)이 존재하는 경우 특이값에 의존하는 단점이 있다. 또한 사면파괴 유형(토석류, 얕은 사면파괴 등)에 따른 강우 한계선 혹은 강우기준에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 그러므로 사면재해 유형에 따른 맞춤형 예・경보 시스템을 구축하기 위해서는 강우 시 사면의 안정성을 판단할 수 있는 정확한 평가 규준이 필요하다.
따라서 본 연구에서는 국내에서 발생한 실제 사면파괴 재해이력 자료를 바탕으로 예・경보시스템에 적용할 수 있는 강우 한계선을 제안하고자 하였다. 이를 위해 우선 1999년부터 2012년까지 발생한 사면파괴 재해이력 자료를 바탕으로 강우량 분석을 수행하였다. 그리고 사면파괴 유형(토석류, 얕은 사면파괴, 미분류)에 따라 자료를 분류하였고, 객관적이고 합리적인 강우 한계선을 설정하기 위해 통계적 기법인 분위수 회귀분석(quantile-regression)을 적용하여 강우 한계선을 설정하였다. 또한 제안된 강우 한계선을 평가하기 위해 2013년에 발생한 사면파괴 재해이력 자료를 이용하여 검증을 수행하고, 기존에 제안된 강우 한계선과 비교・분석을 수행하였다.
2. 사면파괴 데이터베이스
본 연구에서는 국립재난안전연구원(NDMI), 다양한 보고서(NIDP, 2008; 2009), 뉴스 보도자료 그리고 현장답사를 통해 1999년부터 2012년까지 발생한 255개의 산사태 DB를 구축하였다. 또한 산사태가 발생된 가장 근접한 기상청(KMA)의 종관기상관측장비(ASOS)와 자동기상관측장비(AWS)에서 측정된 강우자료를 수집하였다. Fig. 1은 국내에서 1999년부터 2012년까지 발생한 255개의 사면파괴 현황을 나타낸 것이다. 지역별 발생 현황을 보면 강원권에서 발생한 산사태는 66개로서 가장 많은 산사태가 발생하였다. 강원권은 산지가 80% 이상을 차지하고 있고, 빈번한 국지성 집중호우에 기인하여 사면파괴의 발생빈도가 높다는 것을 알 수 있다(Kim et al., 2013). 그리고 경남권(38개), 경기권(34개) 순으로 산사태 발생이 많은 것을 알 수 있다.
Fig. 2는 사면파괴가 발생하는 빈도수를 연도별 및 월별로 나타내고 있다. Fig. 2(a)는 연도별 발생현황과 주요 태풍을 나타낸다. 2011년에 국지적인 집중강우로 인해 가장 많은 43개의 사면파괴가 기록되었다. 2011년에는 경기도 지역에서 사면파괴가 제일 많이 발생하였고, 서울 우면산, 강원 춘천, 경남 밀양 등에서 많은 인명피해 및 재산피해가 발생하였다. 1999년(23개)에는 태풍 올가(ORGA), 2002년(39개)에는 태풍 루사(RUSA) 그리고 2006년(30개)에는 태풍 에위니아(EWINIAR) 및 집중강우로 인해 많은 사면파괴가 발생한 것을 알 수 있다. Fig. 2(b)는 월별 발생현황을 나타낸다. 대부분의 사면파괴는 6월~9월 우기시에 발생하고, 특히 7월에 가장 많은 산사태가 발생한 것을 알 수 있다. 이를 통해 우리나라의 사면파괴는 6월~9월에 태풍 및 집중강우로 인해 집중적으로 발생하는 것을 알 수 있다.
국내 사면파괴 자료를 이용하여 강우 한계선을 개발하기 위해 Fig. 3과 같은 연구흐름도를 작성하였다. 먼저 1999년부터 2012년까지 발생한 사면파괴 재해이력 자료를 구축하였다. 그리고 수집된 재해이력 자료에 대한 강우량 분석을 수행하였다. 총 255개의 데이터 중에서 오랜기간 동안 강우기록이 없음에도 불구하고 산사태가 발생한 57개 데이터는 분석에서 제외하였다. 즉 강우 한계선 설정 시 총 198개의 재해이력 자료만을 사용하였다. 그리고 산사태 발생 유형별 분류를 통해 전체 사면파괴, 토석류, 얕은 사면파괴에 대한 강우 한계선을 각각 설정하였다. 제안된 강우 한계선에 대한 검증은 2013년에 발생한 사면파괴 재해이력 자료를 이용하였고, 국외의 강우 한계선과 비교・분석하였다.
