서 론
최근 집중호우 및 극한 호우로 인한 산지재해가 전 세계적으로 발생하고 있다. 이러한 원인은 세계 곳곳에서 발생하는 지구온난화로 인한 온도 상승, 강수량 패턴 변화, 극단적인 이상기후 등의 다양한 현상이 관측되고 있다. 이러한 변화는 자연재해 발생의 증가로 이어지며 인류의 안전, 식량, 안보, 경제 및 사회 전반에 걸쳐 부정적인 영향을 미치고 있다(IPCC, 2023). 이에 국제사회는 1992년 유엔 환경과 개발 회의(UNCED)에서 유엔기후변화협약을 채택하여 기후변화 대응을 위한 국제적 협력을 강화하고 있으며, 다양한 프로그램과 연구를 통해 기후변화에 따른 재해 대응 방안을 모색하고 있다(Myeong, 2019). 이러한 흐름 속에서 산사태를 포함한 산지재해에 관한 연구 또한 다양한 분야에서 수행되고 있다.
최근 우리나라에서도 기후변화의 영향으로 국지성 집중호우가 빈번하게 발생하면서 산사태와 같은 재해가 증가하고 있다. 산림청 발표에 따르면 2023년 여름철 강수일수 대비 강수량은 역대 최고 수준을 기록하였으며, 특히 남부지방의 장마철 강수량은 712.6 mm로 관측 이래 최대치를 기록하였다. 이에 따라 전년 대비 2배 증가한 2,410건의 산사태 피해가 발생하였으며, 피해 면적은 459 ha로 최근 10년 평균 대비 약 2배 증가하였다. 또한 과거 5년(2014–2018) 대비 최근 5년(2019–2023) 연평균 산사태 피해 면적은 약 8배 증가한 것으로 나타났다(KFS, 2024). 이러한 결과는 기후변화에 따른 극한 강우 증가로 인해 산사태 피해 규모가 점차 대형화되고 있음을 보여준다. 특히 2025년 일 강우 800 mm를 넘는 극한 호우로 산청 등 산사태가 2천 개소를 넘는 기록적인 산지재해가 발생하였다. Lee et al. (2013b)은 기후변화에 따른 산사태 취약성의 정량적 평가기준을 제시하면서 RCP 8.5 시나리오 하에서 미래 산사태 취약성이 크게 증가할 것으로 분석하였다. 또한 Choi et al. (2024)은 대만과 일본 사례를 중심으로 산사태 정보시스템의 활용 현황을 분석하고 공간정보 기반의 산사태 위험 관리 전략의 필요성을 제시하였다. 국내에서 발생하는 산사태는 대부분 집중호우와 같은 기상 조건과 밀접하게 관련되어 있으며, 기후변화의 영향으로 이러한 재해의 발생 빈도는 더욱 증가할 것으로 예상된다. 따라서 변화하는 기후환경에 대응하기 위해 지속적인 산사태 연구가 필요하다(Chae et al., 2016).
산사태와 관련된 연구는 그동안 산사태 발생 요인 분석, 취약성 평가 및 예측 모델 개발 등을 중심으로 이루어져 왔다. Lee et al. (2013a)은 역사 기록을 활용하여 조선시대 산사태 발생 특성을 분석하고 산사태 발생 시기와 기후 요인의 관계를 검토하였다. Chae et al. (2016)은 기후변화와 강우 특성이 산사태 발생에 미치는 영향을 분석하여 기후변화에 따른 산사태 위험 증가 가능성을 제시하였다. 또한 최근에는 특정 연구 분야의 연구 경향을 파악하기 위해 텍스트 마이닝 기반의 연구동향 분석이 활용되고 있다. Kim et al. (2019)은 동시출현단어 분석을 활용하여 북한 사방공학 분야의 연구동향을 분석하였으며, Lim et al. (2020)은 토양침식 관련 연구 동향을 비교 분석하여 향후 연구 과제를 제시하였다. 그러나 산사태 분야를 대상으로 국내외 연구논문의 전반적인 연구 동향을 체계적으로 분석한 연구는 아직 미흡한 실정이다.
