< Previous인문학 산책 118 자연,터널 그리고 지하공간 에도 조직적인 관리를 통해 많은 양의 구리를 생산했다고 하나 구한말에는 미국 일본에 광업권이 넘어가 수탈 대상 이 되기도 했다. 갑산 바위는 단단한 현무암이고 또 산이 높아서 당시의 열악한 도구로 채굴하기에 어려움이 컷을 것이다. 이러한 이유로 처음에는 표면에서 가까운 광석을 캐는데 그쳤지만 차츰 상당한 깊이까지 들어가 광석을 캐 내었다. 갑산 주변에는 지금도 당시에 뚫은 광산터널이 여 기저기 흩어져 있다. 구리와 함께 오랜 채굴 역사를 가지고 있는 것은 은광동 굴이다. 17세기 무렵 전국에 은광은 70개소 정도가 있었는 데 광맥을 따라 계속 파 들어가야 하는 특성상 은광주변에 는 많은 터널이 만들어졌다. 가장 오래된 것은 함경도 단천에 있는 은광으로 삼국시대부터 은을 채굴하였다는 기록이 나온다. 선조 때 유몽인이 쓴 묵호고(默好稿)에는 동굴 규모 및 제련기술에 대해 기록되어 있으며 이규경이 쓴 오주연 문장전산고5)에는 15세기에 이미 납광석에서 은을 제련하는 단천연은법(端川鍊銀法)을 개발했다는 기록이 나온다. 그 러나 이때의 터널은 안전을 위해 지보재를 설치하거나 배수 환기 등의 기술이 없어 사고가 많았으며 인명피해도 그만 큼 클 수밖에 없었다. 이익의 성호사설(5권 만물문편)에는 ‘은혈(銀穴)을 파헤치면 인심(人心)이 죽는다’는 말이 나온 다. 아마도 동굴에서 자주 발생되는 사고가 이익을 근심스럽게 했을 것이다6). 고대로부터 광물을 채취하기 위해 뚫었 던 동굴은 통계나 조사 자료는 없지만 우리나라 어디에서든 쉽게 찾아볼 수 있다. 불교문화의 꽃 석굴암 석굴암이 지하공간으로서 갖는 중요한 의미는 기하학적인 구조와 조각의 섬세함 때문일 것이다. 751년 김대성이 토함산의 자연지형을 이용하여 설계한 석굴암은 1300여년이 지난 지금까지 거의 그대로 원형을 유지하고 있다. 건축 물과 지반 지형이 일체화됨으로서 구조적으로 안정된 덕분이다. 천장은 360개의 석재를 정교하게 짜맞추어 돔형으로 배치하였으며 이로 인해 6.8m의 원형공간을 보다 안정적으로 느껴지게 한다. 4) 현재 구리광산은 대부분 창원 고성 일광 등 주로 동남부지역에 밀집되어 있고, 고대 청동유물이 다수 출토되기도 하지만 고려시대까지 국가적으로 관리한 구리광산은 갑산뿐이다. 5) 19세기초 이규경이 쓴 백과사전으로 역사 종교 지리 천문 등 1400여 항목에 대해 설명되어 있다. 6) 은광은 고려 때부터 조선에 이르기까지 국가정책에 따라 폐쇄와 채굴을 반복하게 되는데 이는 은이 공물로 사용되거나 농본정책, 공업을 배척하는 유교적 배경이 복합적으로 작용한 때문으로 보인다. 광산채굴 및 제련 모형Vol. 23, No. 1 119 삶의 지혜, 우리나라의 지하공간 석굴암의 단면과 평면 돔형천장에는 중간중간 팔뚝돌을 배치하였는데 이로 인해 천장무게가 자연스럽게 분산된다. 바깥쪽으로는 자갈로 배수층을 두어 실내가 습기가 차지 않도록 하였다7). 벽면에 해당하는 요석에는 엷은 부조의 석상이 조각되어 있으며 본존불상 뒤에는 십일면관음보살상8)과 좌우로 십대제자입상이 조각되어 있다. 규모는 그렇게 크지 않지만 석굴암은 불교문화의 절정을 보여주며 38개의 조상은 그리이스나 로마의 조각과 견주어 조금도 손색이 없다. 7) 1907년 일제에 의해 보수가 이루어진 뒤 누수현상이 있어 현재는 인위적으로 습도와 온도를 조절하고 있다. 8) 십일면관음보살(十一面觀音菩薩). 11개의 얼굴 모습을 한 관세음보살. 본존불 뒤에 관세음보살, 앞에 문수· 보현보살을 배치한 것은 영원한 힘과 역할의 질서를 표시한 것이다. 