3. 산사태 유형별 강우강도-기간 한계선 설정
3.1 분위수 회귀분석
본 연구에서는 산사태 유형에 따른 강우 한계선을 보다 객관적이고 합리적인 방법으로 설정하기 위해 통계적 기법인 분위수 회귀분석을 적용하였다. Koenker and Basset(1978)에 의해 소개된 분위수 회귀분석은 특이값에 강건한 성질을 가진다. 특히 분위수 회귀분석은 특정 부분의 분포에 관심이 있는 경우 평균함수가 아닌 원하는 분위(percentile)에 대한 조건부 분위수(quantile)를 추정할 수 있다.
일반적으로 중선형회귀모형(multiple regression)은 식 (1)과 같은 최소제곱법(least squares estimator)을 사용한다.
(1)
여기서
이다. 이렇게 찾은 추정 회귀식은
에 조건화된
의 평균(mean, 기댓값(expected value))이다. 반면, 분위수 회귀식은 식 (2)와 같고
를 찾는다. 여기서 함수
는 다음과 같이 정의된다.
,
(2)
분위수 회귀의 한 예로
=0.5인 경우, 50% 분위수 회귀선을 찾게 되고 식 (2)는 식 (3)과 같이 나타난다. 이렇게 찾은 추정 회귀식은
에 조건화된
의 중앙값(median, 중위수)이다.
,
(3)
일반적으로
에 대하여 식 (2)를 만족하는 회귀선은
에 조건화된
의
-분위수이다.
=0.10면 10% 분위수 회귀선,
=0.50면 50% 분위수 회귀선,
=0.75면 75% 분위수 회귀선이 된다. 분위수 회귀의 특징은 다음과 같다.
(1)최소제곱 회귀는
에 조건화된
의 평균임에 반하여, 분위수 회귀는
에 조건화된
의 분위수이다.
(2)최소제곱 회귀는
에 조건화된
의 평균을 사용하기 때문에 특이값(outliers)에 민감하나(sensitive), 분위수 회귀는
에 조건화된
의 분위수를 사용하기 때문에 특이값에 강건하다(robust).
(3)가끔 단 하나의 평균회귀선은 충분한 정보를 주지 못한다. 분위수 회귀가 더 많은 정보를 줄 수 있다. 예로
의 분포가 평균을 중심으로 비대칭인 경우나 이분산성(heteroscedasticity)이 존재하는 경우 분위수 회귀가 유용하게 쓰인다.
3.2 산사태 유형별 강우량 분석
강우 한계선을 설정하기 위해서는 유발 강우량에 대한 분석이 필수적으로 요구된다. 사면파괴 재해이력사례에 대한 유발 강우량은 사면파괴에 영향을 미치는 일정시간에 내린 누적강우량을 나타내며, 강우강도-기간(I-D)를 결정하기 위해 강우강도는 누적강우량을 시간으로 나눈 평균값을 사용하게 된다. 본 연구에서 유발 강우량 분석을 위해 사면파괴 발생일로부터 총 11일 동안의 시우량(hourly rainfall) 강우자료를 사용하였다. 강우 한계선 설정을 위한 유발 강우량 분석은 Fig. 4와 같이 임계강도(critical intensity)와 임계기간(critical duration)을 이용하여 결정하였다. 임계기간에 대한 결정은 연구자별로 주관적인 판단이 반영되므로, Saito et al.(2010)과 동일하게 24시간 동안 연속강우가 발생하지 않는 시점까지 간주하였다. 또한 24시간 동안 연속강우가 발생하지 않은 이전의 시점에서는 선행강우(antecedent rainfall)로 정의하였다.
일반적으로 강우로 인해 발생되는 산사태는 크게 얕은 사면파괴(shallow landslide)와 토석류(debris flow)로 구분된다. 얕은 사면파괴는 불포화 상태인 토사 사면이 강우 침투로 인하여 습윤대가 형성되면서 얕은 깊이에서 파괴가 발생한다. 반면 토석류는 평면 또는 원호 파괴가 발생된 후 집중강우에 의해서 강우량이 증가됨에 따라 계곡부로 급격하게 쓸려내려 토사가 유출되어 발생하는 경우가 많다.
