낙석
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1. 개요
낙석은 지질 조건, 기후 변화, 그리고 기타 요인에 의해 발생하는 현상으로, 암석 덩어리가 절벽이나 산비탈에서 떨어져 내려오는 것을 의미한다. 낙석은 암석의 완전성, 풍화 작용, 동결융해 작용 등 다양한 원인에 의해 발생하며, 고산 지대나 기온 변화가 심한 지역에서 더 흔하게 나타난다. 낙석은 능동적 및 수동적 완화 대책을 통해 예방하거나 피해를 줄일 수 있으며, 등산 시에는 낙석에 특히 주의해야 한다. 낙석의 전파를 평가하고, 연륜연대학을 통해 과거 낙석의 영향을 연구하는 등, 낙석에 대한 조사와 연구도 활발히 진행되고 있다.
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- 돌 - 암석
암석은 지구를 구성하는 고체 물질의 기본 단위이며, 생성 과정에 따라 화성암, 퇴적암, 변성암으로 나뉘고 건축 자재, 도구 등으로 사용되는 중요한 요소이다. - 돌 - 규화목
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| 낙석 | |
|---|---|
| 낙석 | |
| 개요 | |
| 정의 | 절벽, 지붕 또는 채석장에서 자유롭게 떨어지는 암석 |
| 위험 요소 | 가파른 경사면 풍화 작용 지진 동결 및 해빙 작용 인간 활동 (채석, 건설 등) |
| 발생 장소 | 산악 지역 절벽 지대 채석장 터널 입구 도로 절개지 인공 구조물 |
| 낙석 피해 | |
| 인명 피해 | 심각한 부상 또는 사망 초래 가능 |
| 재산 피해 | 건물, 차량, 도로 등 손상 유발 |
| 교통 방해 | 도로 및 철도 폐쇄 유발 |
| 낙석 방지 대책 | |
| 구조적 대책 | 낙석 방지망 설치 낙석 방지벽 건설 사면 안정화 공사 |
| 비구조적 대책 | 위험 지역 접근 금지 낙석 위험 경고 표지판 설치 지질 조사 및 위험 평가 정기적인 시설 점검 및 유지보수 |
| 낙석 관련 용어 | |
| 암괴 | 낙석을 구성하는 개별적인 암석 덩어리 |
| 파편류 | 낙석으로 인해 발생하는 작은 암석 조각 |
| 붕락 | 대규모 암반이 한꺼번에 무너져 내리는 현상 |
| 사면 | 암석이 낙하하는 경사진 지형 |
| 풍화 | 암석이 부서지거나 변질되는 자연적인 과정 |
| 낙석 관련 법규 | |
| 한국 | 자연재해대책법 등 관련 법규 존재 |
| 기타 | |
| 관련 정보 | 낙석은 예측하기 어렵고 발생 시 위험도가 매우 높으므로 주의해야 함 |
2. 낙석의 원인 및 메커니즘
낙석은 주로 지질 조건과 기후에 의해 발생한다. 암석 덩어리의 완전성, 암석 내부의 불연속면, 풍화 취약성, 지하수 및 지표수, 동결융해작용, 뿌리쐐기 작용, 외부 응력 등이 원인이다. 바람에 나무가 쓰러지면서 뿌리 부분에 압력이 가해져 암석이 느슨해질 수도 있다. 떨어진 암석 조각들은 아래에 쌓여 '탈루스(talus)' 또는 '사면 붕괴 퇴적물'을 형성하며, 절벽에서 떨어진 암석은 다른 암석을 떨어뜨려 산사태와 같은 대규모 사면 운동을 유발하기도 한다.[3]
낙석 발생 가능성이 높은 지질 조건을 가진 절벽은 불안정한 것으로, 그렇지 않은 절벽은 안정적인 것으로 간주된다.[3]
고산 지대에서는 영구 동토층 해빙이, 저지대 산에서는 비동결 조건으로 인한 풍화 작용 강화가 낙석을 유발할 수 있다.[4]
2. 1. 지질학적 요인
