< Previous기술강좌 시리즈 지하안전특임 118 자연,터널 그리고 지하공간 1) 지하시설물 및 주변지반의 안전점검 제도 내실화 지하안전법에 따르면 지하시설물관리자는 소관 지하시설물의 관리부실로 인한 지반침하를 예방하기 위하여 지하시설물 및 주변 지반에 대한 안전관리규정을 수립하여야 한다. 하지만 안전관리규정과 이에 따라 수행되는 안전점검에 대한 기준이 관련 법령에서 최소한으로 제시하고 있어 실무자가 업무를 수행함에 있어 혼란을 야기하고 이로 인한 부실점검을 초래하고 있다. 따라서 최근 국토교통부에서 내실 있는 굴착공사 안전관리를 위하여 마련하여 배포한 지하안전영향평가 표준매뉴얼과 같이 안전관 리규정의 수립 및 안전점검 실시 등의 상세 기준 및 예시 등을 포함한 ‘(가칭)지하시설물의 안전관리규정 수립 및 안전점검 표준매뉴 얼’을 마련하여 제시하는 노력이 필요하다. 2) 지하시설물 안전관리체계 내실화를 위한 국가의 지자체 지원 강화 지하시설물관리자는 법에 따라 지하시설물 및 주변지반의 안전관리를 위해 안전관리규정을 수립 후 관할 기초 지자체의 장에게 제출하여야 하며, 이를 제출받은 지자체의 장은 적정 여부를 심사하여 지하시설물관리자에게 통보하여야 한다. 현행의 절차에 따르면 지하시설물의 안전관리 업무가 지하시설물관리자 및 소관 지자체의 단계에 머물러 국가와의 연계가 전혀 없다. 이는 현황의 통계관리뿐 아니라 안전관리 실태점검 등에 대한 국가의 확인 및 지원을 단절하는 요소이다. 또한, 지자체의 현행 인력으로 모든 지하시설물에 대한 안전관리 실태를 점검하기란 역부족인 상황이다. 따라서 부족한 지자체의 인력을 보완하기 위해 국토교통부, 국토안전관리원 등이 안전관리규정 심사지원, 안전관리실태 합동점검 등을 지자체를 도와 수행할 수 있도록 제도적 근거 마련이 필요하다. 3) 건설공사 안전관리계획 수립의 효율성 개선 굴착공사에 대한 안전관리계획 수립과 관련되어 적용되는 법령은 지하안전법 이외에도 건설기술진흥법, 산업안전보건법 등이 있 다. 이중 건설기술진흥법(안전관리계획)과 산업안전보건법(유해· 위험방지계획)은 제도의 도입취지와 업무중복성 등을 고려하여 관련 안전관리계획을 통합하여 작성 후 발주청 또는 인허가기관의 장에게 제출하고 있다. 하지만 지하안전법에 따른 안전관리계획의 경우, 작성목적과 내용측면에서 건설기술진흥법에 따른 안전관리계획과 동일하나, 해당내용의 적정여부를 발주청 또는 인허가기관의 장이 아닌 시· 군· 구청장에게 심사를 받도록 하고 있어, 관련 행정업무를 처리하는데 어려움을 초래하고 있다. 특히, 터널공사와 같은 대규 모 공사의 경우 관할 지자체의 장이 복수로 지정되기 때문에 불필요한 행정을 처리하는데 많은 시간이 소요되고 있는 실정이다. 따라 서 관련 제도의 도입취지를 고려하여 지하안전법과 건설기술진흥법에 따른 안전관리계획의 심사를 통합처리(의제화) 할 수 있도록 제도개선이 필요하다. 4) 지하안전정보의 데이터 플랫폼 구축 코로나19에 따라 비대면 수요가 급증하면서 디지털 경제로의 전환 속도가 가속화되고 있는 시점에서 현재 적용되고 있는 지하안전관 리 업무체계에 대한 재검토가 필요하다. 지하안전법 제정 당시 안전관리 업무를 지원하고 지하정보를 저장· 활용하기 위해 “지하공간통 합체계”와 “지하안전정보시스템”로 구분된 2종의 전산시스템을 구축하였다. 이 중 지하공간통합체계는 지하공간과 관련된 시설물 위치, 지하수 및 지질 등의 정보를 시각화하여 관리하기 위해 마련되었다. 