한편, 우리나라의 자연재해 기록은 고대부터 다양한 역사 문헌에 기록되어 있다. 삼국사기, 고려사, 조선왕조실록 등에는 지진, 홍수, 폭우 및 산 붕괴 등 다양한 자연재해 발생 상황이 기록되어 있으며, 이러한 기록은 과거 자연환경과 재해 발생 양상을 이해하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있다. 예를 들어 삼국사기에는 벌휴 이 사금 9년(192년)에 큰 비가 내려 산이 무너진 곳이 10여 곳이었다는 기록이 있으며, 첨해 이 사금 14년(260년)에는 홍수로 인해 40여 곳의 산이 무너졌다는 기록이 확인된다(Samguk sagi, 1145). 또한 고려사에는 현종 3년(1012년) 송악산의 큰 바위 붕괴와 현종 11년(1020년) 지리산 붕괴 등 산지 붕괴와 관련된 기록이 다수 확인된다(Goryeosa, 1451). 더불어 조선왕조실록에도 집중호우 이후 산이 붕괴하거나 토사가 유출되는 기록이 확인되며, 이러한 역사 기록은 조선시대 산사태 발생 특성을 분석한 연구에서도 활용된 바 있다(Lee et al., 2013a). 이와 같이 우리나라의 역사 문헌에는 자연재해와 관련된 다양한 기록이 존재하며 이러한 자료는 장기간에 걸친 산지재해 발생 양상과 특성을 이해하는 데 중요한 기초자료로 활용될 수 있다.
이러한 연구동향을 체계적으로 분석하기 위한 방법 중 하나로 동시출현단어 분석이 활용되고 있다. 동시출현단어 분석은 문헌에 나타난 단어들의 동시출현 빈도를 바탕으로 단어 간의 관계를 분석하는 기법으로 연도별, 주제별, 지역별 연구 경향이나 특정 학문 분야의 변화 양상을 파악하는 데 활용되고 있다(Jin and Eo, 2018). Kim et al. (2019)은 동시출현단어 분석을 활용하여 북한 사방공학 연구동향을 분석하였으며, Lim et al. (2020)은 국내외 토양침식 연구동향을 비교 분석하였다. 또한 Han and Kim (2023)은 동시출현단어 분석을 이용하여 주거만족도 연구의 연도별 연구동향을 분석하였다. 이처럼 동시출현단어 분석은 다양한 학문 분야에서 연구동향 분석을 위한 방법으로 활용되고 있다.
본 연구는 국제 및 국내 산사태 관련 연구논문을 수집하고 동시출현단어 분석을 실시하여 최근 연구 동향을 파악하고 이를 비교 분석함으로써 국내 산사태 연구의 현황을 제시하고 향후 수행되어야 할 산사태 연구의 방향성을 도출하기 위한 기초자료를 제공하는 것을 목적으로 수행하였다.
재료 및 방법
국제·국내 연구논문 수집 및 분석 절차
이 연구논문의 자료수집을 위하여 국제학술지 검색 데이터 베이스인 Web of Science (이하 WoS)를 검색기반으로 하여 국제 연구논문의 경우 WoS에서 제공하는 ‘Web of Science Core Collection’ 안에 포함된 SCI-EXPANDED (SCIE; 2006. 01. 01–2022. 12. 31), SSCI (2006. 01. 01–2022. 12. 31)에서 검색된 연구논문만을 수집하였다. 국내 연구논문의 경우 WoS의 KCI-Korean Journal Database에서 검색된 연구논문을 수집하였다. 문서 유형은 논문(article)만을 대상으로 하였다. Wang et al. (2021)과 같이 KCI 논문을 WoS에서 검색한 이유는 WoS에서 KCI 논문의 검색이 가능하며, 국제 연구논문과의 데이터 비교를 위함이다. 검색어는 산사태를 뜻하며, 국제적으로 통용되는 단어인 ‘landslide’로 검색어를 사용하였다. 언어 간 의미하는 뜻이 다를 수 있으므로 이를 배제하고자 국제 연구논문과 국내 연구논문 모두 영어로 검색하였다. 논문수집 기간은 최근 연구 동향을 파악하되, 분석 시점에서 데이터 수집 및 정제의 일관성을 확보하기 위해 WoS의 SCIE와 SSCI 제공 기간인 2006년부터 2022년까지로 설정하였다. 중복으로 수집된 논문은 1편만을 포함시켜 데이터베이스를 구축하였다. 최근 연도의 자료는 데이터베이스 내 등재 및 축적 과정이 진행 중이므로, 향후 연구에서는 최신 연도를 포함한 추가 분석이 필요하다.
이후 검색된 자료의 분석을 위해 WoS의 통계분석 시스템을 활용하여 연구 동향을 분석하였다. 국제 연구논문과 국내 연구논문으로 구분하여 연도별 게재 동향, 연구 학술 분야별 동향에 대한 분석을 실시하였다. 또한 국제 연구논문만을 대상으로 국가별 연구 수행 동향을 분석하였다(Fig. 1).