낙석의 주요 원인은 지질 조건과 기후이다. 여기에는 암석 덩어리의 완전성, 암석 내부의 불연속면, 풍화에 대한 취약성, 지하수 및 지표수, 동결융해작용, 뿌리쐐기 작용, 그리고 외부 응력 등이 포함된다. 나무가 바람에 쓰러지면 뿌리 부분에 압력이 가해져 암석이 느슨해지고 낙석을 유발할 수 있다. 떨어진 암석 조각들은 아래에 쌓여 '탈루스(talus)' 또는 '사면 붕괴 퇴적물'을 형성한다. 절벽에서 떨어지는 암석은 다른 암석을 떨어뜨려 대규모 사면 운동 과정, 예를 들어 산사태를 일으킬 수 있다.[3]낙석이 발생하기 쉬운 지질 조건을 가진 절벽은 불안정한 것으로 간주될 수 있다. 반대로 낙석이 발생하기 어려운, 더 잘 다져진 절벽은 안정적인 것으로 간주될 수 있다.[3]
고산 지대에서는 영구 동토층의 해빙으로 인해 낙석이 발생할 수 있다.[4] 반대로, 기온이 더 따뜻한 저지대 산에서는 비동결 조건으로 인해 풍화 작용이 강화되어 낙석이 발생할 수 있다.[4]
2. 2. 기후 요인
낙석의 주요 원인은 지질 조건과 기후이다. 여기에는 암석 덩어리의 완전성, 암석 내부의 불연속면, 풍화에 대한 취약성, 지하수 및 지표수, 동결융해작용, 뿌리쐐기 작용, 그리고 외부 응력 등이 포함된다. 나무가 바람에 쓰러지면 뿌리 부분에 압력이 가해져 암석이 느슨해지고 낙석을 유발할 수 있다.[3]고산 지대에서는 영구 동토층의 해빙으로 인해 낙석이 발생할 수 있다.[4] 반대로, 기온이 더 따뜻한 저지대 산에서는 비동결 조건으로 인해 풍화 작용이 강화되어 낙석이 발생할 수 있다.[4]
2. 3. 기타 요인
낙석의 주요 원인은 지질 조건과 기후이다. 여기에는 암석 덩어리의 완전성, 암석 내부의 불연속면, 풍화에 대한 취약성, 지하수 및 지표수, 동결융해작용, 뿌리쐐기 작용, 그리고 외부 응력 등이 포함된다. 나무가 바람에 쓰러지면 뿌리 부분에 압력이 가해져 암석이 느슨해지고 낙석을 유발할 수 있다. 떨어진 암석 조각들은 아래에 쌓여서 '탈루스(talus)' 또는 '사면 붕괴 퇴적물'을 형성한다. 절벽에서 떨어지는 암석은 다른 암석을 떨어뜨려 대규모 사면 운동 과정, 예를 들어 산사태를 일으킬 수 있다.낙석이 발생하기 쉬운 지질 조건을 가진 절벽은 불안정한(incompetent) 것으로 간주될 수 있다. 반대로 낙석이 발생하기 어려운, 더 잘 다져진 절벽은 안정적인(competent) 것으로 간주될 수 있다.[3]
고산 지대에서는 영구 동토층의 해빙으로 인해 낙석이 발생할 수 있다.[4] 반대로, 기온이 더 따뜻한 저지대 산에서는 비동결 조건으로 인해 풍화 작용이 강화되어 낙석이 발생할 수 있다.[4]
2. 4. 낙석의 전파 (Propagation)
낙석의 전파를 평가하는 것은 최적의 완화 전략을 정의하는 데 중요한 문제이다. 낙석 전파 평가를 통해 위험 요소에 도달할 때까지 낙석의 이동 경로를 구분하고 암석 블록의 운동학적 매개변수를 정량화할 수 있기 때문이다.[5] 이를 위해 여러 가지 방법을 고려할 수 있다. 예를 들어, 에너지 라인 방법을 사용하면 낙석의 이동 거리를 신속하게 추정할 수 있다.[6] 암석 블록의 전파를 시뮬레이션하는 수치 모델은 낙석 전파 운동학에 대한 보다 자세한 특성 분석을 제공한다.[7] 특히 이러한 시뮬레이션 도구는 토양에 대한 암석 블록의 반발 모델링에 중점을 둔다.[8] 특히 수치 모델은 수동 완화 구조물 설계에 필요한 암석 블록의 통과 높이와 운동 에너지를 제공한다.