최신 터널 뉴 스 120 자연,터널 그리고 지하공간 편집위원 : 도종남(한국도로공사 도로교통연구원) □ 기업/단체 이슈 부전~마산 복선전철 사고 관련 정부조사단 확대운영 ◦ 지난해 3월 발생한 부전~마산 복선전철 민자사업* 지반침하 사고 관련하여 보다 정확한 원인 조사를 위해 현재 운영 중인 정부조사단을 확대 *자금조달, 설계· 공사· 운영 등 모든 과정에 대해 민간 사업시행자가 책임지고 시행하는 임대형 민간투자사업(BTL) 신월역(예정지) [부산-마산 복선전철 노선도] - 국토교통부는 지반침하 사고 당일 현장에 출동하여 사고원인 등 초기조사를 실시하고, 긴급 복구계획을 마련한 바 있다. · 해당 계획에 따라 24시간 3교대 작업 등 신속하게 복구 작업*을 진행하고 있으며, 국가철도공단 상주근무 등을 통해 복구 작업 과정에서 추가 침하 등 안전사고가 발생하지 않도록 관리하고 있다. *연약지반개량 → 콘크리트 차수벽설치 → 터파기 및 가시설 → 개착 BOX구조물 시공 → 신규 구조물 연결 → 되메우기 · 또한, 사고원인 조사를 위해 한국지반공학회에서 용역을 수행하고 이를 객관적으로 검증하기 위해 정부조사단 을 구성·운영하였다. · 정부조사단에는 국토교통부를 비롯하여 국가철도공단, 국토안전관리원, 한국도로공사 등 공공기관과 함께 터 널, 구조 등 전문가들이 참여하며, 필요 시 참여 전문가의 폭을 넓혀나갈 계획이다. ◦ 정부조사단은 우선 그간 수집한 자료 분석을 시작으로 시공과정 적정성 등을 검증하기 위해 ‘부전∼마산 복선전철 시 공실태 종합 점검’을 2월까지 실시하고, - 3월부터 사고구간 개착이 시작되면 현장정밀조사 등을 시행하여 사고원인을 보다 면밀히 분석할 계획이다.최신 터널 뉴 스 Vol. 23, No. 1 121 □ 기업/단체 이슈 IoT기술을 활용한 토공 다짐관리 자동화 기술 개발 ◦ 한국도로공사 도로교통연구원에서는 “토공 다짐도 관리 자동화 시스템 개발(2019~2020)”연구를 통하여 기존 평판재 하시험 위주의 시험법의 단점을 보완할 수 있는 충격재하시험 방식의 토공부 다짐도 관리 기술을 제시하였음 - 현행 평판재하시험을 통한 다짐관리 방식의 한계* 극복 필요 *다짐도 측정시간 및 인력 과다 소요, 반력장비 필요, 협소공간 시험곤란 등 - 대체 시험(소형충격재하시험)의 현장 적용한계(피로도, 시험오차 등) ☞ 대체 시험장비 자동화 기술 필요 ※ 소형충격재하시험(국토부, 2010) 지지력 측정방법으로 10kg추를 임의 높이에서 낙하시켜 충격시 발생되는 지반, 포장체의 변위 곡선으로 지지력을 산정하는 시험 평판재하(Static) vs 충격재하(Dynamic) ※ IoT(Internet of Things)기술 다양한 사물들이 센서 및 네트워크 접속 기능을 품고 데이터를 생성하고, 이를 상호 교환하는 기술 ◦ 기술개발 내용 기술개선 정적vs동적 상관성 (90%) 인력절감 측정· 분석· 피드백 자동화 관리력 향상 (기존비 10배속, 인력절감 60%↓) 사무실內 실시간 품질관리 ◦ 기대효과 - 인력감소(△2), 시간단축(△37분/개소), 실시간 품질관리 가능 - 시공과 병행하는 피드백으로 토공다짐 품질 향상최신 터널 뉴 스 122 자연,터널 그리고 지하공간 □ 기업/단체 이슈 건설공사 공사기간 산정을 위한 명확인 기준 있나? 없나? - 건설공사 공사비를 산정하는 데에 가장 중요한 요소 중 하나인 공사기간 산정 기준이 명문화 된 것이 없던 시절 준공시점의 공기부족으로 인한 시설물 품질저하 및 안전사고 발생 우려가 높음으로 인하여 2019년 1월에 국토교 통부에서는 “공공 건설공사의 공사기간 산정기준 제정안”을 고시하였음 - 이를 근거로 한국도로공사에서는 2019년 9월에 “고속도로 건설현장 근로여건 개선을 위한 공사기간 산정 세부 기준 검토”를 수행하여 고속도로 건설현장에 적합하도록 세부적인 기준을 제정하였음 - 제정안 주요 내용 가. 