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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.53 No.5 pp.63-74
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2019.53.5.63

Analysis of Characteristics of Forest Environmental Factors of Debris flow in Jeollabuk-do, korea

Sung-Jae Lee1, Eun-Jai Lee3, Ho-Seop Ma2*
1Seoul National University Forest, Seoul 08826, Korea
2Department of Forest Environmental Resources, Gyeongsang Nat'l Univ.(Insti. of Agri. Llife Science), Jinju 52828, Korea
3National Institute of Forest Science, Forest Technology and Management Research Center, Pocheon 11186, Korea
Corresponding author: Ho-Seop Ma Tel: +82-55-772-1851 Fax: +82-55-772-1859 E-mail: mhs@gnu.ac.kr
May 28, 2019 August 18, 2019 October 24, 2019

Abstract


This study was carried out to analyze the characteristics of debris flows, and the effects of forest environmental factors on debris flow that occurred in Jeollabuk-do province in Korea. The total number of debris flows that occurred was 79; the average area of debris flow was 3,383.2 m2; the average sediment volume of debris flows was 5,879.7 m3; the average length of the debris flows was 253.1 m, and average width was 13.1 m. The debris flows highly occurred in areas having slope gradient(21~30°), slope gradient(NW), vertical slope(concave), cross slope (concave), altitude(401~500 m), forest type(coniferous), parent rock(Igneous), stream order(0 order), position (middle), forest type(artificial forest), tree height(11~15 m), and DBH(<17 cm), as well as in areas of igneous rocks. Correlation analysis between debris flow length with environmental factors showed that variables such as altitude(<500 m), parent rock(Igneous), had positive correlation with debris flow length and was statistically significant at 1% level, parent rock (Sedimentary), had negative correlation at 1% level.



전라북도 지역 토석류 발생지의 산림환경 특성 분석

이 성재1, 이 은재3, 마 호섭2*
1서울대학교 농업생명과학대학 학술림
2경상대학교 환경산림과학부(농업생명과학연구원)
3국립산림과학원 산림기술경영연구소

초록


본 연구는 전라북도지역에서 발생한 토석류 특성과 산림환경인자가 토석류에 미치는 영향을 분석하였다. 토석류 발생 수는 총 79개소였으며, 토석류 평균 발생면적은 3,383.2m2, 평균 발생토사량은 5,879.7m3, 평균 길이는 253.1m, 평균 폭 13.1m로 나타났다. 토석류가 비교적 많이 발생한 산림환경 인자는 사면 경사도(21~30° 이상), 북서사면, 해발(401m~500m 이하), 종단사면(오목), 횡단사면(오목), 침엽수, 화 성암, 하천차수는(0차), 사면위치(산정), 임종(인공림), 수고(11~15m 이상), 흉고직경은 중경목(17cm 이 상)에서 토석류 발생이 높은 것으로 조사되었다. 토석류 발생길이와 산림환경 인자와의 상관분석을 실 시한 결과는 표고(501m 이상), 모암(화성암)에서 1% 수준 내에서 정의 상관관계를 보였고, 모암(퇴적 암)에서 1% 수준 내에서 부의 상관관계를 보였다.



    Korea Forest Service
    S211213L020110

    서론

    최근 전 지구적 이상기후에 따른 국지성 집중호우 로 인해 산지토사재해가 빈발하게 진행되고 있으며, 피해 규모가 확대되고 시기별, 지역별로 편중되어 나타나고 있는 실정이다. 특히 편의시설이 확장되어 도시외곽을 이루고 있던 산지는 점점 사라지고 있으 며, 이러한 과정에서 산림유역의 하류를 구성하고 있는 산록부의 토사퇴적구역이 점점 사라지거나 축 소되어 상류로부터 발생하는 토석류 등 산지토사재 해의 위험이 높아지고 있다. 이러한 산지토사재해에 따른 피해가 심각한 이유는 산지의 집중호우로 인해 돌발적으로 발생하는 경우가 많고, 1차 붕괴가 시작 되면 빠른 속도로 토석류로 발전하여 이동하는 특징 을 가지고 있어 토석류의 운동을 예측하고 대응하기 가 매우 어렵기 때문이다. 또한 산지토사재해를 예 방하기 위한 사방사업을 통해 어느 정도 피해를 줄 일 수 있지만, 도시생활권 전체에 사방사업을 실시 하기는 어려우므로 발생지에 대한 특성 파악이 필요 하다(Lee, 2014;Ma & Lee, 2018;Lee & Ma, 2018;Lee & Ma, 2019).