3. 낙석 예방 및 완화 대책
일반적으로 낙석 사고는 수동적 완화 또는 능동적 완화라는 두 가지 방법 중 하나로 완화된다.[9] 수동적 완화에는 드레이프 네트, 낙석 방지 펜스, 갤러리, 배수로, 제방 등이 있으며, 능동적 완화에는 록 볼트, 사면 유지 시스템, 숏크리트 등이 있다.
3. 1. 능동적 대책 (Active Mitigation)
낙석 사고는 일반적으로 수동적 완화 또는 능동적 완화라는 두 가지 방법 중 하나로 완화된다.[9] 능동적 완화는 낙석 발생 구역에서 수행되며 낙석 사고 자체가 발생하지 않도록 예방한다. 이러한 조치의 예로는 록 볼트, 사면 유지 시스템, 숏크리트 등이 있다. 다른 능동적 조치는 낙석 발생 구역의 지리적 또는 기후적 특성을 변경하는 것일 수 있는데, 예를 들어 사면 형상 변경, 사면 배수, 식생 복원 등이 있다.3. 2. 수동적 대책 (Passive Mitigation)
낙석 사고는 일반적으로 수동적 완화 또는 능동적 완화, 두 가지 방법 중 하나로 완화된다.[9] 수동적 완화는 낙석 사고의 영향만 완화하는 것으로, 드레이프 네트, 낙석 방지 펜스, 갤러리, 배수로, 제방 등이 낙석 퇴적 또는 이동 경로 구역에서 일반적으로 사용된다. 낙석은 여전히 발생하지만, 그 결과를 제어하려는 시도가 이루어진다.블록 궤적 제어와 관련된 수동적 조치의 설계 지침은 여러 저자에 의해 제안되었다.[10][11][12]
4. 등산 시 낙석
경사면의 경사도와 돌이 구르는 속도에 따라 다르지만, 속도가 증가하면 10cm 정도의 작은 돌이라도 상당한 에너지를 가지며, 사람을 직격하면 심각한 부상을 입히고, 특히 머리나 몸통을 직격하면 사망에 이를 수 있다. 수십cm~수m 정도의 크기가 되면 자동차 차체를 관통할 정도의 에너지를 가지며, 사람을 직격하면 날아가 버리고, 중상을 입거나 즉사할 수 있다.
예를 들어, 후지산의 수목한계선 위에는 나무가 없는 경사면이 넓게 펼쳐져 있으며, 낙석이 끊임없이 발생하고, 일단 굴러가기 시작하면 상당한 속도로 대개 수백m~수km까지 계속 굴러간다. 게다가 후지산은 낙석 빈도가 높고, 큰 낙석·전석이 많은 것이 특징이며, 수m 크기의 낙석·전석도 일상적으로 목격된다. 후지산 5합목 주차장에서는 낙석으로 인해 차량이 파손되는 피해가 일정 빈도로 발생하고 있다. 2009년에는 5합목 주차장에 주차되어 있던 캠핑카의 차체를 관통하여 안에 있던 사람을 직격하여 사망하는 사건도 발생했다.[14]
산 주차장에 차를 세워두고 차 안에서 자는 동안 낙석을 당하는 사고도 있으므로, 주변 지형을 고려하여 낙석의 위험이 적은 장소를 선택하는 것이 좋다.[16]
;등산 낙석 관련 항목
- 후지산 대규모 낙석 사고
4. 1. 등산 중 낙석 발생 원인
산에서는 자연적으로 낙석이 자주 발생한다. 등산할 때 특별한 징조 없이 위에서 돌이 굴러 떨어질 수 있다. 낙하하는 돌의 크기는 수 cm부터 수십 cm, 크게는 수 m까지 다양하다. 작은 돌은 자주 발생하고, 큰 돌은 드물게 발생한다. 산의 지질에 따라 다르지만, 수 cm 정도의 돌은 끊임없이 발생하는 반면, 수 m 크기의 돌은 매우 드물다. 낙하하는 돌이나 암석 덩어리는 불규칙한 모양을 하고 있어, 대부분 낙석은 경사면을 따라 불규칙하게 튀어 오르며 굴러 내려온다. 하나의 낙석이 경사면의 다른 돌에 부딪히면서 연쇄적으로 여러 개의 낙석으로 커지기도 한다.등산 중에는 낙석에 주의하고, 자신이 낙석을 일으키지 않도록 주의해야 한다. 좁은 등산로에서 등산객의 신발이 건드린 돌이 떨어져 아래에 있는 등산객의 머리에 맞는 일은 쉽게 일어날 수 있다. 가벼운 부상 정도의 사고까지 포함하면 매일 발생하고 있다. 큰 낙석을 일으키면 다른 등산객의 목숨을 앗아갈 수 있다. 또한 발판이 좋지 않은 곳에 있는 등산객을 직격하면 낙석 자체로 목숨을 잃지 않더라도 추락을 일으켜 목숨을 잃을 수 있다.
