< Previous8 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 활용하거나, 위험성 추정 방법으로 인정받아 널리 활용되는 의 사결정 방법을 발생빈도와 사고심각성의 등급은 다양한 방법으 로 정할 수 있으며, 설계안전성 검토에서는 설계자가 중간 등급 위주로 위험성을 추정하는 것을 피하기 위해 3단계 등급 설정이 아닌 발생빈도와 사고심각성을 표 5와 같이 각각 4등급으로 설 정하는 방법을 적용하였다. ◼ 위험요소 저감대책 수립 및 평가 설계자는 허용 불가로 판정된 위험요소에 대해 저감대책을 수립하여야 하며, 가능한 한 복수의 저감대책들을 도출ˑ평가하 여 최선의 저감 대책을 선정하여야 한다. 선정된 저감대책의 적 용에 따른 위험요소의 위험성 평가를 재실시하여 위험요소의 허 용 여부를 다시 평가하여 도출된 저감대책으로 잠재적 위험요소 가 해소됨을 입증하여야 한다. 조건부 허용으로 평가된 위험요 소에 대해서도 저감대책을 세울 수 있으며, 저감대책을 세우지 않는 경우에는 설계안전 검토보고서에 명시되어 시공단계에서 검토되도록 하여야 한다. 저감대책의 평가는 목적물의 시공 특성을 반영하여 다양한 항목으로 평가하여야 한다. 설계자는 공사목적과 특성에 맞게 발주자와 협의하여 평가항목, 가중치, 평가등급을 설정하여야 한다. 복수의 다양한 저감대책이 도출된 경우, 저감대책 평가 과 정의 효율성을 증가시키기 위해 다양한 저감대책을 대상으로 현 장 적용성, 경제성, 안전성 등에 기초해 관계자 회의 등을 통한 개략적인 1차 평가를 실시하여 2~3개의 대안을 도출한 후 평가 항목, 가중치, 평가등급에 따른 평가표를 활용하여 최선의 저감 대책을 선정할 수 있다. 저감대책을 평가함에 설계자와 건설안전 전문가(필요시 시공 전문가 포함) 등을 포함한 관련자들과의 토론을 활용하여 객관 성을 확보하여야 한다. 필요시 설문조사 등의 객관성을 확보할 수 있는 방법을 활용할 수 있다. <표 6> 위험성 저감대책 평가표 <표 5> 발생빈도와 사고심각성 4등급Vol. 22, No. 1 9 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 평가를 통해 선정된 저감대책에 대해서는 위험성 평가를 실 시하여 선정된 저감대책이 잠재적 위험요소를 충분히 저감하였 음을 입증하여야 하며, 저감대책 적용 이후에도 위험요소가 허 용 불가로 판단될 경우에는 이를 명기하여 시공자가 제어하도록 하여야한다. 표 6은 저감대책 평가표의 예로서 안전관리, 미관, 기능, 기 술, 비용, 시간, 환경을 평가항목으로 설정하고 평가항목들에 대 해 동일한 가중치를 두고 3단계의 평가등급(A, B, C)을 설정한 예를 나타낸다. ◼ 위험성 평가표 표 7은 위험성 평가표로 작성할 내용은 공종명, 위험요소, 물 적피해, 인적피해, 발생빈도, 심각성, 위험등급, 위험요소 저감 대책, 저감대책 적용 후 위험등급, 위험요소 관리주체, 위험요소 저감대책 가정/제3자에 의한 저감대책, 잔여 위험요소 등을 기 록한다. 이는 위험성 등록부(기록부)로서 공종별 해당하는 각각의 위 험요소에 대하여 위험요소를 평가하고 저감대책에 따른 잔류 위 <표 7> 위험성 평가표 및 적용 예10 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 험성을 나타내도록 하며, 주요 공종별로 저감대책 전과 후에 리 스크 변화 등을 확인하도록 한다. 1.4 설계 안전성 검토제도 개선방안 설계 단계에서부터 안전을 고려하고자 하는 안전설계 개념은 매우 중요하며, 이를 구체화 한 것이 바로 설계안전성 검토제도 이다. 