Science

산사태 위험을 조기에 식별할 수 있는 신기술 개발

장종엽엔에스 2014. 12. 1. 14:39

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=253521&cont_cd=GT
KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 2014-11-28
엔지니어들이 랜드스케이프 규모에서 산사태를 식별하고 분류하는데 라이더(lidar) 기술을 사용하는 새로운 방법을 창조했는데, 이것은 미국 내에서 산사태에 대한 이해를 혁명화시키고 일반적으로 이해되고 있는 것에 대해 더 일반적으로 위험성 여부를 알려 줄 수 있을 것이다.

오레곤 주립대학교와 조지 메이슨 대학교 연구진들이 창조한 이 새로운 비주관적 기술은, 약 30분 이내에 50평방마일 이상의 면적에서의 산사태 위험을 분석하고 식별할 수 있다. 이 업무는 이전에는 전문가가 몇 주에서 몇 달 정도 걸린 작업이다. 또한, 이 솔루션은 개별 현장보다는 더 넓은 지역에서의 일반적인 위험도 식별할 수 있다.

이러한 속도와 정밀성으로, 이 솔루션은 태평양 북서부의 일부 산사태에 취약한 지역이 역사적으로 산사태가 발생한 시점을 문헌적으로 밝혀낸다. 이 시스템은 아무것도 중합되지 않은 온전한 형태에서의 토지 특성을 보여주기 위해 식물과 다른 방해물을 없앤 상태에서 빛 검지 기술과 거리 측정 또는 라이다 기술을 사용하는 새로운 방식에 기반을 두고 있다.

"라이다 기술을 이용하면, 우리는 산사태 침적(landslide deposits)으로 덮인 지역의 50~80% 정도를 볼 수 있다. 이것은 이전에 우리가 알고 있는 것보다 일부 지역에서는 10~100배 정도 정확하다고 판명될 수도 있다"고 이 대학교 엔지니어링 컬리지의 지리정보학 전문가이자 에릭 하이 및 호프만 패컬티 스칼러(Eric HI and Janice Hoffman Faculty Scholar)인 마이클 올센(Michael Olsen) 교수는 말했다.

"우리는 항상 태평양 북서부 지역의 산사태가 문제라는 사실을 알고 있다. 많은 사람들은 이제야 그 문제가 얼마나 큰 것인지를 인식하기 시작하고 있다"고 올센(Olsen) 교수는 말했다. 이 새로운 기술의 개요는 최근에 전문적인 저널인 [Computers and Geosciences]에 발표되었다.

코스트 산맥과 캐스케이드 산맥에서 특히, 오리건 주와 워싱턴 주는 산사태에 직면하고 있다고 일반적으로 알려진 지역이며, 그 결과로 오리건 대학교의 지질학과와 광물산업과는 그것들에 대한 매핑에서 미국에서의 리더가 되어왔다고 그는 말했다. 이전의 연구는 속도가 느리지만, 등고선 연결 방식(Contour Connection Method)이라고 불리는 이 신기술은 광범위하게 매핑의 속도를 아주 높이고 이 문제에 대한 전문가와 일반인의 인식을 높일 수 있다.

산사태의 발생과 주기에도, 일반적으로 주택소유자의 보험 정책에 반영되지 않는다. 즉, 이 보험범위는 분리 구매가 가능하지만, 대부분의 사람들을 그렇게 하지 않는다. 증가하는 인구성장률과 함께, 더욱 많은 사람들이 산사태의 위험이 높은 도시 주위의 언덕 근처 경관이 좋은 지역의 건물로 이동하고 있다.

"많은 사람들은 지질학적인 조건은 고려하지 않는다. 그들은 긴 시간동안 가만히 그 자리에서 경관을 감상할 수 있는 것처럼 생각하고 위험이 없다고 본인이 가정한다. 그리고 여러 번에 걸쳐 산사태 위험을 평가하는 전문가들에게 추가적인 평가비용을 지불하기를 원하지 않거나 그들의 토지개발 계획에 간섭이 되는 무엇인가를 하려하지 않는다"고 오레곤 주립대학교 임학 컬리지의 지질공학 엔지니어인 벤 레쉬친스키(Ben Leshchinsky)씨는 말했다.

라이다(Lidar) 기술은 이미 강력한 툴이지만, 이 대학교에서 새롭게 개발된 시스템은 그것의 사용을 개선할 수 있는 자동화된 방법을 제공하고 새로운 형태의 산사태 인식을 가이드할 수 있다고 전문가들은 밝혔다. 정보는 도로, 교량, 토지 사용, 존 설정, 건설 그리고 다른 결정 등으로 이용이 가능하다.

이 기술을 사용하여, 컴퓨터는 자동으로 과거 산사태의 증거일 수도 있는 흙의 갑작스러운 급한 경사 등과 같은 토지의 특성에 대한 검토를 진행한다. 그다음, 산사태의 기초 부분에서 토양의 발가락 부분(toe)과 같은 다른 특성을 가진 영역을 조사한다. 그리고 몇 분 이내에 같은 척도를 사용하는 영속적인 과거의 산사태에 대한 편차와 과학에 기반을 둔 식별작업을 할 수 있다.

이 기술은 워싱턴 주의 작은 마을인 오소마을 근처의 43명이 사망한 산사태 발생 근처 지역에 2014년 3월에 적용되었다. 약 9분 만에, 2,200에이커 이상의 면적과 경사 불안정성(slope instability)으로 불리는 지역에 라이더 이미지로 이미 나타나있는 많은 역사적인 산사태 특성을 분석할 수 있었다.

결국, 이 기술의 적용은 토양의 이동에 대한 실시간 모니터링도 가능할 수 있다고 연구진들은 밝혔다.