자신이 낙석을 일으켰거나, 보행 중에 낙석을 목격한 경우에는 큰 소리로 "낙석!" 또는 "락!"이라고 외쳐 주위 사람들에게 알려야 한다.[15] 이 소리를 들었을 경우에는 당황하지 않고, 침착하게 주위를 살펴 안전한 장소로 대피해야 한다.[15] 당황해서 도망치다가 2차 낙석을 일으켜서는 안 된다.[15] 낙석을 당하지 않기 위한 요령은 자신의 발밑에만 주의를 기울이는 것이 아니라, 자신의 위를 가는 등산객의 움직임에도 신경을 쓰는 것이다.[15]
특히 후지산 등산에서는 인위적인 낙석도 상당한 문제가 되고 있다. 후지산 등산은 등산 초보자의 비율이 매우 높고, 그들 중에는 일정 비율로 등산로를 벗어나 금방이라도 굴러떨어질 것 같은 돌이 흩어져 있는 경사면을 오르려고 하는 사람이 있으며, 그들이 낙석을 자주 일으켜 매년 여러 명의 등산객이 피해를 입고 있다. 따라서 후지 등산로에는 "등산로 밖을 걷지 마십시오"라는 내용의 표지판을 설치하고 있으며, 여름철 후지산 산장 직원들도 그러한 무분별한 초보 등산객을 발견하면 확성기 등으로 불러 등산로로 돌아오도록 안내하는 것을 반복하고 있다.
대만의 옥산(玉山)은 점판암으로 이루어져 있으며, 매우 부서지기 쉬운 점판암이어서 손가락으로 집으면 부서져 내리는 정도이기 때문에 매일 산 경사면이 무너져 낙석이 강처럼 흘러내리는 일이 발생하며, 큰 소리가 산에 울려 퍼진다.[17]
4. 2. 등산 중 낙석 대처 요령
산에서는 자연적으로 낙석이 발생하는 경우가 많다. 등산 중에는 예고 없이 돌이 굴러떨어질 수 있으므로 주의해야 한다. 낙석의 크기는 수 cm부터 수 m까지 다양하며, 작은 돌은 자주 발생하고 큰 돌은 드물게 발생한다.낙석은 속도가 붙으면 작은 돌이라도 사람에게 큰 부상을 입힐 수 있으며, 큰 돌은 사망에 이르게 할 수 있다. 예를 들어, 후지산에서는 낙석이 자주 발생하며, 큰 낙석으로 인해 차량이 파손되거나 사람이 사망하는 사고가 발생하기도 한다.[14]
등산 중 낙석을 예방하려면 다음 사항에 유의해야 한다.
- 좁은 등산로에서는 발밑을 조심하여 돌을 건드리지 않도록 주의한다.
- 자신이 낙석을 일으켰거나 목격한 경우에는 큰 소리로 "낙석!" 또는 "락!"이라고 외쳐 주위에 알린다.[15]
- "낙석!" 소리를 들으면 당황하지 않고 침착하게 안전한 장소로 대피한다.[15]
- 자신의 발밑뿐만 아니라 위쪽 등산객의 움직임에도 주의를 기울인다.[15]
특히 후지산 등산에서는 등산 초보자들이 등산로를 벗어나 낙석을 일으키는 경우가 많으므로 주의해야 한다. 후지산 등산로에는 "등산로 밖을 걷지 마십시오"라는 표지판이 설치되어 있으며, 산장 직원들도 무분별한 등산객에게 경고하고 있다.
산 주차장에 차를 세워둘 때에도 낙석 위험이 적은 장소를 선택하는 것이 좋다.[16]
5. 한국의 낙석 현황 및 정책
(요약 및 참조할 원문 소스가 제공되지 않았으므로, 이전 결과와 동일하게 '낙석' 문서의 '한국의 낙석 현황 및 정책' 섹션 내용을 빈 내용으로 둡니다.)
