🏗️잇단 싱크홀 발생, 지하 개발에 영향 있을까?

📢최근 전국 각지에서 싱크홀이 동시다발적으로 발생하면서 시민들의 불안감이 고조되고 있습니다. 특히 명일동 9호선 연장공사 현장에서 발생한 대형 싱크홀로 인명피해가 발생한 이후, 싱크홀 문제의 심각성이 대두되고 있는데요. 싱크홀 발생 원인이 정확히 밝혀지지는 않았지만, 노후 수도관이 문제의 주범으로 지목되면서 지하안전 전수조사 및 예방책 마련을 촉구하는 목소리가 높아지고 있습니다.

1. 전국서 잇달아 발생하는 싱크홀 사고

최근 전국에서 동시다발적으로 싱크홀이 발생하며 전국이 혼란에 빠졌습니다. 싱크홀 사고의 심각성은 지난달 명일동 5차선 도로 붕괴 후 본격적으로 제기됐는데요. 지난 24일, 서울 강동구 명일동에서 직경 20m 규모의 대형 싱크홀이 발생, 문제의 도로를 지나던 오토바이 운전자가 토사와 함께 매몰되어 결국 사망한 사건이 발생했죠. 멀쩡하던 도로가 갑자기 붕괴되며 인명피해가 발생하자 싱크홀에 대한 국민의 경각심이 높아져가고 있는 상황입니다.

1-1. 최근 발생한 싱크홀 사고

그런데 명일동 싱크홀 사고 발생 이후에도 전국 각지에서 싱크홀 사고가 접수되며 불안감이 고조되고 있는데요. 최근 일주일 동안에는 총 6건의 싱크홀 신고가 접수됐을 만큼 현재 싱크홀이 빈번하게 발생하고 있는 상황입니다. 그 수가 상당해 언제 어디서 싱크홀이 발생했는지 한번에 파악하기 힘들 정도죠. 

명일동 싱크홀 이후 가장 규모가 컸던 싱크홀은 지난 4월 11일, 경기도 광명시 일직동 신안산선 복선전철 현장 인근에서 발생했는데요. 이 사고로 관계자 2명이 고립된 바 있죠. 그중 20대 굴착기 기사는 생환했지만, 시공사인 포스코이앤씨 소속 50대 근로자는 지난 16일, 안타깝게도 사망한 채로 발견됐습니다.

문제의 현장은 사고 발생일 새벽 경찰에 붕괴 우려 신고를 접수하고, 구간 통제에 들어간 상황이었는데요. 국토부와 포스코이앤씨 등 공사 관계자들이 균열 발생 원인 분석과 보강 공사를 위한 안전진단을 진행하다 사고가 발생했습니다.

13일에는 마포구 애오개역 앞 차로에 지름 40cm, 깊이 1.3m의 싱크홀이 발생해 교통이 통제된 바 있는데요. 같은 날 강동구 천호동 강동역 1번 출구 인근 횡당보도에서도 싱크홀이 발생했습니다. 

수도권 뿐 아니라 부산에서도 싱크홀이 발생했는데요. 4월 13일과 14일, 부산 사상~하단선 도시철도 공사 현장 주변에서 두 건의 싱크홀이 발생했습니다. 다만 관계자는 부산 싱크홀의 경우 굴착 과정에서 도로가 함몰된 것으로, 일반적인 싱크홀과는 다소 차이가 있는 것으로 설명했습니다.

이외에도 크고 작은 싱크홀과 지반침하 사례가 계속 보고되고 있는데요. 국민적 불안이 큰 사안인 만큼 정부도 관련 대책 강화에 힘쓸 것으로 보입니다. 

2. 연이은 싱크홀 발생, 원인은?

언제 어디서 싱크홀이 발생할 지 모른다는 공포가 확산되며 싱크홀이 발생하는 원인이 무엇인지 관심이 집중되고 있는데요. 전문가들은 싱크홀 발생의 주 원인이 노후 수도관 파열이나 지하수 유출에 있다고 보고 있죠. 또한 이와 더불어 무분별한 지하 개발도 원인이 될 수 있다 지적하고 있습니다.

