한국산림공학회지, (2024)
pp.10~10
- 비파괴조사방법을 이용한 임도 성토층 경계 추출기술 개발 -
임도는 산림의 지속가능한 산림경영에 필요한 기반시설이다. 임도 개설은 산지 예정노선을 따 라 지상의 수목과 식생을 제거하고, 토공작업을 통해 원지반을 변형시킨다. 임도 개설로 원래 산 지사면에 성토가 이루어진 지역은 원지반과 성토사면 간 불연속 경계면이 형성되고, 강우 시에는 경계면을 따라 침투가 일어나 사면 침식 및 붕괴 위험이 증가한다. 따라서 임도 개설로 형성된 성토층의 두께와 구조 형상을 파악하는 것은 임도사면의 안정성 평가와 재해 예방에 중요하다. 지표면 아래 토층의 깊이나 구조를 파악하는 전통적인 지질조사 방법에는 발굴, 오거 및 soil sampling(코어링) 등이 있다. 이 방법들은 대상지를 직접 조사하기 때문에 조사 방법이 단순하고 취득한 자료의 정확도가 높기 때문에 임도면이나 임도사면의 토층 조사에 널리 이용된다. 그러 나, 토양 자료의 공간적 변이를 표현할 수 없으며 조사에 많은 시간이 필요하고 조사 비용이 비싸다는 단점이 있다. 더불어 이 방법들은 조사가 이루어진 지점의 정보만을 한정적으로 제공 하여 성토 지역의 전반적인 지하 토양층 형상과 토층 두께를 파악하기에는 적합하지 않다. 최 근에는 지표투과레이더 (Ground Penetrating Radar)과 같은 지구물리학적 방법을 이용하여 지하 토층의 구조를 파악하는 비파괴조사방법(Non-destructive testing)이 이용되고 있다. 따라서 이 연구는 지하 토양의 구조와 형태를 파악할 수 있는 비파괴조사방법 중의 하나인 지표투과레이더를 이용하여 임도 성토 토양층의 특성을 조사하였다. 지표투과레이더를 이용해 임도의 성토층과 원지반의 경계면을 시각적으로 확인하고, 지면부터 경계면까지의 수직 깊이를 이용하여 성토층 두께를 추정하였다. 추정한 성토층 두께는 LIDAR로 분석한 지형 변화 데이터 와 비교하여 정확도를 검증하였다. 결과적으로 지표투과레이더 반사파에 의해 성토층 경계면이 명확하게 구분된 자료는 LiDAR 자료와 비교하여 높은 정확도를 나타내었다. 다만, 원지반과 성 토층이 명확하게 구분되지 않는 지포투과레이더 반사파 자료는 성토층 추정 정확성도 감소하는 결과를 보였다. 따라서 임도 지하 토층구도 해석에 지표투과레이더를 활용하기 위해서는 성토 층 경계면이 모호하게 표현되는 반사파를 처리할 수 있는 자료 분석 방법의 개발이 필요하다.