6. 낙석 조사 및 연구
도로 주변의 낙석 및 전석(뜬돌) 조사는 지질 기술자가 수행하며, 낙석 조사에 관한 지식과 경험이 풍부한 기술자가 담당한다.[1]
6. 1. 낙석 조사 방법
낙석 조사·전석(뜬돌) 조사는 지질 기술자가 수행하며, 낙석 조사에 관한 지식과 경험이 있는 기술자가 담당한다. 조사 항목은 다음과 같다.[1]| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 위치 | 낙석의 위치 |
| 크기 | 낙석의 크기 |
| 형태 | 낙석의 형태 |
| 후면 균열 상황 | 낙석 후면의 균열 상태 |
| 부석·전석 분포 상황 | 부석 및 전석의 분포 상태 |
| 사면 상황 | 경사, 식생 등 사면의 전반적인 상태 |
| 낙석 이력 | 과거 낙석 발생 기록 |
| 낙석 경로 | 낙석 발생 시 예상되는 경로 |
| 보전 대상의 상황 | 도로, 가옥 등 낙석으로 인해 피해를 입을 수 있는 대상의 현황 |
조사 방법에는 직접 조사와 간접 조사가 있다. 급경사면이나 암벽에서는 특수 고소 기술을 이용한 직접 조사를 실시하고, 원거리 관찰, 레이저 3차원 측량과 같은 간접 조사 방법을 사용하기도 한다.[1]
조사 시에는 안전 확보를 위해 다음과 같은 조치를 취한다.[1]
- 상하 동시 작업 금지
- 낙석 유발 방지
- 추락 방지 (특수 고소 기술)
- 통행 제한
- 감시원 배치
조사 결과는 평면도, 정면도, 조감도 등으로 표현한다. 조감도는 대상 지역의 암반, 풍화암괴, 전석 상황을 명확하고 정확하게 보여주는 장점이 있다. 평면도는 풍화암괴와 전석의 위치를 평면적으로는 정확하게 표현할 수 있지만, 암벽 부분에서는 정확하게 나타낼 수 없는 경우가 많다. 최근에는 3차원 레이저 측량 결과를 입체적으로 표현하는 방법도 개발되어 활용되고 있다.[1]
참조
[1]
서적
Dictionary of Physical Geography
Penguin
1984
[2]
논문
Slope Movement Types and Processes
https://web.archive.[...]
[3]
간행물
Debris Flows from Failures of Neoglacial-Age Moraine Dams in the Three Sisters and Mount Jefferson Wilderness Areas, Oregon
https://books.google[...]
U.S. Geological Survey Professional Paper
[4]
학술지
Using Climber's Guidebooks to Assess Rock Fall Patterns Over Large Spatial and Decadal Temporal Scales: An Example from the Swiss Alps
2015
[5]
학술지
A review of rockfall mechanics and modelling approaches
https://journals.sag[...]
2016-08-18
[6]
학술지
Technical Note: Preliminary estimation of rockfall runout zones
https://nhess.copern[...]
2011-03-15
[7]
학술지
High resolution three-dimensional numerical modelling of rockfalls
https://linkinghub.e[...]
2003-06
[8]
서적
Rockfall Dynamics: A Critical Review of Collision and Rebound Models
https://onlinelibrar[...]
John Wiley & Sons, Ltd
2021-01-18
[9]
학술지
Rockfall characterisation and structural protection – a review
https://nhess.copern[...]
2011-09-27
[10]
간행물
Evaluation of rockfall and its control
Highway Research Record
1963
[11]
보고서
Rockfall Area Design Guide
Oregon Department of Transportation and Federal Highway Administration
2001
[12]
학술발표
Rock catchment area design charts
ASCE
2010
[13]
학술지
Dendrogeomorphic assessment of rockfall recurrence intervals at Saint Paul de Varces, Western French Alps
http://journals.open[...]
2017-07-30
[14]
웹사이트
富士山の落石事故と落石実験と日本テレビ『バンキシャ』報道
https://megalodon.jp[...]
[15]
서적
快適登山入門: はじめての山登りを楽しく安全に実践するために
地球丸
2000
[16]
서적
山岳遭難最新エマージェンシーBOOK
エイ出版社
2011
[17]
방송
巨樹を育む大渓谷 台湾最高峰・玉山
NHK BS「世界の名峰 グレートサミッツ」
2014-09-04
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