해당 전산시스템은 불확실한 지하공간의 이미지로 인하여 증대되 는 국민의 불안을 최소화하기 위해 막대한 예산을 연차적으로 투입함에 따라 어느 정도 체계를 잡아, 다양한 실무에 활용되고 있다. Vol. 23, No. 2 119 국내 지하안전관리제도 최신동향 반면, 지하안전영향평가서, 지하안전점검 결과 등 지하안전정보를 체계적으로 관리하기 위해 구축된 지하안전정보시스템의 경우, 시 스템 사용에 대한 의무규정이 부재하고 업무관계자들이 기존의 업무체계를 고수하여 활용이 저조한 실정이다. 하지만 포스트코로나 시대에 온라인·비대면 방식의 업무체계에 대한 요구가 증대되고 있는 점과 정부의 디지털 경제 진흥 정책에 따라 모든 산업에 데이터 가치화가 필수적인 점을 고려하였을 때, 지하안전정보시스템도 변모가 필요할 것이다. 따라서 각종 지하안전정보를 저장· 관리· 환류 하고 지하공간의 안전관리 실태를 효율적으로 관리· 감독하기 위한 첫걸음으로 지하안전정보시스템의 운영· 관리· 활용에 대한 제도 적 근거 마련이 필요하다. 5. 맺음말 지하안전법이 제정된 이후 지하안전영향평가, 지하안전점검 등 다양한 노력으로 인해 지반침하 사고가 점진적으로 감소하고 있는 추세이다. 또한 수차례의 법령 제· 개정을 통해 지하안전관리체계를 더욱 견고히 하고 있다. 하지만 지하시설물의 노후화와 이상기후 로 인해 지반침하 사고의 발생 위험도가 증대되고 있는 점을 감안하면 지하안전관리에 대해 낙관하기 어려운 현실이다. 따라서 제도의 안정적 정착으로 지반침하를 예방하기 위해 국민 모두의 적극적인 관심과 참여를 부탁드리며 이 글을 마치고자 한다. 참고문헌 1. 이재환, 신창건, 고민호 (2017), 지반침하(함몰) 예방을 위한 지하안전관리에 관한 특별법 소개, 지반(한국지반공학회지) 33(2), pp. 38-40. 2. 국토교통부(2015), 지반침하 관련 용어 정리. 3. 국토교통부(2020), ‘’19년 전국 지반침하 건수 192건 전년 대비 43% 감소’, 보도자료. 4. 국토교통부(2021), 구리시 지반침하사고 중앙지하사고조사위원회 조사보고서. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]YE칼럼 120 자연,터널 그리고 지하공간 학부를 마치고 지반분야, 그 중에서도 지하공간 및 터널 전문가가 되고 싶은 선명한 꿈을 가지고 대학원에 진학하 였다. 2019년 8월 존경하는 지도교수님께 학위를 받고, 그해 10월에 본인이 희망한 SK건설에 입사하였다. 본 기고는 기술기사나 논문이 아니기에 기술적인 내용보다는, 그 동안의 본인을 돌아보며 가져온 긍정적인 마음가짐에 대해 글 을 쓰고자 한다. 긍정적 사고란 어떠한 상황에서도 비관하지 않고, 그 상황을 인정하고 꿋꿋이 앞을 보고 가는 사고방식이라 생각 한다. 긍정이라는 표현은 어릴 적부터 익히 들어왔지만, 이를 스스로 인지하고 실천하고자 노력하는 계기는 대학원 시절이 아닐까 싶다. 아마 대학원 각 연구실 문을 보면 학생 리스트와 간단한 글귀들이 적혀있는 것을 보셨을 것이다. 우리 연구실에는 항상 대학원생 리스트와 세 가지 단어가 적혀 있었다. 본인이 매학기 갱신을 했기에 기억이 난다. 바로 성실과 진실 그리고 긍정이었다. 성실, 진실과는 다르게 긍정이란 실천하기에 조금 생소한 단어였다. 내 첫 긍정의 시작은, ‘왜 나만, 절대, 하지만’ 과 같은 부정적 언어습관부터 버리고, 모든 것이 능력 배양과 연관되 는 것이라 생각하는 것이였다. 