공공 건설공사의 공사기간 적정성 검토를 의무화하고 대형공사 및 특정공사에 대해서는 기술자문위원회의 심의를 받도록 함 나. 시공자가 해당 공사의 공사기간을 사전에 검토 후 입찰에 참여할 수 있도록 입찰서류(현장설명서)에 산출근거 명시 다. 공사기간은 공사준비/정리기간, 작업일수 비작업일수의 합계로 산출토록 하고 각 구성요소별 정의와 반영기준을 제시 라. 건설공사 공사기간 연장 사유를 구체적으로 규정하여 계약기간 및 계약금액 변경 근거를 마련 공사기간 = 준비기간 + 비작업일수 + 작업일수 + 정리기간 ◇ 작업일수 = 달력일수 - 비작업일수 ◇ 비작업일수 = A + B - C A : 해당 월에 기후여건으로 인해 계획된 공종의 작업이 불가능한 일수 B : 해당 월에 포함된 법정 공휴일수 C : 월별 중복일수(C) = A × B ÷ 달력일수 (소수점 첫째자리에서 반올림) [예시] 1월에 시행되는 토공사 ∙ 토공사가 불가능한 강우일수(강수량 10mm/일 이상) : 7일 …… A ∙ 법정공휴일수 : 4일(일요일)+1일(신정) = 5일 …… B ∙ 중복일수 : 7일(A) × 5일(B) ÷ 31일(달력일수) ≒ 1.1일(1일 적용) …… C ◉ 1월 비작업일수 = 7일 + 5일 - 1일 = 11일 > 8일 ※ 주 40시간 근무제에 따른 비작업일수 = 8일 ◉ 1월 작업일수 = 31일 - 11일 = 20일 (∴가동률 = 20/31 = 65%) Vol. 23, No. 1 123 ▨ 삼성~동탄 광역급행철도 공사 1. 사업개요 □ 사업명 : 삼성~동탄 광역급행철도공사 □ 사업목적 - 서울시 삼성동과 경기도 성남시, 용인시, 화성시를 연결하는 광역급행철도 건설로 수도권 경쟁력 강화 - 급행철도 서비스 제공으로 대중교통 활성화를 통한 도로교통 혼잡 완화 □ 사업내용 - 사업구간 : 삼성~수서~성남~용인~동탄 - 총사업비 : 1조 7,449억 원 - 연장 : 39.487km(정거장 5개소, 환기소 13개소) - 공사기간 : 2023년 완공(현재 시공 중) 2. 공구별 현황 2016년 기본계획이 고시된 삼성~동탄 광역급행철도 공사는 총 연장 39.487km로 기존의 수서~동탄 구간(29.7km)은 기존 수도권 고속철도 선로를 공용하는 계획이고, 삼성~수서 구간( 9.783km)과 종점부 반복선(1.289km)구간은 신설로 획되었다. 전체 공구는 공사의 난이도와 공기, 사업비 등을 고려하여 총 5개 공구로 계획되어져 있으며 그중 도심지 근 접시공인 2공구와 5공구는 턴키로 나머지는 제정으로 발주가 이뤄졌다(그림 1, 표 1 참조). 국내사업 편집위원 : 김기환((주)삼보기술단) [위치도]124 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 <그림 1> 삼성~동탄 광역급행철도 노선도 <표 1> 구간별 사업현황 구분1공구(제정)2공구(T/K)3공구(제정)4공구(T/K)5공구(제정)비고 사업현황 ∙ 연장 : 2.549km ∙ 환기소 : 1개소 ∙ 연장 : 2.958km ∙ 정거장 : 1개소 ∙ 환기소 : 2개소 ∙ 연장 : 2.999km ∙ 환기소 : 3개소 ∙ 연장 : 0.199km ∙ 정거장 : 1개소 ∙ 환기소 : 2개소 ∙ 연장 : 1.289km ∙ 정거장 : 1개소 ∙ 환기소 : 3개소 ∙ 설계속도 : 200km/h ∙ 정거장 : 3개소 ∙ 환기소 : 11개소 시공사/설계사 KCC건설 동부eng 대림산업 선구eng 극동건설 삼보기술단 한진중공업 서현기술단 남광토건 선구eng 설계속도는 기존 수도권 광역급행철도(킨텍스~삼성)구간을 고려하여 200km/h로 설계하중은 KRL2012여객전용 표 준 활하중을 적용하였고 도상은 500mm, 최소곡선반경은 1,600m 이상, 선로기울기는 30‰ 이하(정거장 10‰ 이하)로 계획하였고, 선로 중심간격은 4.3m, 건축한계는 차량을 고려하여 3,600×5,300mm로 계획 되었다. 3. 