연구영역분석
분석을 위한 데이터는 WoS의 Web of Science Core Collection과 KCI-Korean Journal Database에서 수집된 텍스트 형식의 데이터를 기반으로 국제·국내 연구논문의 영문제목, 영문 초록, 키워드로부터 연구주제를 나타내는 단어(구)를 추출하였다. 이때 비정형 데이터인 텍스트 데이터에서 정제 작업이 필요한데, 이는 VOSviewer에서 제공하는 알고리즘을 통해 자동 정제되었다. 정제과정은 총 다섯단계로, 1단계: 제목 및 초록에서 저작권 문구를 제거한다. 2단계: Apache OpenNLP Library에서 제공하는 문장 감지 알고리즘을 활용해 텍스트 데이터를 문장으로 나눈다. 3단계: Apache OpenNLP Library에서 제공하는 품사 구분 알고리즘을 활용하여 텍스트 데이터를 동사, 명사, 형용사, 전치사 등과 같은 품사의 형태로 구분한다. 4단계: 문장에서 하나 이상의 연속된 단어들이 반복적으로 나타날 경우 이를 명사구로 정의한다. 이때 긴 명사구 안에 삽입된 짧은 명사구는 포함하지 않는다. 5단계: 영숫자가 아닌 문구는 제거하며, 대문자를 소문자로 변화하고 복수 명사구를 단수로 변화하여 명사구를 통일한다(Van Eck and Waltman, 2023). 이후 VOSviewer를 사용하여 동시출현단어 분석을 실시하였다. 분석은 수집된 데이터에서 출현한 키워드가 얼마나 동시에 출현하였는지를 중점으로 각 키워드 간의 군집화와 도표화를 실시한다. 군집화된 단어들 별로 각각의 다른 색상으로 표현하고, 단어 간의 거리는 서로 높은 연관성을 가지면 가깝게 위치하고, 낮으면 멀리 떨어져 위치한다(Van Eck and Waltman, 2017; Lim et al., 2020). 주요 키워드를 추출하기 위해 수집된 데이터에서 국제 연구논문의 키워드 출현빈도는 60회 이상 출현하는 키워드로 설정하였다. 국내논문의 출현빈도는 14회 이상 출현하는 키워드로 설정하였다. 이는 국제논문의 경우 해당 횟수보다 작게 설정 시 연구분야와 관련이 없는 단어가 도출되고 국내논문의 경우 15회 이상으로 설정할 경우, 연구영역 군집화 시 도출되는 단어의 수가 현저히 적어 분석에 어려움이 있기 때문이다.
출현된 단어 중 연관성이 없는 단어를 제외하기 위해 연관성 점수(relevance score)가 기본 설정 값인 60%에 포함되는 단어로만 사용하였다(Van Eck and Waltman, 2010). 출현 논문의 수만을 집계하기 위해 단어 수 산출방식을 ‘binary counting’으로 선택하였다(Van Eck and Waltman, 2023; Kwon and Bahn, 2024). 동시출현단어 분석 과정에서 의미적으로 유사하거나 중복되는 키워드의 영향을 최소화하기 위해 불용어 제거 및 기본적인 텍스트 정제 과정을 수행하였으나, 일부 유사 개념이 독립적인 키워드로 도출될 수 있는 한계가 존재한다.
결과 및 고찰
연구 동향 분석
연도별 게재 동향
WoS에서 연구 분석 기간인 2006년부터 2022년까지의 산사태에 대한 국제·국내 논문은 국제논문의 경우 21,781편이 검색되었다. 국내논문의 경우 877편이 검색되었으며, 이를 바탕으로 연도별 게재 수를 Fig. 2와 같이 나타내었다.
국제논문의 경우 2006년도부터 꾸준히 상승하는 추세로 연구가 이루어지고 있다. 또한, 2006년 이후 평균적으로 연간 98편의 논문이 더 증가하였는데, 2019년은 2018년의 논문 수에 비해 425편이 더 증가하였다. 이처럼 Fig. 2A와 같이 산사태에 대한 연구논문은 지속적으로 증가하고 있고, 국제적으로 산사태에 대한 관심이 지속적으로 증가하면서 연구가 확대되는 경향을 보였다.
국내논문의 경우 2006년을 기점으로 꾸준하게 연구가 이루어져 왔다. 2010년까지 비슷한 추세로 증가하다 2011년 이후 큰 상승을 보였다. 그러나 국제논문은, 게재 수는 지속적으로 증가하는 반면 국내논문의 게재 수는 2016년에 90편으로 최대치를 찍고 점차 감소하는 추세로 나타났다. 그러나 최근 국내 연구자들의 국제저널 게재 비율 증가를 고려할 때, 국내 저널에 게재된 논문 수만을 기준으로 국내 산사태 연구의 전체적인 감소로 단정하기에는 한계가 있다. 따라서 향후 연구에서는 저자 소속 국가를 기준으로 한 분석을 병행하여 보다 정확한 국내 연구 동향을 파악할 필요가 있다.