Table 1은 본 연구에서 구축된 산사태 데이터베이스를 나타내고 있으며 산사태 발생 유형 및 발생 수, 사면파괴 발생 전 1일, 3일 그리고 5일 누적강우량을 각각 나타낸다. 또한 분류된 산사태 유형별 평균 임계강도와 임계기간을 조사하였다. 본 연구에서는 산사태 유형별로 토석류(67개)와 얕은 사면파괴(34개)로 분류하였다. 미분류(97개)된 자료는 산사태 발생 유형 구분이 되지 않았기 때문에 I-D 분석에서는 제외하였다. Table 1에서 알 수 있듯이 토석류와 얕은 사면파괴의 1일 선행 강우량은 각각 211mm와 190mm로서 약 21mm 정도 차이나며, 평균 강우강도는 각각 12mm/hr와 10mm/hr로서 약 2mm/hr 정도 차이난다.
유형별로 분류된 토석류와 얕은 사면파괴에 대하여 유발 강우량 분석을 각각 수행하고 산사태 유형별 강우 한계선을 설정하였다. 먼저 산사태 발생 시강우량(mm/hr)의 자료를 이용하여 사면파괴가 발생하기 전 24시간(1일), 144시간(6일) 동안의 강우량 분포를 분석하였다. Fig. 5(a)는 산사태 유형별 재해발생 전 24시간 동안의 시강우량을 나타낸다. 산사태 발생 시점부터 약 10시간 전까지 토석류의 평균 시강우량이 크고, 평균 누적강우량은 토석류가 약 40mm 정도 크다. 그리고 발생 시점부터 10~24시간 전의 기간에서는 얕은 사면파괴의 평균 시강우량 더 큰 것을 알 수 있다. 또한 10~24시간 전의 기간에서 얕은 사면파괴의 평균 누적강우량이 토석류에 비해 약 20mm 정도 크다. Fig. 5(b)는 사면파괴 유형별 재해발생 전 144시간 동안의 강우량 분포를 나타낸다. 144시간(6일)에 대한 평균 누적강우량은 토석류의 경우 약 292mm, 얕은 사면파괴의 경우 약 271mm로 산정되었다. 사면파괴 선행 6일 동안의 평균 누적강우량의 차이는 약 19mm에 불과하다. 이를 통해 토석류는 짧은 기간에 내리는 집중호우의 영향을 더 크게 받고, 얕은 사면파괴는 보다 긴 기간 동안 내리는 강우, 즉 장기선행강우의 영향을 더 크게 받는다는 것을 알 수 있다. 또한 산사태 발생 10시간 전까지의 선행강우가 산사태 발생 유형에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
|
(a) 24 hours |
|
(b) 144 hours |
Fig. 5. Comparison of average rainfall intensity between debris flow and shallow landslide |
3.3 토석류 및 얕은 사면파괴별 강우 한계선
일반적으로 사면파괴 유발강우를 이용한 강우 한계선 설정은 최소경계값으로 정의하게 된다. 그러나 Oh and Park(2013)에 의하면 강우 한계선을 최소경계값으로 정의하게 되면 매우 안전측으로 설정되어 잦은 경보가 발령될 가능성이 높다고 보고하였다. 또한 최소경계값 정의 시 동일한 자료를 이용하더라도 명확한 기준이 없다면 연구자들의 주관적인 판단에 따라 다른 결과 값을 준다. 그러므로 본 연구에서는 객관적이고 합리적인 강우 한계선을 설정하기 위해 통계적 기법인 분위수 회귀분석을 적용하였다. 그리고 Aleotti(2004)와 같이 10%의 자료를 반영할 수 있는 10% 분위수에 해당하는 10% 분위수 회귀선을 강우 한계선으로 설정하였다. 또한 50% 분위수 회귀선에 해당하는 중앙값(median)과 최소값(minimum)도 동시에 산정하였다.
Fig. 6은 산사태 유형(토석류 및 얕은 사면파괴)에 대한 강우 한계선을 각각 보여주고 있다. Fig. 6(a)는 토석류가 발생한 67개의 자료를 이용한 강우 한계선을 나타내고, Fig. 6(b)는 얕은 사면파괴가 발생한 34개의 자료를 이용한 강우 한계선을 나타낸 것이다. 토석류에 대한 강우 한계선을 얕은 사면파괴에 대한 강우 한계선과 비교하였을 때 임의의 강우기간에서 강우강도가 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 이는 Fig. 5(a)에서 알 수 있듯이 토석류는 산사태가 발생하기 전에 강우강도가 큰 강우가 내리기 때문이다. 즉 토석류는 큰 강우강도에서 일반적으로 발생한다는 것을 알 수 있다. 토석류를 유발하는 강우강도(3mm/hr에서 30mm/hr 범위)와 강우기간(5시간에서 60시간 범위)은 얕은 사면파괴를 유발하는 강우강도(5mm/hr에서 20mm/hr 범위)와 강우기간(9시간에서 40시간 범위) 보다 큼을 알 수 있다. 그리고 강우기간이 약 20시간 이전일 때는 토석류에 대한 강우 한계선의 강우강도가 더 크지만, 이후에는 얕은 사면파괴에 대한 강우 한계선의 강우강도가 더 큰 것을 알 수 있다. 이는 얕은 사면파괴가 토석류에 비해 집중강우의 영향보다는 일정하게 내리는 강우에 영향을 더 받기 때문에 20시간 이후에는 강우강도가 큰 것으로 판단된다.