    토석류로 인한 산지의 피해는 산지의 지세 및 지 형상태에 따라 발생면적 및 산림환경인자가 많은 차 이가 난다. 따라서 과거에 토석류가 발생한 구역에 서 다시 발생하는 특성이 있으므로, 이에 대한 원인 분석과 대처방안 및 피해를 저감하기 위한 토석류 유출발생과 관련이 있는 피해규모 및 산림환경 인자 의 특성을 파악해야 한다(Lee, 2014;Park et al.. 2015a;Ma & Lee, 2018).

    현재까지 진행된 토석류와 관련한 연구는 산림 의 토사유출 방지기능에 관한 연구(Youn et al., 2007), GIS를 이용한 토석류 발생위험에 관한 연구 (Jang, 2009), 항공사진을 이용한 산지토사재해 영 향인자 분석(Woo et al., 2008), 토석류 피해범위 예측을 위한 Random Walk Model의 적용 및 검토 (Lee et al., 2008), 토석류 발생특성과 피해규모 예측기법 개발(Korea Forest Research Institute, 2009), 토석류 위험지역에 영향하는 산림환경 특성 분석(Park et al., 2015b), 산지지형 및 강우 침투 양상 변화에 따른 산지사면 안정성 평가(Kim et al., 2017), 토석류 규모 산정과 영향인자와의 상관성 분 석(Choi et al., 2017), 경상북도 봉화지역의 토석류 발생 특성 분석((Ma & Lee, 2018) 등이 수행된 바 있다. 이러한 연구가 진행되는 과정에서도 토석류 형태의 산지토사재해에 의해 깊은 침식과 새로운 계 류가 생겨 지형의 변화가 아주 크게 발생하고 있다. 또한, 산지 하류까지 영향을 주는 이유 등으로 토석 류에 대한 관심과 정보 욕구가 증대되고 있으므로 많은 연구가 필요한 실정이다.

    따라서, 본 연구는 전라북도 지역의 토석류 발생 으로 인한 침식량, 폭 및 길이 등 규모를 조사하고, 각종 산림환경 인자가 토석류 발생에 미치는 영향을 분석하여 유동물질의 침식 및 이동을 억제할 수 있 는 예방사방을 위한 기초적 자료를 제공하고자 한다.

    재료 및 방법

    1 조사 방법

    전라북도 지역 중 2005년의 태풍과 집중호우 등 으로 인하여 발생한 산사태 발생지 182개소 중 발 생길이 100m 이상인 토석류가 발생한 총 79개소 (장수군 34개소, 무주군 32개소, 정읍시 1개소, 남 원시 1개소)를 대상으로 현장조사를 실시하였다. 또 한 기존의 자연사면, 임도 및 암반사면 붕괴와 관련 된 선행연구를 참고하여 토석류 발생길이에 영향을 미치는 요인을 도출하였다(Choi, 1986;Ma, 1994;Ma & Jeong, 2007;Park et al., 2010;Ma & Lee, 2018;Lee & Ma 2018;Lee & Ma 2019). 토석류 발 생길이에 영향을 미치는 주요 인자 중 총 12개의 산 림환경 인자를 선정하고 각 인자를 Table 1과 같이 카테고리로 구분하여 토석류 발생지 원인분석에 활 용하기 위하여 구분하여 조사하였다.

    1.1 토석류 발생지 규모

    토석류 길이(m)는 토석류가 발생한 시작점부터 퇴적된 지점까지를 현장조사로 파악한 후지형도 (1/25,000) 상에 표기하여 도면상에서 측정하였다. 토석류 폭(m)과 깊이(m)는 토석류 발생지 상부·중 부·하부 3지점에서 각각 측정하여 평균하였다. 토 석류 발생면적(㎡)은 토석류가 발생한 시작점부터 퇴적된 종점까지의 평균길이와 평균 폭을 곱하여 계 산하였다. 토석류 발생토사량(㎥)은 토석류가 발생 한 시작점부터 퇴적된 지점까지 평균길이와, 평균 폭, 평균 깊이를 곱하여 계산하였다.

