사전기상예보와 연동된 산사태 조기경보기술로 산사태 피해저감 골든타임 확보

최근 사전기상정보를 토대로 산사태의 발생위치 및 발생시점은 물론, 산사태의 피해영향범위를 사전에 예측하여 인명.재산 피해를 최소화할 수 있는 ICT기반 지능형 산사태 조기경보기술이 주목받고 있다.

한국지질자원연구원(KIGAM) 지질환경연구본부 지질환경재해연구센터 산사태 연구팀은 KIGAM이 개발.활용하고 있는 우리나라 지질특성에 최적화된 산사태 신속탐지시스템을 개선한 ICT기반 지능형 산사태 조기경보시스템 구축에 나섰다.

ICT기반 지능형 산사태 조기경보시스템은 △강우에 의한 불포화 사면의 산사태 발생 예측기술 △산사태 피해위험지역 선정기술 △기상레이더정보를 활용한 사전 기상정보(3시간 간격) 연동기술이 융합.접목된 새로운 개념의 산사태 조기경보모델이다.

특히 우리나라뿐만 아니라 일본의 기상자료를 수집해 강우예보 및 기상레이더 정보를 실시간으로 분석, 1일전 사전예측 강우자료(3시간 간격)를 제공, 산사태 위험도 예측에 활용한다. 또 사전 및 관측 강우데이터의 취득→저장→가공분석→가시화→데이터 제공에 이용된다.

KIGAM은 일본 하이드로 기술연구소(Hydro Technology Institute)와의 공동연구를 통해 사전 기상정보 분석시스템을 개발했다.

사전 기상정보 분석시스템의 예측 강우정보와 산사태 모니터링 시스템의 실측 강우정보를 바탕으로 강우유출 및 침투해석 모델과 불포화 사면안정해석 모델을 활용한 산사태발생가능성 평가를 실시, 피해위험지역을 선정해 산사태 발생위험도 레벨에 따라 산사태 조기경보를 발령하는 모델이다.

KIGAM은 현재 산사태 모니터링 시스템이 설치된 지리산 국립공원 일대 20.6km2 지역(천왕봉-중산리 일대)에 ICT기반 지능형 산사태 조기경보시스템을 시범적용하고 있다.

해당지역의 △해석 영역 조감도를 3차원 격자모델로 구성하고 △토양층후 분포와 경사면 분석을 통한 수치모델 작성 △토질 특성의 분석과 평가, 토심조사.분석, 산사태 이력조사 활용을 위해 산사태 조기경보 입력인자를 선정(기상.지표면.토질데이터 등)했다.

또 2010년부터 최근까지의 항공 LIDAR 자료와 국립공원관리공단의 자료를 바탕으로 시험지역의 산사태 발생 이력자료(35회)를 확보했다.

지질학적 및 지반공학적 특성도 산사태발생가능성 평가 및 피해위험지역 산정시 매우 중요한 인자이므로 시험지역에 대한 지질 및 현장조사를 수행했으며, 26개 지점의 토질시료를 채취하여 공학적 분석을 진행하고 있다.

또 시험지역에 대한 정확한 토층심도를 측정하기 위해 간이 관입시험(Knocking Pole test)을 이용, 590개 지점을 대상으로 토층심도를 측정했다.

KIGAM은 현재 지리산 내 3개소에 운영 중인 모니터링 시스템 외에도 1개소를 추가 설치할 예정이며, 향후 주요 도심지 등 산사태 취약지역을 대상으로 개발된 시스템의 적용을 확대해 나갈 계획이다.

KIGAM 기원서 원장 직무대행은 “KIGAM이 개발하고 있는 ICT 기반 지능형 산사태 조기경보시스템은 동시 다발적 집중호우로 인한 산사태 재해를 사전 예방할 수 있는 안전장치”라며 "국민의 생명과 재산을 안전하게 지켜나가는 과학기술적 토대 확보를 위해 KIGAM이 앞장서 나갈 것”이라고 말했다.

[e-mail] 조석장 기자