Table 2에는 산사태 유형별 중앙값(median), 10% 분위수, 최소값(minimum)에 대응하는 강우 한계선 식을 나타냈다. 전반적으로 토석류에 대한 강우 한계선의 기울기가 얕은 사면파괴의 강우 한계선의 기울기보다 큼을 알 수 있다. 10% 분위수에 대한 토석류 강우 한계선에 의하면 5시간 동안 17.69mm/hr의 강우가 내리거나, 63시간 동안 2.78mm/hr의 강우가 내리면 토석류가 발생할 수 있다. 마찬가지로 10% 분위수에 대한 얕은 사면파괴 강우 한계선에 의하면 9시간 동안 7.8mm/hr의 강우가 내리거나, 40시간 동안 4.99mm/hr의 강우가 내리면 얕은 사면파괴가 발생할 수 있다.
3.4 전체 사면파괴 강우 한계선
Fig. 7은 1999년부터 2012년까지 총 198개의 사면파괴 재해이력데이터를 모두 반영한 강우강도-기간의 강우 한계선을 보여주고 있다. 강우 한계선은 산사태 유형별 강우 한계선과 동일하게 중앙값(median), 10% 분위수, 최소값(minimum)을 나타내는 재해유발강우를 이용하여 설정하였다. Table 3은 전체 사면파괴 강우 한계선 중앙값(median), 10% 분위수, 최소값(minimum)에 대응하는 경험식을 나타낸다. 적용되는 강우기간은 최소 2시간부터 최대 77시간까지 이다. 10% 분위수 강우 한계선의 경우 2시간 동안 22.36mm/hr의 강우가 내리거나, 77시간 동안 2.41mm/hr의 강우가 내리면 사면파괴가 발생할 수 있다는 것을 말해준다. 또는 제안된 강우 한계선보다 큰 강우강도와 강우기간이 계속되면 산사태가 발생될 가능성이 크다는 것을 의미한다.
4. 강우 한계선 비교 및 검증
4.1 2013년 사면파괴 자료를 이용한 강우 한계선 검증
본 연구에서 제안된 강우 한계선을 검증하기 위해 2013년에 발생된 총 12개의 사면파괴 자료를 이용하였다. 지역별로 강원도 홍천(1), 춘천(1), 인제(2) 그리고 횡성(3)에서 발생한 7개의 재해이력자료와 경기도 이천(4)과 여주(1)에서 발생한 5개의 재해이력자료를 이용하였다. 사면파괴 유형별로 분류하면 토석류 5개, 얕은 사면파괴 3개, 미분류 4개로 분류된다. 각 재해이력사례의 유발 강우량 분석은 동일한 방법을 이용하여 산정하였다.
Fig. 8은 1999년부터 2012년까지 발생한 전체 사면파괴, 토석류 그리고 얕은 사면파괴의 강우 한계선과 2013년에 발생한 사면파괴 자료를 나타낸다. 2013년에 발생한 총 12개의 사면파괴 자료는 전체 사면파괴를 대상으로 한 강우 한계선 위에 존재한다는 것을 알 수 있다. 또한 토석류 5개 자료도 모두 토석류 강우 한계선 위에 존재한다. 얕은 사면파괴의 경우 2개의 파괴사례는 위에 존재하나, 1개의 파괴사례는 아래에 존재한다. 얕은 사면파괴의 재해이력 사례의 갯수가 토석류에 비해 상대적으로 작아서 생긴 오차로 사료된다. 추후 얕은 사면파괴에 대한 자료가 축적되면 보다 정확한 강우 한계선이 제안될 수 있다고 판단된다.
4.2 강우 한계선 비교
본 연구에서 제시된 사면파괴 강우 한계선과 기존의 국외 연구사례를 비교・분석하였다. 일반적으로 강우강도-기간 한계선은 지역적 특성(지반 특성, 지질 특성, 지형 특성, 기후 특성 등)으로 인해 차이가 나타난다(Jakob and Weatherly, 2003).
