산불로 약해진 지반이 폭우를 만나면 흙·돌·나무가 한꺼번에 쏟아지는 토석류 발생 가능성이 급증한다.
이 같은 산사태-토석류 재해를 정밀하게 예측하고 사방댐 입지까지 평가할 수 있는 기술이 나왔다.
한국지질자원연구원(KIGAM) 국토안전연구본부 지질재해연구실은 극한 강우 이후 산사태가 토석류로 전이되는 위험 범위를 분석하고, 방재시설 효율까지 평가할 수 있는 2차원 모델 ‘KIGAM-DF(KIGAM-Debris Flow)’를 개발했다.
토석류는 산사태로 발생한 흙과 암석, 부러진 나무 등이 물과 섞여 하류로 빠르게 이동하는 재해로, 단순한 토사 이동 이상의 충격과 매몰 피해를 일으킨다.
최근 시간당 50mm 이상의 극한 강우가 잦아지면서 산지 안정성이 크게 약화되는 지역이 증가하고, 특히 산불로 식생이 사라진 영남권 등은 토양을 붙잡아줄 기반이 무너져 산사태가 토석류로 이어지는 2차 피해 위험이 높아졌다.
KIGAM-DF는 토석류의 발생부터 이동, 퇴적까지 전 과정을 하나의 흐름으로 분석하고, 기존에 반영이 어려웠던 암석 충돌과 유목의 생성·이동·집적 과정까지 산출할 수 있다.
산에서 쏟아진 물질이 어디로 얼마나 빠르게 이동해 어떤 피해를 낼지를 입체적으로 보여준다.
특히 최소한의 지형·강우 정보만으로 피해 범위를 예측하고 대응 시나리오를 설계할 수 있다.
아울러 사방댐 등 방재시설을 어디에 설치해야 효과적인지 사전에 검증할 수 있는 것도 강점이다.
이를 실제 재해사례에 적용, 2011년 우면산 산사태와 2023년 경북 예천군 토석류 발생지를 분석한 결과, 85~90% 수준의 예측 정확도를 확보했다.
이는 적은 데이터로도 실제 피해 범위를 상당 부분 재현할 수 있음을 의미한다.
현재 연구팀은 지난해 대형산불과 인명피해가 발생한 경남 산청군과 영남권 일대에 해당 기술을 적용해 토석류 위험성을 평가하고 있다. 향후 데이터가 축적되면 국가 단위 재난 대응 체계에 활용할 것으로 기대된다.
김민석 KIGAM 지질재해연구실장은 “이번 연구는 산사태 이후 토석류로 이어지는 복합 재해 위험을 정량적으로 예측할 수 있다는 점에서 의미가 크다”며 “다양한 환경 조건을 반영해 세계적 수준의 재난 대응 기술로 발전시키겠다”고 말했다.
한편, 이번 연구결과는 지난해 5월 국제학술지 ‘Environmental Modelling and Software’와 12월 ‘CATENA’에 게재됐다.