본인은 지반분야 전공 수업을 들었고, 주로 지도교수님의 토질역학, 토질공학 조교를 하였다. 그리고 지도교수님께서 주관하시는 ‘해저터널 연구단’, 단기 용역과제의 연구원으로 연구를 수행하였다. 물론 학위논문을 쓰기 위해서 보낸 실험실에서의 시간도 잊을 수 없다. 이러한 생활을 하다보면 대학원생들은 밤늦게 귀가 하고, 주말에도 연구실 불이 꺼지지 않는다. 이는 지금 학위 과정을 하시는 분들도, 20년전 졸업을 하신 분들도 공감 하시리라 생각한다. 본인은 배움이 느려서 위와 같은 생활의 반복이었는데, 지금와 생각해보니 당시 긍정이란, 선택이 아닌 필수였던 것 같다. 나의 긍정기 김태환 SK건설 프로Vol. 23, No. 2 121 나의 긍정기 첫째, 위의 이야기로 하고싶은 말은 ‘지속적인 긍정적 사고는 능력을 배로 높인다.’ 라는 콜린 파월의 글귀로 대변 함이 좋을 듯 하다. 당시도 좋아했던 글이고, 지금도 굳게 믿고 행하고 있다. 작든 크든 어려움에 봉착했을 때 긍정적 인 생각으로 차근차근 극복을 하다보면 그것이 곧 경험과 노하우가 되고, 시간이 흘러 쌓이게 되면 나의 능력과 역량 이 되는게 아닐까. 무엇이든 내 밑거름이 될 수 있다고 믿고 전진하였고, 부족하지만 학위를 받을 수 있었다. 둘째, 긍정적인 사고는 반드시 일과 싸워 승리하게 만든다고 생각한다. SK건설에 입사하여 1년 6개월 동안 본사 기술팀의 일원으로, 처음부터 끝까지 다해보진 못했지만 현장 및 설계지원, 입찰, 기술개발 등을 조금씩 수행하였다. 처음 접하는 업무에는 누구나 어려움을 느끼듯이 서툴렀지만, 긍정의 과정들을 밟았다. 그리곤 하나씩 완성되는 결과 물을 보며 성취감을 느낄 수 있었다. 지금은 입사 후 첫 현장에 발령을 받고 근무중이다. 이 또한 새롭고 만만치 않지 만, 결국 긍정은 반드시 일과 싸워 나를 승리하게 만들 것이라 믿고있다. 분명 어디서나 흔히 볼 수 있는 긍정이란 내용과 부족한 글솜씨로, 우리 학회의 선후배님들께 자유기고를 올리기엔 부끄러운게 사실이다. 그래도 마지막으로 덧붙이면, 매일 아침 긍정의 시작은 동료와 웃으며 건네받는 인사인 듯 하 다. 감사합니다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]터널 질의 답변 122 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 현재 시공 중인 공사에 대해 간단한 설명 부탁드립니다. 답변 : 공사명은 함양~창녕 고속도로 건설공사(제2공구)로서 경상남도 함양군 안의면 황곡리~경상남도 거창군 남상면 둔동리 까지이며, 전체 노선에서 본 공구의 역할은 기존 88고속도로와 연결하는 JCT구간을 시공하는 것입니다. 전체 공사 연 장은 4.84km이며, 주요 공사 내용은 터널(3.3km) 1개소와 교량 3개소(1.6km) 입니다. 공사 착공일은 2018년 02월이며 2024년 개통을 목표로 하고 있으며, 현재 공정율 약 25%입니다. 총공사비는 약 1,610억 원로서 2022년 5월 굴착관통을 목표로 하고 있으며, 전체 터널 설계 연장(약 6.6km/양방향) 중 현재까지 2.1km 굴착을 완료한 상황입니다. 안의터널 시점부안의터널 종점부 터널 기술자 인터뷰 김광수 동부건설Vol. 