하지만 설계자가 고려하여야 되는 안전에 대한 개념은 제 대로 정립되지 못하고 있다. 설계 안전성은 설계된 목적물을 사 용하는 사용자들을 위한 안전, 목적물을 만드는 작업자의 안전, 목적물을 유지관리 및 보수하는 자의 안전으로 구분할 수 있지만, 설계 단계에서 이를 어떻게 반영해야 할지 구조물의 안전성에 중점을 두어온 설계 실무자들에 어려움이 있는 것이 사실이다. 설계안전성 검토업무 매뉴얼을 통해, 발주자, 설계자, 시공 자, 건설사업관리기술자 등 관계자들은 설계안전성 검토절차에 따른 업무를 구체적으로 파악하도록 하고, 설계안전 검토보고서 의 작성 방법에 대하여 기존 사례분석을 통하여 지속적인 보완 이 시행되어야 하며, 건설안전 전문가와 시공전문가 등을 검토 팀에 포함시키는 방안도 검토되어야 할 것이다. 또한 대가기준으로 설계 안전성 검토업무를 설계자의 업무로 부가하여 설계용역 대가기준을 반영하고, 기술자 투입과 공사의 난이도 등을 고려하여야 할 것이다. 2. 지하안전영향평가 2.1 관련법 2016년 1월 7일 지하안전관리에 관한 특별법이 제정되었다. 지하안전관리특별법은 지반침하로 인한 위해를 방지하고 공공 의 안전을 확보하기 위해 지하를 안전하게 개발, 이용하기 위한 안전관리체계를 확립하는 것을 목적으로 한다. 지하안전관리특별법에 의하면 지하안전영향평가 대상사업을 하려는 지하개발사업자는 지하안전영향평가를 실시하여야 하 며 이는 2018년 1월 1일부터 시행되었다(그림 3). 지하안전영향 평가 대상 사업의 종류, 범위, 평가항목‧ 방법 등을 정하는 지하 안전관리특별법 시행령 및 시행규칙이 만들어 졌다. 2.2 지하안전영향평가의 정의와 대상 사업 지하안전영향평가 제도에는 지하안전영향평가 및 소규모 지 하안전영향평가, 사후지하안전영향조사 등이 있다. ｢지하안전 관리특별법｣제2조와 제20조에서 정의하고 있는 각 영향평가 및 조사의 정의는 표 8과 같다. 지하안전영향평가는 일정 규모 이상의 지하굴착공사를 수반 하는 사업을 대상으로 한다. ｢지하안전관리 특별법 시행령｣ 제 14조 제1항에는 1) 최대 굴착 깊이가 지하 20미터 이상인 터파 기 공사를 하는 사업과 2) 터널 공사가 포함된 사업(단, 산악터 널 및 수저(水低)터널 구간은 제외)을 지하안전영향평가의 대상 사업으로 규정하고 있다. 지하안전영향평가는 도시의 개발사업, 산업입지 및 산업단지 의 조성사업, 에너지 개발사업, 항만건설사업, 도로건설사업, 수 자원의 개발사업, 철도의 건설사업, 공항의 건설 사업, 하천의 이용 및 개발사업, 관광단지의 개발사업, 특정지역의 개발사업, 체육시설의 설치사업, 폐기물 처리시설의 설치사업, 국방‧ 군사 시설의 설치사업, 토석‧ 모래‧ 자갈 등의 채취사업 등 지하안전 <그림 3> ｢지하안전관리에 관한 특별법｣연혁Vol. 22, No. 1 11 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 에 영향을 미치는 총 15개 분야의 사업 중 ｢지하안전관리 특별 법 시행령｣ 별표 1에서 구체적으로 명시한 사업을 대상으로 실 시한다. 