3D Slope Stability Analysis for Mountainous Areas Using the Limit Equilibrium Method

This study aimed to enhance the precision of landslide hazard evaluation in complex mountainous terrains by addressing the limitations of the traditional 1D infinite slope stability method and employing the 3D limit equilibrium analysis of Shin’s (2023) method. Soil depth distribution was estimated using DEM data combined with soil depth prediction formulas, and 3D slope stability analyses was performed under conditions of rainfall infiltration and static/pseudostatic forces. The assessment incorporated the factor of safety (FS) alongside a stability index (SI) that accounts for both FS and critical slip volume. A modified SI, integrating the influence of surrounding grid cells, was applied to visualize potential landslide-prone areas. In the case of landslides in the Umyeon mountain area, the predicted locations closely aligned with actual occurrences. Similarly, in Dongjak-gu, the staticc and pseudostatic analyses identified comparable high-risk zones. The proposed method demonstrates significant potential for accurately evaluating and predicting landslide risks. However, further field investigations and more detailed analyses are necessary to reconcile any discrepancies between numerical simulations and site-specific conditions. 본 연구는 복잡한 산지에서의 산사태 위험성을 정밀하게 평가하기 위해, 기존 1차원 무한사면 해석법의 한계를 보완하고 Shin(2023)의 3차원 한계평형 해석법을 적용하였다. DEM 데이터와 토심 예측식을 활용하여 토심 분포를 산정하고, 강우 침투 해석 및 정적·의사정적 조건에서의 사면 안정성을 순차적으로 분석하였다. 안정성 평가는 안전율(FS)과 임계유발체적을 고려한 안정성 지수(SI)를 사용하였으며, 주변 격자의 영향을 반영한 수정된 안정성 지수를 통해 산사태 가능 지역을 시각화하였다. 우면산 사례 분석 결과, 예측된 산사태 발생 위치가 실제와 대체로 일치하였고, 동작구 해석에서는 정적·의사정적 조건에서 주요 위험 지역이 유사하게 나타났다. 이 기법은 산사태 위험 평가와 예측에 유용한 도구임을 확인하였으나, 현장 조건과의 차이를 줄이기 위해 정밀한 현장 조사와 추가적인 해석이 필요하다

지표면 열평형의 열-수리적 경계조건에 대한 수치해석

지반의 열-수리 현상에 대한 수치해석에서 경계조건은 해석결과의 정확도에 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 지반과 대기의 상호작용을 고려한 열-수리 경계조건을 제시하였다. 지면의 에너지 평형은 태양복사, 지구복사, 바람에 의한 대류, 수분 증발에 대한 잠열 그리고 지중으로의 열전도로 구성된다. 각각의 열흐름에 대한 방정식을 제시하고, 불포화 지반의 열-수리 현상에 대한 해석프로그램과 연계하여 수치해석을 수행하였다. 울산기상대에서 관측된 기상데이터를 이용한 수리-열적 해석에서 실측된 지표면 온도와 수치해석 결과가 매우 유사하였다. 낮시간의 수분 증발에 의한 잠재열은 비포장 지면의 온도를 낮추며, 야간시간에는 지면조건의 영향이 감소한 열적평형 상태에 도달하였다. 지면의 온도변화는 지중으로 깊어질수록 열확산으로 감소하였다. 지표면의 온도가 주요 관심사인 수치해석에서는 지반과 대기의 열-수리적 상호작용을 고려한 수치해석을 수행해야 한다

