한국터널지하공간학회지 M ar ch 2020 Vol.22 / No.1 ISSN 2233-7482 M agazine of K orean Tunnelling and u nder gr ound Sp ace aSS ocia Tion [특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리] • 제7강 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 [기술기사] •대단면 TBM 터널 - 계획단계에서 고려되어야 할 기술적인 측면 •Application of Norwegian Method of Tunnelling (NMT) Principles to bypass landslides in mountainous terrain •부유식 교량 또는 부유식 터널 어떻게 넓고 깊은 피오르드를 건널 것인가? [특별기고] [학생기고] [인문학 산책] [터널 질의 답변] [논문 소개]시 론 이강주 2 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 김영근 4 기술기사 오주영, 박현구 20 Rajinder Bhasin, Arnstein Aarset 26 신윤섭 36 특별기고 서강천 45 학생기고 윤환희 54 인문학 산책 김재성 56 맹성렬 62 터널 질의 답변 김재근 70 논문 소개 조재연 73 조재연 74 조재연 76 조재연 82 신간소개 곽창원 85 ITA-News 김범주 87 학회소식 및 국내외 회원동정 학회 사무국 90 해외학회 일정 서형준 94 편집후기 이철주 95 한국터널지하공간학회 임원명단 고 문 : 정형식, 홍성완,이인모,배규진, 김승렬,이상덕, 김상환, 신종호 회 장 : 유한규 감 사 : 이명재, 김응태 부회장 : 김낙영, 김창용,손병두,이강주, 이상헌,유광호, 유충식, 이원돈 전담이사 : 김동규, 김홍문,문훈기,박치면, 사공명,신영완, 신휴성, 이재국,이철주,장수호, 조계춘,최항석 특임이사 : 박인준, 이석원, 이용주 일반위원회 위원장 : 곽창원, 김영욱, 손무락, 심영종 기술위원회 위원장 : 고성일, 김경열, 김대영, 박병희, 송기일, 유용호, 전기찬, 최창림, 한동근, 허도학, 황인백 이 사 : 김범주, 김석기,김수근,김영근, 김영신,김영준, 김재관, 김재성,김정환,김제경, 김창동,김태영, 김택곤, 김형건,김효규,류지오, 문준배,문준식, 박의섭, 박종범,박종식,박종호, 박한철,박현종, 백용기, 송 훈, 신민식, 오영석, 오원섭, 우종태, 유제남, 이대식,이덕희,이상필, 이석진,이선복, 이성원, 이승원,이재영,이태순, 이호성,임기운, 임영덕, 임재승,임준수,장석부, 장승수,정지열, 정치광, 정혁상,채휘영,최덕찬, 최명식,한신인, 황영철 학회지 편집위원회 위원장 : 이철주 수석간사 : 곽창원 간 사 : 박종식, 전기찬,최순욱,박정준, 정혁상,문준식, 김정환, 고준영 위 원 : 오주영, 최창림,이석진,고성일, 김기환,정상준, 김영준, 신현강,김영석,오태민, 반호기,김범주, 서형준, 박헌준,김용민,조재연, 신윤섭 발행처 : 사단법인 한국터널지하공간학회 06720 서울시 서초구 효령로 304 14층 11호(국제전자센터) 전 화 : 02-3465-3663 전 송 : 02-3465-3666 E-mail : ktastaff@hanmail.net Home Page : www.tunnel.or.kr 편집 및 발행인 : 유한규 인쇄인 : (주)에이퍼브(02-2274-3666) 인 쇄 : 2020.3.16. 발 행 : 2020.3.20. 분기별 / 비매품 Vol. 22. No. 1 2020년 3월시론 시론 2 자연,터널 그리고 지하공간 터널과 건축이 만났을 때... 이강주 학술부회장 “우선 창조적인 근육을 단련해야 해요. 