소규모 지하안전영향평가는 지하안전영향평가의 대상 사업 종류가 동일하나, 단, 지하 10미터 이상에서 20미터 미만의 터 파기 공사를 하는 사업을 대상으로 한다. 사후지하안전영향조사의 대상은 지하안전영향평가의 대상사 업이 모두 해당되며, 조사기간은 아직 시행령에 명시되지 않았다. 2.3 평가 방법 및 평가 절차 지하안전영향평가는 지하안전에 영향을 미치는 사업을 시행 하기에 앞서 해당 사업계획이 지하안전에 미치는 영향을 사전에 조사‧ 예측‧ 평가한다. 본 검토에서는 지하안전영향평가의 평가 항목과 평가방법을 ｢지하안전관리 특별법 시행령｣에서 명시한 내용을 중심으로 살펴보았다. 지하안전영향평가와 소규모 지하안전영향평가의 주요 평가 항목은 표 9에 나타난 바와 같이 지형 및 지질 현황, 지하수 변 화에 의한 영향, 지반 안전성이다. 사후지하안전영향조사에서는 앞서 언급한 지하안전영향평가의 평가항목에‘지하안전 확보방 안의 이행 여부’를 추가로 평가한다. 지하개발사업자는 실시기간에 사후지하안전영향조사를 실시 하여야 하며, 조사가 끝난 날로부터 60일 이내에 사후지하안전 영향조사에 관한 조사서와 조치가 필요한 사실 및 조치 내용을 국토교통부 장관 및 승인기관의 장에게 통보해야 한다. 다만, 조 사기간이 1년 이상인 경우에는 연도별 조사결과를 매년 통보하 여야 한다. 국토교통부 장관 및 승인기관의 장은 통보받은 내용 을 검토해야 하며, 필요한 경우 한국시설안전공단 외 3개의 지 정기관에 검토 및 현지조사를 의뢰할 수 있다. 지하안전영향평가의 협의 시기는 사업자가 지하안전영향평 가서를 작성한 후 승인기관장에게 제출하면, 승인기관장이 대상 <표 8> 지하안전영향평가의 정의와 대상사업 단계구분정의대상사업 설계단계 지하안전 영향평가 ∙ 지하안전에 영향을 미치는 사업의 실시계획‧ 시행계획 등의 허가‧ 인가‧ 승인‧ 면허 또는 결정 등을 할 때에 해당 사업이 지하안전에 미치는 영향을 미리 조사‧ 예측‧ 평가하여 지반침하를 예방하거나 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는 것 ∙ 지하20m 이상의 굴착공사를 하는 사업 ∙ 터널공사를 수반하는 사업 소규모 지하안전 영향평가 ∙ 지하안전영향평가 대상 사업에 해당하지 아니하는 소규모 사업에 대하여 실시하는 지하안전영향평가 ∙ 지하 10m 이상 및 20m 미만의 굴착공사를 하는 사업 시공단계 사후 지하안전 영향조사 ∙ 해당 사업을 착공한 후에 그 사업이 지하안전에 미치는 영향을 조사 ∙ 지하안전영향평가를 수행한 사업 유지관리 단계 지하안전점검 ∙ 지하시설물관리자가 정기적으로(1년) 안전점검 ∙ 지하시설점검 대상시설물 지반위험도평가 ∙ 정기적으로 안전점검결과를 바탕으로 안전관리실태를 점검∙ 긴급복구공사 및 지반침하 우려가 있는 시설물 <표 9> 지하안전영향평가 평가항목 ‧ 방법 및 주요 작성항목 주요 평가항목주요 평가방법주요 작성항목 지하안전 영향평가 1. 지형 및 지질 현황 가. 지하정보 통합체계를 통한 정보 분석 나. 시추조사 다. 투수시험 라. 지하물리탐사(지표레이더탐사, 전기비저항탐사) 1. 사업의 개요 2. 대상 지역 설정 3. 기본현황 4. 평가결과 5. 지하안전 확보방안 6. 사후지하안전영향조사 조사시기 2. 지하수 변화에 의한 영향 가. 관측망을 통한 지하수 사(흐름방향, 유출량 등) 나. 광역 지하수 흐름 분석 3. 지반 안전성 가. 굴착공사에 따른 지반 안전성 영향분석 나. 