최근 우리나라는 이상기후의 영향으로 기온상승 및 국지적 집중호우가 빈번하게 발생해왔다. 시계열 분석을 통한 산사태 발생지의 특성을 연구한 Kim and Kim (2024)의 연구에서도 기후변화로 인한 여름철 강우의 증가는 산사태 발생 위험을 높이는 주요 원인이라고 하였다. 현재 우리나라에서 발생하는 대부분의 산사태 발생의 직접적인 요인은 강우로 간주된다. 이는 이상기후로 인해 집중호우가 지속적으로 증가하는 경향이 나타났으며, 이에 따라 산사태 발생 위험 또한 증가하는 경향이 나타났다(Eu, 2023). 또한, 연구에 의하면 기후정보포털의 SSP5-8.5 시나리오와 같이 현재 기후 값에 비해 향후 강수강도가 25% 증가할 것이라 하였다. 이에 따라 향후 우리나라의 산사태 발생위험 또한 증가할 것이라 확인되었다. 이렇듯 많은 산사태 관련 선행연구에서 기후변화에 따른 산사태 발생에 대한 연구의 필요성을 강조하고 있다. 하지만 Fig. 2B와 같이 국내 저널에 게재된 논문 수는 감소하는 경향을 보였으며, 이를 고려할 때 기후변화에 따른 산사태로부터 국민의 안전과 재산을 보호하기 위한 지속적인 연구 확대의 필요성이 제기된다.
이러한 국내 산사태 연구의 감소 경향은 단순한 연구 관심도의 저하라기보다, 연구 환경 및 구조적 요인의 영향을 받은 것으로 해석된다. 국내 산사태 연구는 주로 토목공학 및 일부 공학 분야에 집중되어 수행되어 왔으며, 연구 주제가 특정 키워드 및 방법론에 편중되는 경향이 나타났다. 이로 인해 연구 주제의 다양성과 확장성이 제한되는 경향이 나타났다. 또한, 국가 연구개발 투자 및 정책 방향 변화에 따라 산사태 관련 연구의 우선순위가 상대적으로 낮아진 것으로 해석된다.
반면, 국외의 경우 원격탐사, 인공지능, 기후모델링 등 다양한 학문 분야와의 융합 연구가 확대되면서 연구 주제의 확장성과 지속성이 유지되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 국내외 연구 동향의 차이를 발생시키는 주요 요인으로 작용한 것으로 해석된다. 따라서 향후 국내 산사태 연구에서는 다양한 학문 분야와의 융합을 통해 연구 주제를 확장하고, 지속적인 연구가 이루어질 수 있는 기반을 마련할 필요가 있다.
국가별 연구 수행 동향
WoS에서 추출된 국제논문들을 바탕으로 2006년부터 2022년까지 산사태 연구를 수행한 국가는 총 166개국으로 그중 상위 30개국을 그래프로 나타내면 Fig. 3과 같다. 그중 중국이 6,809편으로 전체의 20.87%로 가장 많이 연구를 수행한 것으로 나타났다. 다음으로는 미국 3,029편(9.28%), 이탈리아 2,850편(8.73%), 영국 1,334편(4.09%), 일본 1,187편(3.64%), 인도 1,152편(3.53%) 등의 순으로 나타났고, 대한민국은 556편(1.54%)으로 상위 15위 국가로 나타났다.
국가별 연구수행 규모의 차이는 단순한 산사태 발생빈도나 국토면적뿐만 아니라 연구 인프라, 연구 투자 규모, 데이터 접근성, 학술 네트워크 등 다양한 요인에 의해 영향을 받는 것으로 해석된다. 따라서 본 연구에서는 국가별 연구수행 규모 자체를 직접 비교하기보다는, 상위 국가를 중심으로 연구 동향의 특징을 분석하는 데 초점을 두었다. 중국의 판 구조 운동은 다른 나라에 비해 매우 활발하며 지진이 많이 발생하는 국가로 중국의 지형적 특성은 고도가 서쪽에서 동쪽을 급격히 낮아지는 특징을 가지는데, 이는 중국이 지진으로 인한 산사태가 많이 발생하는 원인 중 하나이다(Huang and Li, 2011). 또한, 중국의 전체 국토면적 중 약 15%가 황토 고원으로 구성되어 있어 매년 50건 이상의 산사태가 발생하여 인명 손실, 도로 및 철도 파괴 등과 같은 산사태로 인한 문제의 심각성 증가로 인해 산사태에 대한 많은 관심이 집중되고 있다(Zhuang et al., 2022). 많은 인명 및 재산피해를 준 2008년과 2017년 중국 쓰촨 성 대지진으로 인한 산사태와 같은 대규모 산사태의 발생이 빈번하게 일어나 활발한 산사태 연구 증가와 관련 요인으로 작용한 것으로 나타났다. 미국에서도 산사태가 빈번하게 일어나고 있다. 미국에서의 산사태는 모든 주에서 발생하는 것으로 알려진 지질학적 위험으로 2014년에 미국 워싱턴 주에서 일어난 오소 산사태, 2017년에 발생한 허리케인 마리아의 영향으로 푸에르토리코에서 약 40,000건 이상의 산사태가 발생하였다. 이와 같은 크고 작은 산사태의 발생으로 인해 미국 대중의 관심도를 상승시켰다. 그 결과 산사태 연구의 관심도도 상승하였다(Mirus et al., 2020). 미국 지질조사 국인 USGS는 미국 국토의 44%가 잠재적으로 산사태가 발생할 수 있다고 발표하였다(USGS, 2025). 이처럼 미국은 산사태에 대한 노출도가 상당히 높은 국가이며, 그에 따라 산사태 연구가 활발하게 수행된 것으로 나타났다. 따라서 각 국가 간 인구수 또한 연구동향에 대한 영향을 미치는 요인으로 해석되며, 향후 이에 관한 연구가 추가적으로 이루어진다면 보다 나은 연구 동향을 파악할 수 있을 것으로 나타났다.