영화 보고, 음악회 가고, 미술관 가고, 남이 건축한 걸 보고, 그 이상을 만들겠다는, 그걸 초월하겠다는 용기를 가져야지... 늙어서 체력이 떨어지면 싸울 마음이 사라져요. 창조적 근육이 없어질 경우에도 마찬가지죠. 똑 같아요 둘 다 단련해야 하니까. 매일 치열하게 살지.” 세계 적인 건축가를 다룬 영화 ‘안도 타다오’에서 그가 경쾌하게 하는 말이다. 건축하기 전 아마추어 권투선수였 던 안도 타다오는 공원에서 까불면서(?) 섀도우 복싱으로 몸을 단련하고 있었다. 올해로 80세... 영화 마지막 부분에 그는 췌장암 말기 환자로 많이 아픈 모습이었다. “췌장암에서 완치된 사람이 있나요?” 그가 의사에게 물었다. “안도 선생께서 그런 첫 사람이 되어주세요.” 의사의 지혜로운 대 답에 의지하여 암과 열심히 싸우고 있지만, 그가 혼신의 힘으로 설계했던 ‘상하이 폴리 대극장’ 개관식에는 결국 참석하지 못한다. Vol. 22, No. 1 3 영화에서 알게 된 ‘상하이 폴리 대극장’의 설계 개념에 매료되어 나는 작년 8월과 올 1월, 이곳을 두 번 방문하였다. 나를 매료시킨 설계 개념이란 바로 건물 안에 터널들을 구축한 것이었다. 건물의 기본 형식은 100m×100m×34.5m의 직육면체 박스이다. 건축가는 이 박스 내부에 수직, 수평, 대각선 방향으로 모두 5개의 터널을 삽입하였다. 6개 층 높이의 수직 로비터널, 2개 층 높이의 수평 현관터널, 1층의 대각선 야외 극장터널과 지붕의 대각선 야외극장터널, 마지막으로 인접한 고층 타워와 연결되는 수평 통로터널이 그것 들이다. 이 터널들은 내부에서 드라마틱한 공간들을 만들뿐만 아니라 외부에서도 사과모양이나 구멍 난 스 위스 치즈처럼 대담하고 창의적인 외관을 창출하고 있었다. 터널과 건축이 만났을 때... 큰 감동이 나타났다! 2020년, 육체적인 단련과 함께 창조적인 근육 또한 지속적으로 연마하여 크고 작은 감동들을 서로 주고 받는 우리 터널지하공간학회가 되기를 진심으로 기원합니다. 학술부회장 이 강 주제2강. 터널공사 리스크 관리 가이드라인 4 자연,터널 그리고 지하공간 최근 건설공사의 체계적인 안전관리에 대한 관심과 노력은 꾸준히 증가하고 있으며, 지하굴착공사에서의 안전문제는 중요 한 이슈가 되어 왔다. 특히 도심지에서의 지반함몰(싱크홀)사고 와 지반붕락사고는 안전문제에 대한 철저한 관리를 필요로 하는 중요한 계기가 되었다. 이러한 배경을 바탕으로 국토교통부에는 2016년 건설공사에 안전관리를 설계단계부터 반영하도록, 선진 국에서 적용되는 있는 안전설계(Design for Safety, DfS)방법을 도입하여 제도화하고 매뉴얼을 작성하였다. 또한 2018년부터 제7강 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 Review on Underground Safety Management in Korea 김영근 (주)건화 기술연구소 연구소장/공학박사/기술사 설계 안전성 검토(국토교통부, 2017)지하안전정보시스템과 지하안전영향평가(국토교통부, 2018)Vol. 22, No. 1 5 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 지하굴착공사에 설계 및 시공단계에서 안전 영향을 의무적으로 검토해야하는 지하안전특별법을 제정하고 지하안전영향평가를 수행하도록 하고 있다. 본 고에서는 국토교통부 주관으로 시행하고 있는 설계안전성 검토제도와 지하안전영향평가제도를 중심으로 지하터널공사에 대한 지하안전관리체계를 검토하였으며, 안전관리체계의 수행 상의 문제점을 분석하고 개선방안에 대하여 기술하고자 하였다. 1. 