주변 시설물의 안전성 분석12 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 사업을 확정하기 전에 국토교통부 장관에게 협의를 요청하게 된 다. 지하안전영향평가서 제출-협의-승인까지의 절차는 그림 4 와 같으며, 지하안전영향 평가의 구분과 주요내용은 표 10에 나 타나 있다. 2.4 지하안전정보시스템 국토교통부는 지반침하 사고를 사전에 예방하고 지하 공간의 안전한 개발과 이용을 지원하기 위한 지하안전정보시스템(www. jis.go.kr) 구축을 완료하고 운영중에 있다(그림 5). <표 10> 지하안전영향평가의 구분과 주요 내용 구분 지하안전 영향평가 소규모 지하안전 영향평가 사후 지하안전 영향평가 지하안전점검 지반침하 위험도평가 대상 터널공사, 20m이상 터파기 공사 수반사업 10m이상 터파기 공사 수반사업 터널공사, 20m이상 터파기 공사 수반사업 지하시설물 및 주변 지반 지하시설물 및 주변 지반 시기 사업계획의 인가 또는 승인 전 사업계획의 인가 또는 승인 전 지하안전평가에서 적시한 시기 매년 정기적으로 실시 지반침하 우려가 있을 때 실시자지하개발사업자지하개발사업자지하개발사업자지하시설물관리자지하시설물관리자 평가자전문기관전문기관전문기관지하시설물관리자전문기관 평가항목 지형 및 지질, 지하수 변화 등 지형 및 지질, 지하수 변화 등 공사의 적정성 지반 안정성 등 지반침하 공동유무 지형 및 지질 공동조사 제출방법전자 제출전자 제출전자 제출전자 제출전자 제출 협의 및 제출기관 국토부장관 및 승인기관의 장 국토부장관 국토부장관 및 승인기관의 장 시장 군수 구청장시장 군수 구청장 평가결과 활동 사업계획의 보정 사업계획의 보정 지반안전 확보 및 재평가 지반침하위험성 점검 중점관리대상지정 및 해제 <그림 5> 지하안전정보시스템(국토교통부) <그림 4> 지하안전영향평가 흐름도Vol. 22, No. 1 13 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 지하안전정보시스템에는 국토교통부 소속 지방국토관리청 및 지자체 담당자가 지하안전영향평가‧ 소규모 지하안전영향평 가 ‧ 사후지하안전영향조사 ‧ 지하안전점검 ‧ 지하안전계획수립 관리 등에 대한 검토‧승인‧ 관리를 지원하는 업무기능이 있다. 또한, 민간의 지하개발사업자(시행사), 지하안전영향평가‧ 소규 모 지하안전영향평가 전문기관 등의 사용자와 지자체 등이 이용 하는 민원 기능으로 구성되었다. 지하안전정보시스템 위탁 기관으로 지정된 한국시설안전공 단은 지하안전영향평가 등의 기술적인 업무지원 및 운영관리뿐 만 아니라 이용자 상담 및 민원처리를 위한 콜센터도 운영중에 있으며, 지하안전정보시스템의 운영을 통하여 지하개발사업자, 지하안전영향평가 전문기관 등 사용자는 처리상황을 실시간으 로 확인할 수 있으며, 일반국민은 시스템을 통해 주변지역의 지 하개발사업을 확인하고 지반침하로 인한 피해에 적극 대응할 수 있다. 2.5 지하안전평가수행 결과 분석 지하안전평가가 2018년 1월부터 시행된 이래, 표 11에 나타 난 바와 같이 2018년 일 년 동안 협의기관(국토교통부)에서 처 리된 지하안전영향평가는 총 671건이었다. 또 검토기관별 검토 건수는 한국토지주택공사 345건, 한국시설안전공단 380건으로 기록됐다. 규모별로는 굴착심도 20m 미만의 소규모지하안전영향평가 가 20m 이상의 지하안전영향평가에 비해 약 4배 이상 수행실적 이 많은 것으로 분석됐다. 