    1.2 토석류 발생지 산림환경 인자

    사면경사(˚)는 토석류 발생원(토석류발생지 중심) 지점의 평균경사를 Clinometer를 이용하여 측정하 였고, 사면방위는 토석류 발생원 지점의 방위를 지 형도 및 Compass를 이용하여 N, E, S, W로 구분 하였다. 사면형태(종단사면)는 토석류 발생원 지점 의 종단사면을 볼록(凸), 오목(凹), 직선(□), 복합 (凹凸)형으로 구분하였고, 사면형태(횡단사면)는 토 석류 발생원 지점의 횡단사면을 볼록(凸), 오목(凹), 직선(□), 복합(凹凸)형으로 구분하였다. 해발고(m) 는 토석류 발생원 지점의 고도를 측정하였으며, 사 면위치는 토석류 발생원 지점의 위치를 산정·산 복·산록으로 구분하였다. 하천차수는 토석류 발생 원 지점의 위치를 1/25.000 지형도상에서 Strahler 에 의해 개정된 Horton의 방식(Strahler AN, 1952) 에 의해 구분하였으며, 임상은 토석류 발생원 지점 의 임상도 및 현지조사를 통해 침엽수림·활엽수 림·혼효림으로 구분하였다. 임상은 토석류 발생원 지점의 임상도 및 현지조사를 통해 침엽수림, 활엽 수림, 혼효림으로 구분하였고, 임종은 현지조사를 통해 천연림, 인공림으로 구분하였다. 모암은 지질 도와 현지조사를 통하여 토석류 발생원부터 발생구 간까지 모암을 퇴적암, 화성암, 변성암으로 구분하 였고, 임목수고는 토석류 발생지 입목수고의 최저, 최고 및 평균을 측정하여 구분하였다. 흉고직경은 임목의 가슴높이지름을 측정하여 구분하였으며, 토 석류 유형은 현지조사를 통해 선상, 수지상, 판상으 로 구분하였다.

    2 분석방법

    전라북도지역의 토석류 발생현상은 서로 복잡하게 관련되어 있기 때문에 각종 산림환경 인자와의 관계 분석과 토석류발생지 발생길이와 관계가 중요하다. 전라북도지역의 발생한 산사태지 182개소 중 발생길 이 100m 이상인 토석류발생지 79개소를 대상으로 지형 및 지세에 따라 자연사면 붕괴에 기여할 것으 로 예상되는 12개 인자를 중심으로 토석류 발생규모 및 인자별 발생빈도와 전라북도지역의 토석류 발생 특성을 분석하였다.

    토석류 발생길이에 영향을 미치는 산림환경 인자 를 규명하기 위해 각종 산림환경 인자(12개인자 79개 설명변수)와 상관분석을 실시하였다. 또한 이 들 산림환경 인자가 어느 정도의 영향을 미치고 있 는가를 추정하기 위하여, 종속변수(Y: 발생길이)가 p-1개의 독립변수(Xn:산림환경인자)에 의하여 변화 함을 가정하여, 단계별 회귀분석(stepwise regression analysis)을 실시하였으며, 통계프로그램 SPSS 21.0 을 이용하여 통계분석을 실시하였다.

    결과 및 고찰

    1 토석류 발생특성(규모) 분석

    전라북도 지역에서 토석류가 발생한 79개소를 대 상으로 지형 및 지세에 따른 토석류 발생규모별 발 생빈도를 분석한 결과 Fig. 1과 같다.

    토석류 발생면적은 2,501㎡ 이상에서 36개소의 분 포를 보였고, 1,501~2,000㎡에서 15개소로 나타났으 며, 1,001~1,500㎡에서 11개소 13.9%, 501~1,000㎡ 에서 8개소로 나타났으며, 토석류 발생 평균면적 3383.2㎡이였다. Ma & Lee(2018)의 연구의 의하면 경상북도 봉화군지역의 토석류 발생지 40개소를 대상 으로 토석류 발생면적을 연구한 결과 500~1,000㎡에 서 12개소, 1,001~1,500㎡에서 10개소, 토석류 평 균 발생면적 1,641.1㎡로 보고하였다.