2-1. 노후된 수도관과 지하수, 싱크홀의 원인이 될 수도

지하에는 상수관과 하수관 등 수도관이 매립되어 있어 물이 수도관을 통해 이동하죠. 만약 수도관이 파열될 경우에는 수도권 내부를 흐르던 물이 자연스레 지하 공간으로 스며들게 됩니다. 하지만 유실되는 물의 양이 많고, 누수가 상당시간 지속된다면 이야기가 달라지는데요. 물이 흘러가면서 흙을 함께 쓸고 내려가 토사가 유실될 경우, 땅속 지하에 빈 공간이 생기는 동공(洞空) 현상이 발생하게 됩니다. 토사 유실이 계속 돼 동공이 커진 상태에서 지상부에 지속적인 충격이 가해질 경우, 충격을 지지할 토사가 없어 지반 침하가 발생하는 것이죠.

최근 발생하고 있는 싱크홀 사고도 노후 수도관 파열로 인한 누수가 1차적 원인이 되었을 것이라 추측되는데요. 상수관에 비해 교체 주기가 길어 노후된 하수관이 전국에 많고, 이 하수관이 손상되면서 동공 현상을 유발했을 것으로 보입니다. 실제로 지난 13일 마포구에서 발생한 싱크홀도 하수관 파열이 원인이었던 것으로 알려졌는데요. 최근 5년간 전국에서 발생한 싱크홀 사고 중 45.5%가 하수관 손상 때문이었던 것으로 밝혀졌죠.

수도관 파열 이외에도 지하수가 동공의 원인이 될 수도 있는데요. 지하수가 연약지반을 지나면서 주변의 토사를 끌고 가 지하면에 빈 공간이 발생할 수 있습니다. 지하수가 지속적으로 흐르면서 오랜 시간 토사가 침식될 경우, 그 크기가 커질 수 있는데요. 또한 지하수의 흐름 경로에 따라 피해 면적이 넓어질 수 있습니다.

2-2. 지하 공사가 원인?

반면 무분별한 지하 개발과 부실 공사가 싱크홀 발생의 원인이 될 수 있다는 의견도 존재하는데요. 굴착 시 지하수가 다량 유출될 수도 있고, 지반에 적합하지 않은 공법을 사용했거나 차수 및 보강이 부실할 경우 대규모 싱크홀이 발생할 수 있다는 겁니다.

지하철 및 지하 고속도로 공사를 위해 굴착을 할 때는 필연적으로 지하수 유입이 생길 수밖에 없는데요. 때문에 이 지하수를 빼내는 작업이 중요한데, 배수 중 모래나 자갈과 같은 토사물이 함께 유실되면서 지반 침하가 발생할 수 있습니다. 이러한 상황이 계속될 경우, 땅이 꺼지는 싱크홀 현상이 나타날 수 있습니다.

지난 11일 붕괴된 광명시 신안산선 복선전철 공사현장의 경우, 지난해 4분기 일 평균 1천 600여t(톤)의 지하수를 퍼내며 작업한 것으로 알려졌는데요. 이 때 다량의 토사가 함께 유실되어 붕괴의 원인을 제기했을 것이란 추측이 나오고 있습니다. 

또한 지반 상태에 적합하지 않은 굴착 공법을 사용하고, 이에 더해 보강 및 차수 공사가 제대로 이루어지지 않을 경우에도 싱크홀이 발생할 수 있습니다. 최근 싱크홀 사고가 발생한 명일동 9호선 공사현장과 광명 지하터널 공사 현장은 연약지반으로 알려졌는데요. 이 두 현장에 모두 나틈(NATM)공법이 적용된 것으로 밝혀습니다. 나틈공법은 변화다면 시공에 유리한데요. 하지만 화약 발파로 터널을 뚫은 후 지반이 가진 고유의 지지력에 보강재를 더해 터널의 모양을 유지하는 공법이기에 연약지반에 적용할 경우 철저한 사전 보강을 하는 등의 주의가 요구됩니다.