연구 학술 분야별 동향
국제논문의 경우 지구과학이 12,510편(27.50%)으로 가장 많은 분야로 나타났다. 이어서 지질공학 4,684편(10.30%), 수자원학 3,987편(8.76%), 환경과학 3,738편(8.22%), 기상 및 대기과학 2,464편(5.42%) 등의 순으로 나타났다. 이외에도 물리적 지리학, 원격탐사, 영상과학 및 사진 기술 분야 등 다양한 분야에 연구논문이 게재되었다(Table 1). 이처럼 국제논문은 수자원학, 지질학, 기상 및 대기과학 분야 등과 같이 다양한 지구과학 분야의 세부영역에 포함되는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이는 산사태가 발생하는 지질구조 및 토양특성, 발생원인을 분석하는 지질학적 연구와 강우, 기온변화 등 기후변화와 자연재해로 인한 산사태 연구, 환경문제 및 기후변화와 같은 국제적인 이슈에 관한 산사태 연구가 중요시되고 있음을 시사한다. 예시로 Lee (2017)는 대만지역의 극한기후에서 산사태 동향을 연구했으며, 전 세계의 다양한 기후대에서의 연구에 필요성을 강조했다. 알프스 지역의 산사태와 기상의 동향을 연구한 Wood et al. (2016)은 기후의 변화뿐만 아니라 지질학 및 지형의 변화에 의한 산사태 연구도 필요하다고 강조하였다.
Table 1.
Top 20 academic research disciplines in which international papers on landslides have been published
국내논문의 경우 토목공학이 213편(24.29%)으로 가장 많은 분야로 나타났다. 이어서 기타공학 95편(10.83%), 자원공학 76편(8.67%), 산림학 49편(5.59%), 일반공학 44편(5.02%) 등의 순으로 나타났다. 이외에도 지질학, 지리학, 자연과학 등의 분야에도 게재된 것으로 나타났다(Table 2). 국내논문의 경우 토목공학 및 기타공학, 산림학 분야에 치중되어 연구가 이루어지는 것으로 나타났으며, 이는 산사태 발생지의 원인 및 특성 분석, 산사태의 경사면 안정화, 지진 및 강우에 의한 산사태 특성 분석, 산사태 지역의 복구방법 분석 등의 산사태 발생으로 인한 실질적인 문제를 해결하는 연구(Seo et al., 2008, 2021; Lee and Yoo, 2009; Kim et al., 2011)와 산사태 예측, 모니터링 및 평가, 조기 경보 시스템 개발 등의 방지 및 관리에 목적을 둔 연구(Oh et al., 2006; Lim et al., 2022; Song and Park, 2022)가 중요하게 다루어지고 있는 것으로 나타났다. 이러한 차이는 데이터베이스 내 학술 분야 분류 기준의 차이와 연구 주제의 편중 등에 의해 나타난 결과로 해석된다.
Table 2.
Top 20 academic research disciplines in which domestic papers on landslides have been published
연구영역 분석
산사태 관련 국제논문의 연구영역을 분석하기 위해 WoS의 Web of Science Core Collection에서 추출한 산사태 관련 국제논문 21,781편에 대한 영문제목, 영문 초록, 영문 키워드에 대한 데이터를 VOSviewer를 통해 분석하였다. 분석 결과 333,748개의 키워드를 추출하였다. 이 중에서 60편 이상의 논문에서 출현한 단어는 총 1,841개가 추출되었으며, 이후 연관성 점수가 60%에 해당하는 1,105개의 단어를 추출하였다.