    토석류 발생토사량은 조사한 결과는 2,501㎡ 이상 에서 50개소로 가장 높은 빈도로 발생하였다. 1,001~ 1,500㎡에서 12개소, 1,501~2,000㎡에서 10개소로 나타났으며, 토석류 발생 평균토사량 5,879.7㎡이였 다. Ma & Jeong(2010)은 국립공원지역 토석류 발 생지 125개소 발생토사량을 조사한 결과 40,00㎥ 이상규모에서 42개소로 가장 높은 빈도 발생하였으 며, 다음으로 2,001~3,000㎥ 규모에서 24개소, 2,001~3,000㎥에서 22개소가, 토석류의 평균 토사 량은 3,959㎥로 보고하였다. 전라북도 지역에 발생 한 토석류는 대부분 무주, 장수군 등 고산지대이므 로 비교적 능선의 길이가 길어 산사태가 발생하면 대규모성의 토석류로 발전하는 경향을 알 수 있다.

    발생길이를 조사한 결과는 200m이하 및 201~300m에서 각각 38개소 20개소로 가장 많은 발생빈도를 보였고, 토석류 발생 평균길이는 253.1m이였다. 이는 태풍 루사로 인한 산사태 평균 발생 길이 21.2m(Korea Forest Service, 2004)와 Ma & Lee(2018)의 조사한 경상북도 봉화군지역의 대상으로 한 토석류 평균 발생길이 120.7m범위 보 다 큰 차이가 있다.

    전라북도지역의 산지특성상 산정 곡두 및 1차 하 천 지점의 토심이 얕은 급경사지 상부에서 발생한 산사태가 토석류로 발전하여 하부로 이동하였기 때 문에 토석류 발생 길이는 많은 차이가 있는 것으로 판단된다.

    토석류 폭은 6~10m 범위가 32개소의 분포를 보 였고, 다음으로 11~15m에서 24개소로 16~20m에서 11개소 나타났으며, 토석류 발생 평균 폭은 13.1m이 였다. 토석류발생지 산림에서 1977년부터 1982년 사 이의 6년간 안양, 평창, 진해, 보은, 정선, 영월, 광 양, 보성, 합천, 창원에서 발생된 317개소 토석류 발생규모에 대한 연구를 보면 토석류의 폭은 5m의 경우가 가장 많으며 20m 이하의 경우가 전체의 90% 정도를 해당한다(Choi, 1986)와 2002년 태풍 ‘루 사’로 인하여 집중호우가 내린 강릉지역의 토석류를 대상으로 야외조사를 통해 1,365개소의 토석류 발생 원인과 기하학적 특징에 관해 조사에서 토석류의 평 균 폭은 10m보고와 유사한 결과를 나타내었다(Cho & Chang, 2006).

    2 전라북도지역의 토석류 발생과 산림환경 인자와의 관계분석

    전라북도지역에서 발생한 토석류 발생지역의 중심 으로 산림환경 인자에 따른 토석류 발생규모별 발생 빈도를 분석한 결과 Fig. 2와 같다

    사면경사도는 21~30° 지역에서 53개소(67%), 31~40° 지역에서 19개소(24%), 20° 이하에서 6개 소(8%)가 발생하여 대부분 급경사지에서 발생빈도 가 높은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 Park et al.(2015b)은 전국의 22개소 땅밀림 산사태 발 생지 사면경사를 조사한 결과 21~30° 9개소(41%) 의 보고와 본 연구의 결과와 유사한 경향을 보였 다. 또한 토석류는 발생원의 경사도가 약 34°일때 발생빈도가 가장 높았으며 유하구간, 퇴적구역으로 갈수록 경사도가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 또한 경사도의 빈도가 특정경사에서 감소하는 경향을 나 타내 붕괴발생과 관련이 깊은 인자라고 보고하였다 (Korea Forest Research Institute, 2009). 따라 서, 경사가 급할수록 토석류 발생위험성이 높을 것 으로 예상되지만 경사도가 급하다고 반드시 붕괴발 생률이 높아지지 않아 토석류 등 산지재해는 매우 복합적으로 영향을 받아 발생하는 것을 알 수 있다.