이중에서 서울지방국토관리청이 전체 협의처리 건수의 약 74%를 차지한다. 이는 건축공사 및 택지개 발사업이 타 지역에 비해 서울, 인천, 경기지역에 편중되고 있음 을 나타내었다(지하안전영향평가 사례집, 한국토지주택공사 안 전기획단 및 한국시설안전공단 수행실적 자료 참고). 지하안전영향평가의 승인 절차는 다소 복잡하고 4개월이라 는 적지 않은 기간이 소요된다. 이는 지반조사와 흙막이 설계도 서를 포함한 평가서 작성 기간(약 1~2개월 소요)을 제외하더라 도 지하안전영향평가서 제출후 각 기관에서 협의･검토와 이를 반영한 평가서 보완에 소요되는 기간이다. 하지만 이로 인해 지 하개발사업자들의 민원이 집중되고 있는 실정이다. 관련 기관에서는 이 같은 문제점을 해소하고자 평가를 수행 하는 전문기관의 기술력 향상, 행정절차의 최적화와 간소화를 위해 평가서 작성 표준매뉴얼 구축, 검토 가이드라인 제시 등 다 양한 형태의 연구용역을 수행하고 있고 또 준비 중에 있다. 지하안전법은 현실적 여건을 반영하여 개정되고 있으며 주요 내용으로는 굴착 깊이를 산정할 때 집수정 등 지반안전성에 미 치는 영향이 적은 굴착부분을 굴착 깊이의 산정대상에서 제외하 였으며, 굴착지역의 경계에서 굴착 깊이의 4배 이내의 거리에 시설물이 없는 개발사업의 경우 지하안전영향평가대상에서 제 외하도록 하였다. 지하시설물중 상ㆍ하수도관의경우직경이 500mm 이상인 경우에만 지하안전점점을 해야 할 대상으로 규 정하였다. 2.6 지하안전영향평가 제도 개선 방안 지금까지 지하안전법에 의거하여 지하안전영향평가가 시행 되고는 있으나 최근 흙막이 붕괴사고로 인한 피해가 지속적으로 발생되는 상황으로 이에 지하안전영향평가의 이행력을 제고하 고 보다 엄격하게 지하안전을 확보하기 위해 시공현장 감시체계 를 강화하는 내용의 시행령 개정을 추진 중이다(제53차 국정현 안점검조정회의). 개정안은 지하안전영향평가의 재협의 대상강화, 사후지하안 전영향조사 보고체계의 강화 및 사후지하안전영향조사 대상사 업의 확대가 주요 내용이다. 특히 지하안전영향평가 승인을 득 하여 시공이 이루어지는 굴착현장에 대한 사후지하안전영향조 사를 매월 시행하게(기존은 주로 굴착공사 완료시기에 1회 시 행) 함으로써 보다 지속적이고 실질적인 건설현장 안전관리를 강화할 방침이다. <표 11> 지하안전영향평가 대상사업별 협의건수(2018년도) 협의 건수 지하안전영향평가소규모 지하안전영향평가 건축터널기타계건축기타계 6711157112353414548 (100%) (17.1%) (1.1%) (0.1%) (18.3%) (79.6%) (2.1%) (81.7%)14 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 특히 최근 활발히 진행 중인 GTX 등과 대규모 지하터널프로 젝트가 활발히 진행되고 있으며 이에 대한 지하안전 영향평가가 반드시 필요하지만, 아직까지 터널공사에 대한 지하 안전영향평 가 세부기준 정립이 미흡하다는 점이다. 따라서 도심지 장대터 널 굴착이 지반 및 인접시설물에 미치는 영향을 고려한 최적의 평가기준에 대한 구체적인 방안이 마련되어야 할 것이다. 여기 에는 터널 굴착에 의한 피해 영향인자 분석과 굴착 영향범위 산 정방안 제시와 터널에 적합한 위험도평가 및 건물 및 매설물 손 상도 평가방법 제시 그리고 계측기준, 관리기준치 사례조사를 통한 합리적인 계측관리 방안 및 현장 대응방안 제시함으로써 도심지 터널 지하안전영향평가 작성 표준안을 마련하여야 할 것 이다. 