이렇게 추출된 1,841개의 단어로 동시출현단어 분석을 실시한 결과 4개의 연구영역으로 구분되었다(Fig. 4). 구분된 4개의 연구영역에서 출현빈도가 높은 상위 20개의 키워드를 정리하였다(Table 3). 먼저 제1 연구영역에서는 기법(technique), 지도(map), 연구영역(study area), 정확도(accuracy), 거리(distance), 지수(index), 성능(performance), 알고리즘(algorithm), 주(province), 도로(road), 데이터 값(dataset), 관리(management), 암석학(lithology), 고도(elevation), 산사태취약성(landslide susceptibility) 등의 단어가 높은 빈도순으로 출현하였다. 제2 연구영역의 키워드는 붕괴(failure), 메커니즘(mechanism), 표면(surface), 증가(increase), 변형(deformation), 깊이(depth), 변위(displacement), 안정성(stability), 테스트(test), 물(water), 불안정성(instability), 경사면 붕괴(slope failure), 시뮬레이션(simulation), 실험(experiment), 속도(velocity) 등의 높은 빈도순으로 출현하였으며, 제3 연구영역은 흐름(flow), 움직임(movement), 부피(volume), 침식(erosion), 진화(evolution), 퇴적물(deposit), 침전물(sediment), 암석(rock), 단층(fault), 형성(formation), 파편(debris), 미끄러짐(slide), 계곡(valley), 기록(record), 붕괴(collapse) 등의 키워드가 높은 빈도순으로 나타났다. 제4 연구영역은 모니터링(monitoring), 탐지(detection), 센서(sensor), 간섭합성개구레이다(insar), 시계열(time series), 위성(satellite), 신호(signal), 센티넬(sentinel), 처리(processing), 합성개구레이다(sar), 모니터링시스템(monitoring system), 산사태 모니터링(landslide monitoring), 공간해상도(spatial resolution), 무인항공기(uav), 수집(acquisition) 등의 높은 빈도순으로 출현하였다.
이후 각 연구영역에서 출현한 단어의 출현빈도를 토대로 연구영역별 주제를 도출한 결과, 제1 연구영역은 ‘공간정보시스템을 활용한 산사태 취약지도 개발’, 제2 연구영역은 ‘산사태의 물리적 요인과 지반 안정성’, 제3 연구영역은 ‘산사태 발생의 메커니즘’, 제4 연구영역은 ‘무인항공기를 이용한 산사태 모니터링 및 탐지 기술 개발’에 관한 연구영역으로 구분했다.
각 연구영역을 대표할 수 있는 논문을 살펴보면 다음과 같다. 제1 연구영역의 경우 He and Beighley (2008)는 남부 캘리포니아 산사태 사례를 중심으로 GIS를 활용하여 산사태 취약성 지도개발을 연구하였으며, Broeckx et al. (2018)은 공간데이터를 활용하여 아프리카 지역의 산사태 연구를 수행하였다. 아프리카 지역의 두 가지의 산사태 취약지도를 구축하였다. 제2 연구영역은 Yang et al. (2016)은 중국의 대형 산사태를 배경으로 산사태의 전체적인 안정성과 변형 및 붕괴 과정에 대한 산사태 안정성을 연구했으며, 연구 결과 산사태의 변형 및 파괴는 경사의 형태에 의해 크게 반응하며 산사태는 지진파에 의해 증폭효과가 크게 나타났다. 제3 연구영역의 연구사례로 Zhu et al. (2019)은 2018년 중국 쓰촨 성에서 발생한 산사태의 특성 및 붕괴 메커니즘을 분석하였으며, 해당지역의 지층은 불 투과성 사암이 주를 이루었다. 장기간의 폭우로 인한 침투수가 퇴적물을 메워 간극 수압이 커지고 퇴적물 강도의 약화가 산사태 발생의 결정적인 원인이라 확인되었다. 제4 연구영역의 사례는 Rosi et al. (2018)은 PS-InSAR를 이용하여 이탈리아의 토스카나 지역의 산사태 분포와 지형적 특징을 분석하였으며, 분석 결과 기존 산사태 지도의 고전적인 빈도분포에서 모든 산사태의 붕괴 지수가 계산되어 새로운 산사태 지도를 개발하였고 펠리틱 플리시(pelitic flysch)가 가장 산사태 발생 가능성이 높은 암석이라 보고한 바 있다. 연구영역의 예시와 같이 국제논문의 경우 연구영역의 구분이 명확하게 나타났으며, Fig. 4와 같이 키워드 및 연구영역의 거리가 인접하거나 서로 중첩되는 형태로 각 연구영역이 상호연관성을 가지고 있는 것으로도 나타났다. 제2 연구영역과 제3 연구영역의 경우 산사태의 물리적 요인은 산사태 발생의 메커니즘을 이해하는 기초가 되며, 메커니즘 연구 또한 물리적 요인이 산사태에 미치는 영향을 분석하는데 요구되는 요소이다. 따라서 두 연구영역은 서로 상호 보완적인 관계가 나타났다. 또한, 제1 연구영역과 제4 연구영역은 연구 주제가 공간정보를 활용하여 관측 및 예측을 위한 프로그램 개발을 주제로 한다는 점에서 상호연관성이 있다고 나타났다.