    사면방위는 북서사면에서 28개소(35%)로 가장 많은 발생빈도를 보였고, 다음으로 북동사면 19개 소(24%), 남서사면 16개소(20%), 남동사면 16개소 (20%) 순으로 조사되었다. Dyrness(1967)는 북서, 서쪽사면이 붕괴위험이 높다고 한 보고와 Ma & Lee(2018)의 조사한 경상북도 봉화군지역의 토석 류 발생지 사면방위는 북서사면에서 집중적으로 발생한다는 연구결과와 유사한 것으로 나타났지만, Ma(1994)Korea National Park Service(2001)가 연구한 국립공원지역의 산사태 사면방위 결과는 남 서 방향과 북동방향이 불안전하다고 한 보고와는 다 소 차이가 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과로 볼 때 특정 사면방위가 토석류 발생에 직접적인 영 향을 준다고 보기는 어렵고 다른 주변 환경인자들과 복합적인 영향에 의해 토석류가 발생하는 것으로 판 단된다.

    종단사면은 오목사면에서 37개소(46.8%)로서 가 장 높은 토석류 발생빈도가 보였고, 다음으로 직선 사면이 28(35.4%)의 발생빈도를 보였다. 직선사면에 서는 14개소의 발생빈도가 나타내어 비교적 급경사 지로 되어있는 산정부위의 토심이 얕은 곡두지점에 서 많은 토석류 발생이 있었다. Ma & Jeong(2010) 은 국립공원지역 토석류 발생지 125개소 종단사면 을 조사한 결과 오목사면에서 87개소(69%)보고와 본 연구의 결과와 유사한 유사하였으나, Ma & Lee(2018)의 경상북도 봉화군 토석류 발생지 종단 사면 중 가장 높은 빈도는 복합사면(60%)인 것으로 조사되었다는 연구와 다소 차이가 있다. 따라서 종 단사면에 따른 토석류 위험에 관한 연구는 다른 인 자들과 복합적으로 다양한 연구가 진행되어야 할 것 으로 사료된다.

    횡단사면은 강우 발생시 지표에 도달한 유수가 집 수되는 오목사면에서 51개소(64.5%)의 토석류 발생 빈도를 보였고, 직선사면에서 14개소(17%)의 발생빈 도를 보였다. 복합사면 및 볼록사면에서 각각 13, 1개소에서 토석류 발생빈도를 나타내었다. Park et al.(2010)은 전라북도지역의 산사태 발생지 횡단사 면을 조사한 결과 오목, 직선, 복합, 볼록사면 순으 로 산사태 발생빈도를 보고하였고, Korea National Park Service(2001)는 오목, 평형, 볼록, 복합사면 의 순으로 토석류빈도를 보고와 본 연구의 결과와 유사한 경향을 보였다. Kim et al.(2005) 등은 토석 류는 대체로 평탄사면의 약간 오목한 지형에서 전이 형 슬라이드로 시작되어 토석류인 사태물질들이 주 위의 계곡으로 흘러내리면서 유동성토석류로 변화되 는 양상을 보인다고 보고하였다.

    전라북도지역에서의 토석류가 발생한 곳의 지형 이 높은 곳에 분포하고 있다. 401~500m 에서 36개 소(45%)의 발생빈도를 보였고, 501m이상에서 21개 소(27%), 301~400m에서 17개소(22%) 에서 토석류 발생빈도를 보였다. Kim et al.(2000)은 우리나라 에서 토석류가 발생하는 사면의 해발고도는 대부분 500m 이하에서 발생한다고 조사한 것과 유사한 경 향을 보였다. 전라북도지역은 비교적 표고가 높은 곳에 자리하고 있으므로 산복 및 산정부위에서 토 석류 발생빈도가 높고, 그 발생면적과 길이도 큰 것을 알 수 있다.