설계 안전성 검토(Design for Safety, DfS) 설계안전성 검토제도는 안전관리계획을 수립하는 건설공사 에 대하여 설계단계에서 설계자가 시공과정의 위험요소를 발굴 하여 사전에 제거하는 안전설계(Design for Safety, DfS)를 실 시설계중에 수행하도록 하는 것으로 2016년 시행되었다. 본 제 도는 국토교통부에서 영국 보건안전위원회(HSE)의 CDM 체계 와 싱가포르 국토교통청(LTA)의 DfS 시스템을 벤치마킹하여 국 내실정에 맞게 법제화 한 것으로‘설계안전성 검토업무 매뉴얼’ 배포하여 설계업무에 반영하도록 하고 있다. 본 제도는 건설단계의 위험요소를 설계단계에서 사전에 발굴 하여 위험성 평가와 저감대책을 수립하고 설계에 반영함으로써 설계단계에서 위험요소를 제거‧ 저감하는 활동으로, 시공전의 설계 단계부터 건설공사의 안전을 선제적으로 관리하기 위하여 실시설계의 안전성을 건설 전 과정(기획-설계-시공-유지관리) 을 아우르는 안전관리체계 구축을 목표로 한다. 1.1 관련법과 제도시행 이력 • 「건설기술진흥법」 제62조(건설공사의 안전관리) ⑱ 발주청은 대통령령으로 정하는 방법과 절차에 따라 설계 의 안전성을 검토하고 그 결과를 국토교통부장관에게 제출하 여야 한다. • 「건설기술진흥법 시행령」 제75조의2(설계의 안전성 검토) ② 발주청은 제1항에 따라 설계의 안전성 검토를 의뢰할 때 다음 각 호의 사항이 포함된 설계의 안전성에 관한 보고서(이 하 “설계안전검토보고서”라 한다)를 한국시설안전공단에 제 출해야 한다. 1. 시공단계에서 반드시 고려해야 하는 위험 요소, 위험성 및 그에 대한 저감대책에 관한 사항 2. 설계에 포함된 각종 시공법과 절차에 관한 사항 3. 그 밖에 시공과정의 안전성 확보를 위하여 국토교통부장 관이 정하여 고시하는 사항 • 제도시행 이력 - ‘14년 11월 : 건설공사 위험요소 프로파일 개발 연구 (국토부) - ‘14년 12월 : 건축물안전강화 종합대책 (설계사전 안전성 평가 제도 도입) - ‘16년 01월 : 건설기술진흥법 시행령 (제75조의2_설계의 안전성 검토,’16. 5. 19 시행) - ‘16년 10월 : 건설공사 안전관리 업무수행지침 (국토교통부고시 제2016-718호) - ‘18년 12월 : 건설기술진흥법 제62조 제18항 신설 (설계의 안전성 검토) 1.2 설계안전성 검토 수행절차 설계안전성 검토 수행은 그림 1에서 보는 바와 같이 설계자, 발주자 및 검토자를 중심으로 이루어지며, 발주자는 설계자에게 설계안전성 검토보고서를 작성하도록 하고, 이를 국가 전문기관 인 한국시설안전공단에서 검토하도록 하고 있다. 또한 설계안전성 검토 절차는 표 1에서 보는 바와 같이 준비 단계와 실시설계 단계로 구분하고 각각에 대하여 수행하여야 할 구체적인 내용이 기술되어 있으며, 하고, 표 2에는 설계자와 발 주자의 업무 의무사항이 정리되어 있다. 발주청은 안전관리계획을 수립해야 하는 건설공사의 실시설 계를 할 때에는 시공과정의 안전성 확보 여부를 확인하기 위해 따른 설계의 안전성 검토를 한국시설안전공단에 의뢰해야 한다. 이때 설계안전검토보고서를 한국시설안전공단에 제출해야 한다. 설계안전보고서에는 다음 사항이 포함되어야 한다.6 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 ① 시공단계에서 반드시 고려해야 하는 위험 요소, 위험성 및 그 에 대한 저감대책에 관한 사항 ② 설계에 포함된 각종 시공법과 절차에 관한 사항 ③ 그 밖에 시공과정의 안전성 확보를 위하여 국토교통부장관이 정하여 고시하는 사항 한국시설안전공단은 설계의 안전성 검토를 의뢰받은 경우에 는 의뢰 받은 날부터 20일 이내에 설계안전 검토보고서의 내용 을 검토하여 발주청에 그 결과를 통보해야 한다. 발주청은 검토 의 결과 시공과정의 안전성 확보를 위하여 개선이 필요하다고 인정하는 경우에는 설계도서의 보완ㆍ변경 등 필요한 조치를 하 <표 1> 설계 안전성 검토 수행절차 준 비 단 계 1. 