Table 3.
Top 20 keywords for each cluster are shown in the keyword cluster map of international papers related to landslides
국내논문의 경우 WoS의 KCI-Korean Journal Database에서 추출한 국내논문 877편에 대한 영문제목, 영문 초록, 영문 키워드에 대한 데이터를 VOSviewer로 분석했다. 분석 결과 18,236개의 키워드가 추출되었으며, 14편 이상의 논문에서 출현한 단어는 302개가 추출되었고, 연관성 점수 60%에 해당하는 181개의 단어가 추출되었다.
추출된 181개의 단어로 동시출현단어 분석을 실시한 결과 3개의 연구영역으로 구분되었으며(Fig. 5), 구분된 3개의 연구영역에서 출현빈도가 높은 상위 20개의 키워드를 정리하였다(Table 4). 국내논문의 제1 연구영역은 재해(disaster), 시스템(system), 논문(paper), 변화(change), 년(year), 관리(management), 자연재해(natural disaster), 문제(problem), 기후변화(climate change), 홍수(flood), 기간(period), 계획(plan), 태풍(typhoon), 국가(country), 환경(environment) 등의 단어가 높은 빈도순으로 출현하였다. 제2 연구영역은 요인(factor), 지도(map), 정확도(accuracy), 산사태 발생(landslide occurrence), 지수(index), 연구영역(study area), 방향(aspect), 지리정보시스템(gis), 밀도(density), 성능(performance), 가중치(weight), 범주(class), 산사태 취약성(landslide susceptibility), 곡선(curve), 데이터베이스(database) 등의 높은 빈도순으로 출현하였으며, 제3 연구영역은 토양(soil), 시험(test), 특성(characteristics), 증가(increase), 구조(structure), 암석(rock), 붕괴(collapse), 깊이(depth), 이동(behavior), 산사태 지역(landslide area), 파편(debris), 붕괴(failure), 시뮬레이션(simulation), 표면(surface), 메커니즘(mechanism) 등의 단어가 높은 빈도순으로 출현하였다. 이후 각 연구영역에서 출현한 단어의 출현빈도를 토대로 연구영역별 주제를 도출한 결과, 제1 연구영역은 ‘자연재해 및 기후변화에 따른 산사태 발생’, 제2 연구영역은 ‘공간정보시스템을 활용한 산사태 위험지도 개발’, 제3 연구영역은 ‘산사태 발생지의 토양 특성과 지반 안정성’에 관한 연구영역으로 구분되었다. 각 연구영역의 예시로 제1 연구영역의 경우 Kim (2018)은 충청지역을 대상으로 지자체의 기후변화 재해 대응 지원을 위한 잠재 산사태 위험지역 분석을 실시하였으며, 충청도 지역의 산사태 지역을 중심으로 MAXENT, GLM, RF의 공간분포모델이 산사태 위험지역 모델링에 적합한 것으로 보고했다. 제2 연구영역의 경우 Oh (2010)는 항공사진과 GIS를 이용한 산사태 탐지 및 산사태 취약성 분석에 관한 연구를 수행하였으며, 분석결과 경사 방향과 경사 요인이 산사태 취약성 평가에 주요 요인이라 보고한 바 있다. 또한, 제3 연구영역의 예시로 Jeong and Seo (2013)는 터널 갱구지역의 사면 안정성 및 산사태 위험도 평가를 위해 연구를 수행하였으며, 해발고도 485–495 m인 구간이 강우시 안전율이 0.99로 사면 안정성이 가장 불안정한 것으로 나타났다. 국내논문도 국제논문의 경우처럼 각 연구영역의 구분이 명확하게 나타났지만, 국제논문의 연구영역에 비해 키워드의 수가 적고, 연구영역 간의 중첩된 키워드의 수가 적어 연구영역 간의 상호연관성이 낮은 것으로 나타나 각 연구영역이 독립적으로 연구가 수행되고 있는 것으로 나타났다. 또한, 국제논문의 경우 공간정보시스템, 물리적 요인, 산사태 발생 메커니즘, 무인항공기 활용 등 다양한 기술적인 방향과 이론적인 분석으로 산사태를 연구하는 반면 국내논문의 경우 국내의 지역적 특수한 환경과 지질학적 특성을 반영한 연구와 같은 실질적인 문제 해결을 중심으로 연구하는 경향이 나타났다. 따라서 향후 연구에서는 다양한 최신 기술 및 방법을 바탕으로 수행된 국제논문의 연구를 참고하여 이상기후의 발생에 따른 산사태 발생을 예측하고 예방할 수 있는 연구가 우선으로 수행될 필요가 있다.