    사면위치에 있어서는 산정에서 41개소(52)%의 토 석류발생빈도를 보였으며, 산복에서는 35개소(44%), 산록은 3개소(4%)의 발생빈도를 보였다. 산정이 불 안전측에, 산록은 안전측에 속하고 있는 것으로 나 타났다. 이러한 내용은 Lee & Ma(2019)의 중부권 역의 산사태 발생지 474개소의 대상으로 사면위치 의 조사한 결과 산복 200개소(42.2%), 산정 175개 소(36.9%)의 연구결과와 유사한 것으로 나타났다. Kim et al.(2005)에 의하면 우리나라에서 발생하 는 토석류의 상대고도는 대부분 9부~7부 능선에 서 많이 발생하고 있으며 이보다 낮은 지역의 경 우는 발생빈도가 아주 낮다고 보고하였다. 전라북 도지역 토석류발생지 내에서도 사면 위치별 토석 류 발생빈도는 산복 및 산정의 5부 능선 이상에서 주로 발생하고 있는 것으로 나타났다.

    하천차수는 산정 곡두 부위인 0차곡에서 29개소 (37%)의 빈도를 보였으며, 1차곡에서 22개소(28%), 3차 및 2차곡은 각각 16개소(20%) 및 8개소(10%) 의 발생빈도를 보였다. 이와 같은 결과는 Ma & Lee(2018)의 조사한 경상북도 봉화군지역의 토석류 발생지 하천차수는 0차곡에서 17개소(42%), 1차곡에 서 12개소(30%)의 연구결과 유사한 것으로 나타났 다. 0차수에서의 발생빈도가 많은 것은 주로 지표유 거수가 합류하는 산정부위의 곡두에 용이하게 물이 집수되어 계곡을 따라 빠르게 흘러 내려가면서 토석 류로 발전하였기 때문이다. 3차에서 발생빈도가 낮 아지는 것은 경사가 낮은 산복부위의 계안이나 계류 의 저지대에 해당되기 때문인 것으로 사료된다.

    임상은 토사억지기능이 비교적 적은 침엽수림에서 62개소(78%), 혼효림지점에서 17개소(22%), 활엽수 지점은 토석류가 발생하지 않은 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 Park et al.(2015b)은 전국의 22 개소 땅밀림 산사태 발생지 임상을 조사한 결과 침 엽수림 13개소(59%), 혼효림 5개소(23%)의 보고와 본 연구의 결과와 유사한 경향을 보였다. 특히, 활 엽수림은 낙엽이 있기 때문에 집중호우 시 지표면을 흐르는 유출수의 속도를 늦추어 주거나 분산효과로 인하여 토양 내 침투수가 적어 토석류 발생이 적은 것으로 사료된다.

    모암은 주로 화성암 구성되어 있어 토석류 발생 지 79개소 중 화성암지역에서 61개소(77%), 퇴적암 지역에서 16개소(20%)가 발생하였다. 이는 Kim & chae(2009)의 연구한 우리나라 산사태 발생지 모암 을 조사한 결과 화성암에서의 산사태 발생빈도가 높 다는 연구결과와 유사한 경향을 보였다.

    토석류 유형과 토석류의 발생빈도는 수지상과 선 상에서 각각 40개소(51%) 36개소(46) 가장 많이 발 생하였으며, 판상은 3개소(2%)로 발생빈도가 적은 것으로 나타났다. 수지상 및 선상은 하부에 단단한 암반층이거나 불투성의 모재층이 있어 토양층을 침 투한 강우가 암반층을 중심으로 막을 형성하여 유실 시키는 특성을 보이는 유형으로 토석류 발생시 대면 적으로 나타나는 현상을 보였다.

    임종에 따른 토석류의 발생빈도는 인공림이 75개 소(95%), 천연림이 4개소(5%)로 발생하였다. 이와 같은 결과는 Ma & Lee(2018)의 조사한 경상북도 봉화군지역의 토석류 발생지 임상을 조사한 결과 인 공림 25개소(63%), 천연림 15개소(37%)의 조사결과 유사한 것으로 나타났다. 또한, 토석류가 발생한 곳 의 수고는 11~15m에서는 49개소(62%)가 발생하였 고, 10m이하에서 18개소(23%)가 발생하였다. 경급 에 따른 토석류 발생빈도는 중경목(17cm) 이상에서 65(82%), 소경목(7~16cm) 10(12%)로 발생하였다.

    이상의 결과를 종합해 보면 전라북도지역의 토석 류 발생은 산림환경 인자와의 관계에서 강우특성과 어떤 특정한 서로 복합적으로 국소적인 지형조건에 따라 발생한다고 사료된다.

