Abstract

Seventy percent of Korea's national territory is covered with mountains, and the land is frequently exposed to typhoons and localized torrential downpours, particularly in July through September. For this reason, slope failure is one of the most frequent types of natural disasters in Korea. To prevent the damage caused by slope failure, the Korean government, academia and industry have strived together to develop and install a wired system for monitoring slope failures. However, conventional wired monitoring systems have been reported to have limitations, such as possible system errors caused by lightning, and the difficulties of restoration and management of the systems. To solve these problems, this research suggests a USN-based monitoring system for slope failures. First, the trend of slope measurement and USN technology was analyzed, and then the current status of damage caused by slope failures in Korea was reviewed. Next, a USN-based monitoring scenario for slope failures, incorporating both USN and slope monitoring technique, was developed. Finally, sensors were decided based on the developed scenario. It is expected that the results of this study will be utilized as fundamental data for the development of monitoring prototype systems for slope failures in the future. The development of the USN-based monitoring system for slope failures and its application in the field will also ultimately contribute to the prevention of slope failures and the minimization of related damage.

우리나라는 국토의 70%가 산지이고, 매년 7월~9월에 태풍과 집중호우가 있어, 사면붕괴가 매우 큰 피해를 끼치고 있다. 사면붕괴로 인한 재해를 예방하기 위하여 우리나라의 정부, 학계, 연구계, 산업계는 유선기반의 사면 모니터링 시스템을 개발하고 설치하는 등 피해 저감을 위한 다양한 노력을 경주하고 있다. 그러나 기존의 유선기반 모니터링 시스템은, 사면거동을 과학적으로 분석하기 시작하였다는 점에서 의의가 있으나, 낙뢰 등으로 인한 시스템 오류 가능성, 시스템 복구 및 관리의 어려움 등 유선시스템으로서의 한계가 노출되고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자, 본 연구에서는 USN 기반의 사면붕괴 모니터링 시스템을 제안하였다. 이를 위하여, 우선 사면계측 및 USN 기술동향을 분석하고, 국내 사면붕괴 피해현황 및 사면붕괴 사례를 고찰하였다. 그리고 USN과 사면 모니터링 기술이 접목된 USN 기반 사면붕괴 모니터링의 시나리오를 개발하였다. 마지막으로 개발된 시나리오를 바탕으로 센서의 사양을 설정하고, 시스템 개발방안을 제시하였다. 본 연구의 결과들은 후속연구인 사면붕괴 모니터링 프로토타입 시스템 개발의 기반이 될 것으로 기대되며, 궁극적으로는 USN 기반의 사면붕괴 모니터링 시스템의 개발 및 현장 적용을 통하여 사면재해 예방 및 피해 최소화에 기여할 것으로 기대된다.

Keywords

• Ubiquitous Sensor Network;
• USN;
• Zigbee;
• slope failure;
• monitoring system

• 유비쿼터스 센서 네트워크;
• 유에스엔;
• 직비;
• 사면붕괴;
• 모니터링시스템;