공구별 공사개요 (1) 1공구 1공구는 기본 및 실시설계를 통해 제정으로 시공발주가 이뤄진 구간으로 설계는 동부엔지니어링이 진행하였고, 2018 년 시공입찰을 통해 KCC건설이 시공사로 선정되어 시공되어지고 있는 구간이다. 공사구간은 서울시 대치동~일원동 구 간으로 현재 진행중인 영동대로 지하화 구간과 연계되는 구간이며, 구조물로는 전구간이 복선터널 구간으로 2.549km이 고, 환기소 1개소가 계획되어 있다(그림 2 참조).Vol. 23, No. 1 125 국내사업 <그림 2> 1공구 사업 현황도 (2) 2공구 2공구는 기본계획 후 설계시공이 일괄 발주되어 심의를 통해 대림산엄(DL이앤씨)컨소시엄(설계사 선구엔지니어링)이 시공사로 선정되어 시공되어지고 있는 구간이다. 공사구간은 서울시 일원동에서 수서동까지로 수서정거장을 포함하고 있고, 기존의 3호선과 분단선이 환승이 이뤄지는 구간이다. 총연장은 2.85km로 본선터널은 복선터널 2.657km와 수직 구 2개소가 있고, 수서정거장은 터널 171m, 개착 22m, 환기소 2개소가 계획되어 있다(그림 3 참조). <그림 3> 2공구 사업 현황도 (3) 3공구 3공구는 기본 및 실시설계를 통해 제정으로 시공발주가 이뤄진 구간으로 설계는 삼보기술단이 진행하였고, 2018년 시공입찰을 통해 극동건설이 시공사로 선정되어 시공이 이루어지고 있는 구간이다. 공사구간은 서울시 강남구 세곡동에 서 성남시 수정구 복정동 일원으로 총연장은 2.998km로 구조물로는 복선터널과 확폭터널이 0.972km, 단선병렬 터널이 2.026km이다. 복선터널구간의 환기소1개소와 단선터널구간 상하행선에 각각 1개소로 총 3개소가 계획되어져 있으며, 126 자연,터널 그리고 지하공간 프로젝트소개 상부에 기존 수도권 고속철도(SRT) 공용되는 구간과 접속을 위해 단선병렬터널이 계획되었다(그림 4 참조). <그림 4> 3공구 사업 현황도 (4) 4공구 4공구는 기본계획 후 설계시공이 일괄 발주되어 심의를 통해 (주)한진중공업 컨소시엄(설계사 서현기술단)이 시공사로 선정되어 시공되어지고 있는 구간이다. 공사구간은 경기도 성남시 분당구 이매동에서 백현동까지이다. 총연장은 199m 로 구조물로는 정거장 터널이 주 공정으로 본선복선터널 34m, 정거장터널 165m과 환기소 2개소가 있다(그림 5 참조). <그림 5> 4공구 사업 개요도Vol. 23, No. 1 127 국내사업 (5) 5공구 5공구는 기본 및 실시설계를 통해 제정으로 시공발주가 이뤄진 구간으로 설계는 선구엔진이링이 진행하였고, 2018년 시공입찰을 통해 남광토건이 시공사로 선정되어 시공이 이루어지고 있는 구간이다. 공사구간은 용인정거장이 위치한 용 인시 기흥구 마북동과 동탄 반복선이 있는 경기도 화성시 동탄 4동 일대다. 총연장은 1.289km로 구조물로는 기존 수도 권 고속철도 공용구간에 있는 용인정거장과 연결하는 터널 595.1m와 동탄 반복선의 단선터널 708.7m, 복선터널과 확폭 터널 580.3m로 계획되어 있다(그림 6 참조). <그림 6> 5공구 사업 현황도 4. 본선 단면계획 본선 신설되는 대부분의 구간은 복선터널로 계획 되어져있으나 정거장연결 터널단면과 반복선의 일부단면, 3공구의 기존 수도권 광역급행철도 공용구간과 접속구간은 단선 터널로 계획 되었다. 터널 공구마다 지형 및 지질조건, 선로중심 간격에 따라 단면에 다소 차이가 있어 본 소개에서는 설계완료된 구간중 복선과 단선의 표준단면이 있는 3공구를 선정하 여 소개하기로 한다(표 2, 표 3 참조). <표 2> 본선구간 표준단면(3공구) 복선터널확폭터널단선터널 굴착단면적=82m2굴착단면적=183m2굴착단면적=53m2Next >