    3 전라북도지역의 토석류 발생길이와 산림환경 인자 와의 관계분석

    전라북도지역의 토석류 발생과 12가지 산림환경 인자와의 상관을 분석한 결과를 보면 Table 2와 같 다. 토석류 발생길이와 산림환경 인자와의 연관성 을 분석한 결과를 보면 표고(501m 이상), 모암(화 성암)에서 1% 수준 내에서 정의 상관관계를 보였 고, 모암(퇴적암)에서 1% 수준 내에서 부의 상관관 계를 보였다. 그리고 경사(20° 이하), 발생위치(산 정), 임상(침엽수), 흉고직경(17cm 이상), 토석류유 형(수지상) 에서 5%내의 정의 상관관계를 보였다. 그 외 경사(41° 이상) 사면방위(SE, SW), 횡단사면 (복합), 하천차수(0, 1차), 수고(16m 이상), 임종(인 공림), 토석류유형(선상) 등이 토석류 발생길이와 정의 상관관계를 보였으나 상관성은 높지 않은 것으 로 나타났다. 이러한 결과를 볼 때 표고(501m 이상) 은 토석류 발생 길이와의 상관관계에서 정의 상관관 계를 나타낸 것은 Park et al.(2010)이 연구한 전라 북도 산사태 발생면적과 산림환경 인자와의 관계분 석에서 표고(501m 이상) 1%수준 내에서 정의 상관 관계를 나타낸 결과와 유사하였다.

    단계별 회귀분석에서 토석류발생 길이에 영향을 미치는 인자로 처음 도입된 변수는 모암(화성암)으 로 전체 설명력의 31%를 차지하였다. 다음으로 횡 단사면(복합), 흉고직경(6cm 이하), 표고(501m 이 상), 발생위치(산록)순으로 도입되었다.

    각종 산림환경 인자에 의한 토석류발생 규모(길 이)에 대한 추정식 Y=120.473+128.810(모암 화성 암)+145.298(횡단사면 복합)-177.304(흉고직경 6cm 이하)+94.594(표고 501m 이상)+-154.012(발생위치 산록)으로 도출되었다. 추정된 회귀모형식의 적합도 에 대한 F 통계량은 12.701(유의확률 0.001)로 매우 유의하고 R2값은 0.594으로 비교적 설명력이 높은 것으로 나타났다. Bae at al.(2009)은 경상북도 지 역에서 발생한 산사태에 영향을 많이 주는 요인은 경사위치, 경사길이, 모암, 방위, 임분 경급, 종단면 형, 경사도 순으로 보고하였고, Lee & Ma(2019)는 중부권역에서 발생한 산사태에 영향을 많이 주는 요 인으로 토심, 고도, 종단·횡단사면, 경사, 고도, 방 위 순으로 보고하였다. kim et al.(1998)은 화성암 에서 산사태 취약성이 변성암에서 보다 매우 높으며 화성암이 변성암보다 4.7배, 화산암보다 2.7배 산사 태 취약성이 높은 것으로 분석하였다. 위의 결과는 전라북도 지역에 토석류발생지는 집중호우로 인한 지표유출수량의 증가로 산림수계의 침식에 따라 다 량의 계안붕괴가 발생하여 생산된 토석 및 유목 등 이 토석류로 발전하여 계곡 및 하천으로 유입되어 피해를 가중시켰다고 사료된다. 따라서 토석류 대책 으로 전라북도지역의 특성에 맞는 사방댐과 호안붕 괴 및 하상침식을 방지를 위한 야계공사를 계통적으 로 실시하고, 토석류 등을 감시하는 카메라 및 강수 시스템을 설치하여 운영할 필요성이 있다. Table 3

    감사의 글

    본 연구는 산림청 ‘산림과학기술개발사업(과제번 호: S211213L020110)’의 지원과 서울대학교 농업생 명과학대학 학술림에서 지원을 받아 수행되었으며, 이에 감사드립니다.

    Figure

    JALS-53-5-63_F1.gif

    Frequency by area, Soil volume, length and width of debris flow.

    JALS-53-5-63_F2.gif

    Occurrence frequency of debris flow by each factors.

    Table

    Classification of category for each factor

    Correlation analysis between debris flow length and factors

    The stepwise regression analysis debris flow length and factors

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