그리고 지하안전영향평가에 대한 대가 산정의 적정화, 과업 수행 내과 범위의 규정, 수행 방법 및 절차에 대한 문제점을 검 토 분석하여 개선하도록 할 것이다. 3. NATM 터널 리스크 관리 체계(한국도로공사) 한국도로공사는 2017년 자체 연구를 통하여 터널사고 사례 를 분석하여 NATM 터널공사에 적용할 수 있는 리스크 관리체 계를 구축하였다(그림 6). 본 터널 리스크 관리체계는 미국 프로젝트관리협회(PMI)에 서 제시하는 일반적인 리스크 관리 방법인 프로젝트 리스크 관 리 프로세스를 기반으로 구축하였으며, 터널 리스크 관리체계의 프로세스는 리스크 식별, 리스크 분석 및 평가, 리스크 대응, 리 스크 통제의 단계로이루어진다. 리스크 식별단계에서는 사고사례 수집, DB구축, 리스크 원인 과 사건의 분류 및 인과관계 분석을 실시하였다. 리스크 분석 및 평가단계에서는 국내외 문헌 및 사례조사 결과를 바탕으로 4×4 매트릭스 기반의 리스크 평가모델을 개발하였다. 리스크 대응단 계에서는 터널 시공 중 적용 가능한 대책 공법의 종류 및 특징을 정리하고, 다기준 의사결정론을 활용한 대책공법 선정방안을 제 시하였다. 리스크 통제단계에서는 리스크 관리 체계를 구축하기 위한 리스크 등록부, 대책공법 관리대장을 작성하였다. 또한 설 계 안전성 검토(DFS)내용을 반영하여 터널 리스크 관리체계를 구축하였다. 3.1 리스크 식별 터널공사 중 발생할 수 있는 리스크 및 리스크별 대책공법을 도출하기 위해 국내외 여러 NATM 터널 시공 현장의 사고사례 (총 183개소)를 수집 및 정리하였다. 이 자료를 바탕으로 각각의 사례에 대해서 붕괴 발생 원인과 결과, 현장에서 적용한 대책공 법 등을 정리하여 터널 사고사례 데이터베이스를 구축하였다. 붕괴 사례를 정리한 자료를 활용하여 터널 굴착 중 각종 리스크 에 직면하였을 때 유사 사례를 참고함으로써 리스크에 대해서 손쉽게 대처할 수 있을 것으로 판단된다. <그림 6> 터널 리스크 관리 프로그램 및 체계(한국도로공사)Vol. 22, No. 1 15 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 터널 사고사례 데이터베이스를 바탕으로 국내외 여러 NATM 터널현장에 대한 터널 붕괴 사례(총 183개소)에 대한 붕괴 발생 원인 및 결과 그리고 현장에서 적용한 대책공법 등 분석하였다. 또한 해당 분석 결과를 바탕으로 터널 리스크 요인과 사건에 대 한 분석을 수행하였다. 터널 붕괴 발생원인/결과 분석 결과를 바탕으로 리스크 발생 원인인 리스크 요인을 표 12와 같이 지질 리스크 요인, 설계 리 스크 요인, 시공 리스크 요인 세 가지 카테고리로 구분하여 분석 하였으며, 발생결과인 리스크 사건을 과대변형, 과대변형 및 지 표침하, 터널내부 붕락, 붕락 및 지표침하/함몰 네 가지 유형으 로 분석하였다. 과대변형은 터널 내부에 과도한 변형이 발생되 는 경우이며, 과대변형 및 지표침하는 터널 내부에 과도한 변형 이 발생될 뿐만 아니라 지표침하까지 동반되는 경우이다. 터널 내부 붕락은 터널 내부에서 붕락이 발생되는 경우이며, 붕락 및 지표침하/함몰은 터널 내부붕락과 함께 지표침하 혹은 함몰이 발생되는 경우이다. 