그러나 국외에서 개발된 연구를 국내에 적용함에 있어 어려움이 있을 수 있다. 국가마다 지형 및 지질, 기후와 같은 환경적인 특성이 다르다. 이러한 환경적 차이로 국외에서 개발된 연구를 국내에 적용함에 있어 어려움이 있을 수 있다. 따라서 향후 수행될 연구는 국내에서 일어나는 산사태의 기후, 지형 및 지질 등의 환경적 요인을 명확하게 규정해야 하며, 이를 통해 우리나라와 유사한 환경적인 특성을 갖는 국가를 모색해야 한다. 이후 모색된 국가를 대상으로 이루어진 산사태 관련 연구들을 파악하여 국내에 적용 및 응용할 수 있는 연구기술을 모색해야 할 것이며, 이를 바탕으로 이상기후에 따른 변화에 맞추어 이를 예측하고 방지할 수 있는 연구가 이루어질 필요가 있다.
Table 4.
Top 20 keywords for each cluster shown in the keyword cluster map of domestic papers related to landslides
결 론
이 연구는 Web of Science에서 2006년부터 2022년까지 검색된 산사태 관련 국내외 논문을 바탕으로 동시출현단어 분석을 통해 연구동향을 파악하여 향후 산사태 관련 국내연구의 방향성을 제시하고자 하였다. 분석결과 국제논문의 연도별 게재 동향은 2006년부터 최근까지 꾸준히 증가하는 추세를 보였으나 국내논문의 경우 2016년도를 기준으로 감소하는 추세를 보였다. 국가별 연구 동향 분석 결과, 중국, 미국, 이탈리아, 영국 등의 순으로 연구가 많이 이루어졌으며, 대한민국은 상위 15위 국가로 나타났다. 연구 학술 분야별 분석결과로 국제논문은 지구과학을 중심으로 다양한 환경 및 자원 관련 주제를 다루며, 글로벌 이슈 해결을 위한 연구가 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 한편, 국내논문은 토목공학을 중심으로 실용적인 문제 해결과 방지 및 관리에 중점을 둔 연구가 이루어지는 것으로 나타났다. 국내외 산사태 관련 논문의 연구영역 분석은 국제논문은 ‘공간정보시스템을 활용한 산사태 취약지도 개발’, ‘산사태의 물리적 요인과 지반 안정성’, ‘산사태 발생의 메커니즘’, ‘무인항공기를 이용한 산사태 모니터링 및 탐지 기술 개발’로 4개의 연구영역이 나타났으며, 각 연구영역이 상호연관성을 가지고 있는 것으로도 확인되었다. 국내논문의 경우 ‘자연재해 및 기후변화에 따른 산사태 발생’, ‘공간정보시스템을 활용한 산사태 위험지도 개발’, ‘산사태 발생지의 토양 특성과 지반 안정성’으로 3개의 연구영역이 나타났지만, 국제논문과는 달리 각 연구영역은 상호연관성이 낮아 각 연구영역이 독립적으로 연구가 진행된 것으로 확인되었다. 이를 바탕으로 향후 연구에서는 다양한 산사태 연구의 분야를 서로 상호보완하는 연구가 이루어져야 할 것이며, 산사태 연구의 선진국가의 연구를 바탕으로 우리나라와 환경이 유사한 국가를 모색하여 해당 국가의 산사태 연구를 바탕으로 지속되는 기후변화에 따른 산사태 예측 및 방지에 관한 연구 확대가 요구된다.
본 연구는 동시출현단어 분석을 통해 산사태 연구의 구조적 특성을 정량적으로 도출하고, 국내외 연구동향을 비교·분석함으로써 산사태 관련 분야의 연구가 지속적으로 수행되고 있음을 확인하였다. 또한, 국내 산사태 연구의 현주소를 파악함으로써 향후 연구 방향성 도출을 위한 기초자료를 제공하였다는 점에서 의의가 있다.
이 연구는 WoS의 제공 기간인 2006년 이후의 논문들 만을 대상으로 하여 2006년 이전의 연구논문은 분석에서 제외되었다는 한계점이 있다. 이는 Web of Science Core Collection의 경우 영어로만 검색이 가능하여 국가간 언어 차이로 인하여 검색 논문에서 제외될 수 있다는 한계점이 존재한다. 또한, WoS라는 하나의 데이터베이스에서 검색되는 논문만을 분석에 활용하였다는 한계점이 있다. 따라서 향후 연구에서는 국제논문을 검색할 수 있는 다양한 데이터베이스를 기반으로 더 폭넓은 시간적 범위를 대상으로 연구 동향을 분석하면, 보다 정확하고 의미 있는 시사점을 도출할 수 있다. 또한 본 연구는 전체 연구 기간을 대상으로 키워드 및 군집 분석을 수행하였으므로, 시간에 따른 연구 동향의 세부적인 변화까지 반영하지 못한 한계가 있다.