Estimating Hydraulic Properties of Soil from Constriction-pore Size Distribution

지반내 물의 흐름은 입자 사이의 공극 분포에 의존하므로 입자의 크기를 이용한 수리학적 물성치의 예측은 정확도가 낮다. 본 논문은 Silveria의 방법을 이용하여 입도분포곡선으로부터 수축 공극크기분포를 산정하고, 포화-불포화 수리학적 물성치를 산정하는 방법을 제시하였다. 입도분포가 양호한 흙은 단봉의 공극크기분포를 보이고, 입도분포가 불량한 흙은 쌍봉의 공극크기분포를 보였다. 공극크기분포를 이용한 이론적 포화투수계수 모델식 중에서 Marshall 모델이 실내실험결과와 가장 부합되었다. 불포화토 수리해석에 필요한 함수특성곡선과 불포화투수계수에 대한 모델식을 공극크기분포를 이용하여 제안하였다. 개발된 모델식을 다양한 흙에 적용하여 수리학적 물성치의 예측에 적합한 모델을 선정하는 지속적인 연구가 필요하다. Since water flow in the ground depends on the pore structure composed of soil grains, equations to predict the hydraulic properties based on the grain size have low accuracy. This paper presents a methodology to compute constriction-pore size distribution by Silveria’s method and estimate saturated and unsaturated hydraulic properties of soils. Well-graded soil shows a uni-modal pore size distribution, and poor-graded soil does a bimodal distribution. Among theoretical models for saturated hydraulic conductivity using pore size distribution, Marshall model is well-matched with experimental results. Model formulas for soil-water characteristic curves and unsaturated hydraulic conductivity using the pore size distribution are proposed for hydraulic analysis of unsaturated soil. Continuous research is needed to select a model suitable to estimate hydraulic properties by applying the developed model formulas to various soils

Estimation of Soil Depth Using Improved Topographic Attributes in Mountainous Area

토심은 모암의 풍화, 침식, 이동, 퇴적 과정에 의해 형성되며, 산사태 안정성 해석과 토사재해 규모 평가에 중요한 인자이다. 본 논문는 지형학적 속성을 기반으로 한 다중선형회귀 분석을 통하여 산악 지역의 토심 예측 모델을 제시하고자 한다. 다중회귀모델의 핵심 지표인 비집수면적은 원래 유출량 산정을 위해 개발된 수문학적 지표다. 토심 예측에서는 동일한 초기 유발량 대신, 경사에 따른 사면 붕괴로 인한 초기 유발량의 변화를 반영해야 한다. 비집수면적의 산정에서 흐름추적은 무한방향 흐름모델을 사용하고 지표면 함몰부 평탄화는 Priority-Flood 알고리즘을 활용하였다. 사면 경사를 반영한 초기 유발량 조정을 기반으로 개선된 상부사면 기여면적에 대한 방정식을 유도하였으며, 이를 통해 개선된 비집수면적을 산정하여 대규모 산악 지역에 적용 가능하도록 하였다. 서울특별시 우면산 일대와 동작구를 대상으로 한 분석 결과, 경사(θ), 지형습윤지수(TWI), 퇴적물 운반 지수(STI)가 토심 예측에 적합한 독립변수로 선정되었다. 다중선형 회귀모델로 도출한 토심 예측 방정식은 다중공선성 문제가 없으며 모델의 통계적 유의성을 확보한 것으로 나타났다. 그리고 잔차 분석 결과는 정규성과 등분산성 가정을 모두 만족하였다. 본 연구의 토심 예측 기법은 국내 다양한 지역에 적용해 전국적 토심 분포도를 작성하고, 산악 지역 사면 안정성 평가 등 실무적 문제 해결에 활용될 것으로 기대된다. Soil depth results from bedrock weathering, erosion, transport, and deposition are critical in landslide stability analysis and sediment-related disasters. This study proposes a soil depth prediction model for mountainous regions using multiple linear regression analysis based on topographic attributes. The specific catchment area (SCA), a key indicator in multiple regression models, was initially developed as a hydrological parameter for runoff estimation. However, for soil depth prediction, the initial triggering volume must be adjusted to account for slope failures based on the topographic slope. The SCA is calculated using the infinite flow direction model for flow tracing and the priority-flood algorithm for depression flattening. In addition, a modified contributing area equation is derived by incorporating slope-dependent initial triggering volume adjustments, thereby enabling the calculation of an improved SCA that is applicable to large mountainous regions. Analyses conducted in the Umyeonsan and Dongjak-gu areas of Seoul reveals that slope, topographic wetness index, and sediment transport index are suitable independent variables for soil depth prediction. The soil depth prediction equation derived from the multiple linear regression model exhibits no multicollinearity issues and demonstrates statistical significance. Residual analysis confirms that the assumptions of normality and homoscedasticity are satisfied. The proposed soil depth prediction method is expected to be systematically applied to various regions in South Korea, thereby contributing to the development of a nationwide soil depth distribution map and supporting practical solutions for various issues, e.g., slope stability assessments in mountainous areas