설계안전성 검토대상 목적물 확인 및 목표 설정 ∙ 건설기술진흥법 시행령 제98조에 근거 ∙ 건설기술진흥법 시행령 제75조 2에 근거 ∙ 설계안전성 검토 목표 설정 2. 검토팀 구성 및 발주자(청)협의(일정수립 등) ∙ 설계안전보고서 검토시시 협의(실시설계 진행율 80%정도 또는 발주자(청)과 협의 ∙ 대표설계자 및 공종별 설계자 검토팀 구성 ∙ 단계별 일정수립 3. 설계도서 및 사례 분석 ∙ 재해사례, 작업절차서 등 입수 ∙ 설계도서 등(실시설계도면, 시방서, 내역서, 수량산출서, 각종 계산서) 4. 워크숍 ∙ 워크숍 실시 ∙ 설계 안전성 검토 진행방향 설정 및 검토 참여자 교육 실 시 단 계 1. 위험요소 인식 ∙ 대표설계자 및 공종별 설계자가 위험요소 파악(전문가 포함 브레인 스토밍 등) ∙ 위험요소 도출하여 기록(설계도서 검토 및 사례참조) 2. 위험성 추정 및 평가 ∙ 위험성 추정 및 평가 ∙ 위험성 허용 여부 결정 3. 위험성 저감대책 수립 ∙ 위험성 저감대책의 검토 및 수립 ∙ 위험성 허용 여부 결정 4. 위험성 저감대책 이행 ∙ 도출된 저감대책 이행 ∙ 잔존 위험요소 파악/안전관리 문서에 기록 5. 기록, 검토 및 수정 ∙ 실시과정 및 결과기록 ∙ 위험성 평가 검토 및 수정 <표 2> 발주자와 설계자의 업무 의무사항 발주자설계자 ∙ 설계안전성 검토 과정의 관련자료 제공 ∙ 위험요소의 도출과 관련된 정보의 제공 ∙ 설계안전성 검토보고의 작성 검토 및 승인업무가 제대로 이행되고 있는지를 총괄관리 ∙ 설계서(과업지시서)의 설계조건을 바탕으로 표준시방서, 설계기준을 활용하여(필요시 한국시설안전공단에서 제시하는 위험요서 프로파일을 참조) 설계과정 중에 건설안전에 치명적인 위험요서를 도출 ∙ 위험요소를 제거 또는 감소시킬 수 있는 저감대책을 마련 <그림 1> 설계 안전성 검토 프로세스Vol. 22, No. 1 7 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 여야 한다. 발주청은 검토 결과를 건설공사를 착공하기 전에 국 토교통부장관에게 제출하여야 한다. 설계안전성 검토 단계별 및 참여자의 역할은 그림 2에 나타 나 있다. 1.3 설계안전성 검토에서의 위험성 평가 ◼ 위험성 평가와 허용 기준 설계안전성 검토에서 적용하는 위험성 평가 방법은 매트릭스 평가 방법으로서 위험성을 발생빈도(확률)와 사고심각성(강도) 의 곱으로 평가하는 방법으로, 발생빈도와 심각성을 각각 4단계 로 설정된 위험성 평가 매트릭스는 표 3과 같다(4×4 매트릭스). 평가된 위험요소에 대한 위험성의 허용여부 수준은 저감대책 수립 여부를 결정하는 중요한 기준이므로 설계자는 건설안전 전 문가(필요시 시공 전문가 등 포함) 자문 등을 통해 허용가능 위 험성 수준을 결정한다. 단, 허용가능 위험성 수준은 발주자와 협 의하여야 하며, 허용되지 않는 위험성에 대해서는 저감대책을 도출하여야 한다. 표 4는 위험성 평가 매트릭스에 허용여부 기준을 표시한 것 이다. 표에서 8 이상으로 평가된 위험요소는 허용불가로 판정하 여 저감대책을 반드시 수립해야 하며, 3 이하로 평가된 위험요 소는 허용할 수 있는 위험요소로 판정하여 별도의 저감대책을 수립할 필요는 없다. 4~7로 평가된 위험요소는 조건부 허용으 로서 설계자가 저감대책 수립의무와 상관없이 자율적으로 결정 할 수 있다. ◼ 위험성 추정 위험성 추정은 발생빈도(가능성)와 사고심각성(손실크기)을 추정하는 것으로 사고 통계, 건설안전 전문가(필요시 시공 전문 가 포함) 등을 포함한 관련자들과의 토론(브레인스토밍 등)을 <그림 2> 설계안전성 검토 단계별 및 참여자별 역할 <표 3> 위험성 평가 매트릭스 <표 4> 위험성 허용 여부 기준Next >