지질 리스크 요인은 불연속면, 연약지반, 낮 은 토피고, 카르스트 지형, 인공 구조물, 지하수/고수압 조건, 이방성 지반, 팽창성 지반, 큰 압력을 받는 지반이며, 설계 리스 크 요인은 수치해석적 문제, 지반조건에 부적합한 굴착 및 지보 설계, 지질 및 지반조사 미흡 그리고 시공 리스크 요인은 시공 미흡 및 결함, 과도한 굴착 및 설계대로 미시공이다. 리스크 사 건은 사건 발생구간, 사건 발생시기, 사건 발생 상세위치로 세분 화시켜 분석하였다. 3.2 리스크 분석 및 평가를 위한 모델 개발 리스크 요인과 리스크 사건간의 인과관계 분석 결과를 바탕 으로 리스크 요인들로부터 발생할 수 있는 리스크 사건(리스크 시나리오)을 정리하였다. 리스크 요인은 사례조사에서 나오지 않은 터널 시공 중 리스크 요인으로 작용할 수 있는 일반적인 내용도 포함하였다. 인과 관계도에서 확인할 수 있듯이 지하수/ 고수압 조건의 경우 불연속면, 연약지반, 낮은 토피고, 카르스트 지형, 인공 구조물의 지질 리스크 요인과 함께 작용하여 리스크 사건이 발생된다. 따라서 리스크 요인으로 유발되는 리스크 사 건을 상세하게 서술하여 리스크 시나리오를 13가지 리스크 요인 에 대하여 정리하였다. 이후 리스크 평가 단계에서는 해당 리스 크 시나리오에 대한 평가가 수행되어진다. <표 12> NATM 터널 리스크 요인 구분리스크 요인상세 I 지질 리스트 1불연속면단층파쇄대, 지질경계, 절리 등 2연약지반풍화층 및 토사/토석층 등 3낮은 토피고국부적으로 얇아지는 토피 포함 4카르스트 지형석회암 공동 및 공동 내 토사/점토 5인공 구조물오래된 우물, 시추공, 공동 등 6지하수/고수압 조건지하수(강우, 해설 등) 및 높은 수위 조건 7이방성 지반편경사 지형 8팽창성 지반(협재)점토의 팽창을 포함하는 팽창성 지반 9큰 압력을 받는 지반취성파괴(압출 및 암반파열)가 발생하는 지반 II 설계 리스크 1수치해석적 문제지반정수 과대평가 등 2지반조건에 부적합한 굴착 및 지보설계 지보 보강량 부족, 차수 및 보강 미계획, 지보침하대책 미흡 등 3지질 및 지반조사 미흡시추조사 미시행, 연약대 미확인, 암반등급 평가 미흡, 측량 오류 등 III 시공 리스크 1시공 미흡 및 결함지보시간 지체, 지보설치 미흡, 보강 미흡 등 2과도한 굴착 및 설계대로 미시공일회 굴진장 미준수, 지보 기초부 노출, 계측관리 미흡, 시공순서 미준수 등16 자연,터널 그리고 지하공간 특집 기술강좌: 지하터널공사 리스크 안전 관리 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 ◼ 발생확률 및 심각도 등급 기준 터널 리스크 분석을 위한 발생확률 및 심각도의 등급 기준을 수립하기 위하여 국내외 여러 기준과 적용사례 등을 조사하여 분석을 수행하였다. 그 결과 국토교통부 정책자료“설계 안전성 검토 업무 매뉴얼”에서 제시하는 기준을 활용하여 4등급의 발생 확률 및 인적피해와 물적 피해(공사시간 손실)에 대한 심각도 기준을 수립하였고, ITA에서 제시하는 경제적 손실 기준을 활용 하여 물적 피해(경제적 손실)에 대한 심각도 기준을 보완하였다. 발생확률 및 심각도 기준은 건설공사의 특성상 정성적인 방 법으로 설정하였으며, 중간 등급 위주의 등급 추정을 피하기 위 해 3등급이 아닌 4등급의 발생확률 및 심각도 기준을 수립하였 다. 여기서 심각도의 경우, 공사기간 손실(물적 피해), 경제적 손 실(물적 피해), 인적피해 총 3개로 구성되어 있다. 