Fairness of Health care financing: Progressivity and Retstributive Effect

The present study attempts to examine the progressivity of health care financial sources based on the income approach, for which it decomposes redistributive effects into vertical, horizontal, and re-ranking components. The study data include Korean Household Expenditure Survey (2000) conducted every 5 year by Korea National Statistical Office. The data were sampled from the national population by the multistage probabilistic sampling method, and amounts to 23,270 households. For the better application of the income approach, the study employs household total expenditure in Korea instead of total income, because the former data source is more reliable and less fluctuated over time. Progressivity of health care financing was measured by Kakwani index. Aronson's decomposition equation was used in case of the analysis where differential treatment of health care expenditure needs to be considered. Despite the progressivity of Korea's governmental contributions, total expenditure of health care showed regressive pattern, which may largely be attributable to the higher regressivity in out-of-pocket money. With the result of negative Kakwani index, differential treatment increased income redistribution biased for better-off. It is worth to note that social insurance displays not only negative Kakwani index, but also horizontal inequality, suggesting that the first step of health care financing reform should be the revision of social insurance premium rates toward effective and equable way

Thermo-hydraulic Numerical Analysis for the Leakage of Buried District Heating Pipe

국내의 지역난방을 위해 지중에 매설된 열수송관은 노후화로 인한 손상을 감지하기 위하여 지표면 온도변화에 기반한 안전관리 기준이 필요하다. 본 논문은 열수송관의 매설과 누수로 인한 지표면 온도 변화에 대하여 수치해석을 수행하였다. 열수송관이 매설된 지면과 주변지면의 온도차는 오전3시~오전8시에 가장 크게 나타났으며, 하절기 보다는 동절기에 온도차가 크게 발생하였다. 지하수위의 하강은 열수송관에 의한 지표면의 온도 증가를 크게 하고, 아스팔트 지면조건은 토사 지면조건에 비하여 지하수위 변화의 영향이 작게 나타났다. 열수송관의 누수가 없는 경우, 열수송관에 의한 지표면 온도 상승은 토사지반에서 3.0°C, 아스팔트 포장에서는 3.5°C이내로 나타났다. 토사 지면조건에서 열수송관의 누수에 의한 지면온도 변화는 하절기에는 완만하게, 동절기에는 급격하게 상승하였다. 아스팔트 포장조건은 토사 지면조건보다 누수에 의한 지표면의 온도 상승폭과 상승률이 작게 나타났다. 그리고 공급관의 양측 누수에 의하여 수송관 상부 지면과 주변지면의 온도차이가 10°C에 도달하는데 1~2일 정도 소요되었다. Domestic district heating system needs safety management guidelines using the change of surface temperature to detect damages to buried heat pipes. This paper performed numerical analyses on the temperature change of ground surface due to the burial and leakage of heat pipes. Temperature difference between the ground surface above the buried heat pipes and the surrounding surface rises to a crescendo between 3 am and 8 am. It is more significant in winter rather than in summer. Low groundwater level magnifies the temperature increase of the ground surface by the heat pipe, which is smaller in the asphalt pavement than in the bare soil. Without leakage of the buried heat pipe, the temperature increment on the ground surface by the heat pipe is within 3.0°C in the bare soil and 3.5°C in the asphalt pavement. Leakage of the supply heat pipe in the bare soil increases the temperature on the ground surface gradually in the summer but rapidly in the winter. Asphalt pavement shows a lower increment and increasing rate of the temperature on the ground surface due to pipe leakage than bare soil surface. And leakage on both sides of the supply pipe takes 1-2 days for the temperature difference from the surrounding soil surface to reach 10°C

사회보건분야 기후변화 취약성 평가 및 적응역량 강화

노트 : 기후변화녹색성장 종합연

A training scheme of primary dental practitioner: improving quality of primary dental care

보건복지부 건강증진기