Fig. 9는 본 연구에서 제안된 강우한계선과 다른 연구자에 의해 제안된 강우 한계선을 나타낸다. 본 연구에서 제안된 전체 사면파괴에 대한 강우 한계선은 Jibson(1989)이 일본을 대상으로 제안한 강우 한계선(4) 및 Aleotti(2004)가 이태리를 대상으로 제안한 강우 한계선(5)과 유사한 결과를 나타내는 것을 알 수 있다. 그리고 최근에 Saito et al.(2010)이 일본 전체의 사면파괴를 대상으로 제안한 강우 한계선(8)은 상당히 낮다는 것을 알 수 있다. 이는 약 1000개의 많은 데이터를 바탕으로 지형적으로 국내의 사면에 비해 큰 사면의 높이 및 경사를 갖는 일본지역의 특성이 반영되었고, 일본의 경우 지진 및 지형적 영향에 기인하여 국내의 사면보다 작은 강우에도 더 쉽게 사면파괴가 발생하기 때문인 것에 기인한다.
Table 4는 기존에 제안된 다양한 강우 한계선 식과 강우기간을 나타내고 있다. 다양한 국가의 연구자들(Caine 1980; Jakob et al., 2003; Larsen et al., 1993; Jibson, 1989; Aleotti, 2004; Chien-Yuan et al., 2005; Dahal et al., 2008; Saito et al., 2010)에 의해서 많은 한계선이 제시되었고 지역별로 강우기간의 반영범위와 경험적 공식의 차이를 볼 수 있다. 이는 각각의 지역적 특성을 반영하여 산정하였기 때문이다. 본 연구에서 제안된 강우 한계선은 사면파괴 유형별 특성을 반영하여 산정되었으나, 추후 사면파괴 사례가 계속 축적된다면 국내 여러 지역적 특성을 반영한 강우 한계선으로 발전될 수 있다고 사료된다.
5. 결 론
본 연구는 강우강도와 기간을 이용하여 강우와 산사태 유형별(토석류, 얕은 사면파괴) 발생관계를 정의할 수 있는 강우 한계선을 제시하였다. 1999년부터 2012년까지 발생한 재해이력 총 255개 자료 중 강우 미발생 산사태를 제외한 198개의 자료를 이용하여 강우 한계선을 설정하였다.
(1)대부분의 사면파괴는 6월~9월에 발생하고, 특히 7월에 가장 많은 산사태가 발생하였다. 이를 통해 우리나라의 사면파괴는 6월~9월에 태풍 및 집중강우로 인해 집중적으로 발생하는 것을 알 수 있다.
(2)객관적이고 합리적인 강우 한계선을 설정하기 위해 통계적 기법인 분위수 회귀분석을 이용하여 산사태 유형별(토석류, 얕은 사면파괴) 강우 한계선을 제안하였다.
(3)토석류와 얕은 사면파괴의 강우량 분석을 통해 토석류는 짧은 기간에 내리는 집중호우의 영향을 더 크게 받고, 얕은 사면파괴는 보다 긴 기간 동안 내리는 강우, 즉 장기 선행강우의 영향을 더 크게 받는다는 것을 알 수 있다. 또한 산사태 발생 10시간 전까지의 선행강우가 산사태 발생 유형에 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
(4)10% 분위수에 대한 토석류 강우 한계선에 의하면 5시간 동안 17.69mm/hr의 강우가 내리거나, 63시간 동안 2.78mm/hr의 강우가 내리면 토석류가 발생할 수 있다. 마찬가지로 10% 분위수에 대한 얕은 사면파괴 강우 한계선에 의하면 9시간 동안 7.8mm/hr의 강우가 내리거나, 40시간 동안 4.99mm/hr의 강우가 내리면 얕은 사면파괴가 발생할 수 있다.
(5)제안된 산사태 유형별 강우 한계선을 2013년에 발생한 총 12개의 전체 사면파괴를 대상으로 검증한 결과 대부분 강우 한계선 위에 존재한다는 것을 알 수 있다.
(6)본 연구에서 제안된 전체 사면파괴에 대한 강우 한계선은 Jibson(1989)이 일본을 대상으로 제안한 강우 한계선과 그리고 Aleotti(2004)가 이태리를 대상으로 제안한 강우 한계선과 유사하다.
본 연구에서 제안된 강우 한계선은 사면파괴 유형별 특성을 반영하여 제안되었으며, 추후 사면파괴 사례가 계속 축적된다면 국내 여러 지역적 특성을 반영한 강우 한계선으로 발전될 수 있다고 사료된다.