따라서 각각 의 심각도 등급이 상이한 경우에 는 상위 등급을 심각도 등급으 로 선택하여 사용해야 한다. ◼ 리스크 평가방법 및 허용기준 본 터널 리스크 관리체계에서는 리스크 평가를 위한 의사결 정 방법으로 4등급 기준의 4×4 매트릭스 평가 방법을 적용하였 다. 본 터널 리스크 관리체계의 리스크 평가 매트릭스 및 리스크 허용기준은 그림 7과 같다. 앞서 수립한 발생확률 및 심각도 기 준을 바탕으로 리스크 매트릭스를 활용해 각각의 리스크를 평가 하여 최종 리스크 등급을 산정한다. 최종 리스크 등급은 발생확 률 등급과 심각도 등급을 곱하여 산정하며, 리스크 허용등급에 따라 리스크 저감 대책공법 적용여부를 결정하게 된다. 리스크 허용기준은“설계 안전성 검토 업무 매뉴얼”에서 제시하는 3단계 기준을 활용하여 허용, 조건부 허용, 허용불가로 구분하였다. 3.3 리스크 대응을 위한 대책공법 및 절차 리스크 평가 결과 허용기준에 부합하지 않는 경우, 다시 말하 면 조건부 허용, III. 허용불가에 해당하는 경우의 리스크 등급을 <그림 7> 터널 리스크 평가 매트릭스 및 리스크 허용기준Vol. 22, No. 1 17 제7강. 국내 지하터널공사 안전관리 제도와 체계 검토 가지는 경우에 리스크를 저감하기 위해서 대책공법을 선정하여 적용하여야 한다. 리스크 저감을 위해 적용 가능한 대책공법 및 최적의 대책공법을 선정하는 방안은 다음과 같다. 리스크 대응을 위한 터널 리스크 저감 대책공법은 주변지반 의 전단강도 증진, 침하방지, 투수성 저하 및 구조적 보강 등을 통해서 터널 안정성을 확보하여야 한다. 저감대책을 적용할 때 에는 공법 종류별로 장단점을 명확히 분석하고 대책공법의 적용 위치, 보강량 및 보강구간 등에 대한 충분한 검토를 수행하여야 한다. 터널 굴착 중 안정성을 확보할 뿐만 아니라 붕락 발생 후 복구 공법으로 국내외에서 적용되고 있는 보조공법(리스크 저감 대 책공법)은 크게 지반의 역학적 물성을 개량하는 보강공법(막장 및 갱구/사면 안정공법)과 터널 주위의 지하수로부터 터널 안정 성을 확보하도록 적용하는 용출수 처리공법으로 구분하였다. 3.4 리스크 통제를 위한 리스크 관리체계 구축 리스크 저감 대책공법을 적용하였다 하더라도 일정 수준으로 리스크가 잔류할 수 있다. 따라서 설계단계 이후에 잔류하는 리 스크에 대하여 시공단계에서 잔류 리스크의 상태를 확인하고 관 리할 수 있어야한다. 이를 위해 잔류 리스크를 평가하여야 하며, 잔류 리스크 등급에 따라 리스크 관리의 종료 및 지속 여부를 결정함으로써 리스크를 통제할 수 있다. 잔류 리스크 평가는 리 스크 평가와 동일하게 수행되며, 리스크 저감 대책공법이 적용 된 후의 발생확률과 심각도 등급을 산정하여 잔류 리스크를 평 가한다. 지금까지의 리스크 식별, 평가, 대응, 통제에 이르는 일련의 리스크 관리 과정의 결과를 설계단계 이후에도 지속적이고 효과 적으로 활용할 수 있도록 터널 리스크 등록부와 터널 리스크 대 책공법 관리대장을 개발하였으며, 이를 통해 터널 프로젝트의 리스크를 통제/관리할 수 있는 터널 리스크 관리체계를 구축하 였다. ▪ 터널 리스크 등록부 리스크 식별, 분석 및 평가, 대응, 통제의 과정을 통하여 터널 리스크 관리가 수행되어짐에 따라 이를 통해 획득된 모든 정보 와 데이터는 리스크 등록부에 기록하고 터널공사가 진행됨에 따 <표 13> 프로젝트 현장의 터널 리스크 등록부Next >