이와 더불어 지반이 약한 지역에서 지하 개발을 진행할 경우, 연약한 지반을 보강하거나 지반과 구조물의 연결을 더 단단히 하기 위한 그라우팅 시공 등이 들어가야 하는데요. 또한 지반이 연약한 지역은 일반적으로 모래나 자갈로 구성되어 있어 투수성이 높기에 굴착면 안으로 지하수가 유입되지 않도록 하는 차수 작업도 이뤄져야 합니다. 그런데 보강 및 차수 시공 단계에서 하자가 발생했거나 시공이 부실했을 경우, 지하수가 유입되면 싱크홀이 발생할 수 있는 것이죠.

3. 지하 개발, 앞으로 어떻게 될까?

아직 싱크홀 발생의 명확한 원인이 밝혀지진 않았지만, 지하 개발공사가 싱크홀 발생에 영향을 미치진 않았을지 관련 조사가 계속될 것으로 보이는데요. 또한 지하 개발 사업 시 지반조사 및 보강공사 관련 단속도 강화될 것으로 예상됩니다. 

문제는 국토 효율화라는 명목 하에 최근까지 지하 공간 개발 및 철도 지하화 사업이 활발하게 추진되고 있었다는 건데요. 그런데 싱크홀로 인한 인명사고가 연달아 발생하며 불안감이 최고조에 달한 만큼 인프라 지하화 사업에 요구되는 설계와 공법 등 안전 기준도 강화될 가능성이 높아졌습니다. 

안전 기준 강화는 공사비 상승을 야기하는데요. 장기화된 경기 침체와 공사비 상승으로 어려움을 겪고 있는 건설업계에게 비용 추가는 부담으로 다가올 수밖에 없습니다. 하지만 정부도 사업비를 증액할 여력이 부족한데요. 때문에 지하 개발 사업의 속도가 늦춰질 수 있다는 가능성이 제기되고 있습니다.

4. 싱크홀 피해를 막기 위해선

싱크홀로 인한 피해를 막기 위해서는 1차적으로 노후 수도관 파열 여부와 지하수 수위 및 유출량을 지속 점검해야 하는데요. 사고가 우려되는 지역은 선제적으로 조치를 취해 대형사고를 방지해야 합니다. 지하 개발 사업을 진행하는 건설사도 지반 조사와 안전 점검, 차수 및 보강 공사 등을 철저히 이행해 부실시공 및 시공 하자로 인한 싱크홀 발생을 막아야할 것입니다.

또한 지하 동공의 원인이 되는 노후 수도관 개보수도 이뤄져야 합니다. 하지만 수도관을 교체하는 데 막대한 비용이 소요되는 만큼 전량 교체는 현실적으로 어려운데요. 이를 해결하기 위해선 효율적으로 수도관을 개보수 할 수 있는 방안을 마련하는 노력 등이 필요합니다. 건설기술연구원이 개발한 *연성관 보강라이닝 공법과 같은 기술을 개발하고, 현장에 적용한다면 노후 수도관으로 인한 싱크홀 및 지반 침하 등의 문제를 일정 부분 예방할 수 있을 것으로 보입니다.

*연성 하수관로용 비굴착 보수공법으로, 라이너 들뜸 및 통수단면적 감소를 최소화하여 개보수할 수 있는 보강기술을 말한다. 

연이은 싱크홀 발생으로 국민들의 불안감이 최고조에 달해 있는데요. 도로 붕괴로 인명 피해가 발생하는 안타까운 일이 더 이상 일어나선 안될 것입니다. 정부와 건설사의 발 빠른 대처와 꼼꼼한 안전점검, 예방책 마련이 시급한 시점입니다. 

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