23, No. 2 123 안의터널 종점부 굴착공사 전경안의터널 종점부 막장부 장약 전경 안의터널 격자지보 설치 전경안의터널 하부 반단면 굴착 시공 전 전경 안의터널 시점부 갱문 조성 전경(굴착 초기)124 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 지금까지 다양한 터널 현장에 계셨는데, 기억에 남는 현장이 있다면 어떤 현장이었으며 이유는 무엇인 가요? 답변 : 지금까지 주로 장대 교량 위주의 현장에서 근무하였고 3km 이상의 장대 터널 현장은 처음 시공하는 바 터널 현장 중 현재 시공하고 있는 안의터널 공사가 앞으로도 계속 기억에 남을 것 같습니다. 이유는 아래와 같습니다. 첫 번째로 안의터널은 1992년 건설교통부에서 수립한 전국 간선 도로망 계획(7x9)의 동서1축과 2축의 간격(70km)이 동 서간선도로망 평균간격(30~40km)보다 넓어 이를 보완하는 고속도로를 구축하여 상대적으로 낙후된 경남 북부지역 개 발촉진, 익산~장수 고속도로와 연계하여 영호남을 연결하는 산업/관광동맥역할을 담당하기 위한 것으로 향후 본 고속 도로가 개통됨으로서 국토 개발에서 전반적으로 소외된 지역의 큰 경제적 효과 창출을 기대할 수 있다는 점에서 큰 보 람을 느낄 수 있다고 생각합니다. 두 번째는 터널 굴착 절대 공기 단축을 위해서 터널 중앙부에 대형차량갱을 반영하는 것을 설계변경 진행 중에 있으며, 해당 공법은 대형차량갱을 활용하여 역방향 굴착을 진행함으로서 추가 막장 조성을 하는 고난이도 굴착공법입니다. 총 6막장에 대해서 굴착을 진행함에 따라 터널굴착 공기를 약 30% 단축가능 할 것으로 판단됩니다. 세 번째는 본 안의터널에는 터널 정보화 및 안전성 확보를 위한 최신 기술이 집약되어 있으며, 터널내부의 막장관찰을 스캐너와 라이더를 통해 3D 분석 전송, 내부 작업자의 실시간 위치 파악, 터널 위험단면 리얼 타임 계측에 의한 신호등 알람 시스템 구축(붕락 등 사전 예고), BIM을 활용한 작업간섭사항 3D분석, 작업공정 시뮬레이션, 물량산출을 하는 시 스템을 갖추고 있기 때문입니다. ○ 지금까지 공사를 해오면서 현장에서 가장 어려운 점은 어떤 것 들이 있었나요? 답변 : 터널 굴착 공사는 지중을 뚫고 가는 공사이다 보니 토질(특히, 터널 상부 지질층)에 대한 상시 확인이 쉽지 않아서 항상 불확실성과 위험성이 상존할 수밖에 없습니다. 특히 굴착 초기의 저토피 구간 및 편토압 구간에서의 터널 안전성과 설 계 최적화(=경제성) 둘 다의 확보가 필요하다 보니 접점 확보가 쉽지 않은 상황입니다. 터널 붕락 등에 의한 안전사고 가 발생할 경우 사회 경제적 손실이 막대하므로 선진수평보링 이나 지진파 해석에 의한 지반 확인에 의한 정밀 시공이 항상 요구됩니다. 대부분 사람들이 터널굴착공사에서 갱구부만 조성하면 만사형통일거라 생각하지만, 실제 현장에서는 터널공사 관련 다 양한 민원(지하수저하, 발파진동 피해, 가축피해, 태양광사업피해, 산양삼피해 등)이 부지기수로 발생하고 있고, 이를 빌미로 한 사전에 의도된 소송(공사중지가처분 등)이 제기되는 등 현장 관리에 어려움이 많습니다. 터널 굴착공사 시 많은 인원과 장비가 투입되다 보니 굴착공사가 중지될 경우, 간접비용 손실이 6.2억 원/월에 달하므 로, 민원의 조속한 해결(피해보상금 지급, 소 취하 요청 등)과 더불어 즉각적인 대안을 마련하여 하도급업체 및 작업반 손실을 최소화해야 합니다.Vol. 23, No. 2 125 ○ 터널 현장에서 안전사고 예방을 위해 가장 강조하는 부분은 무엇인가요? 답변 : 터널 굴착시 우려되는 안전사고의 주요 요인은 천단부 붕락, 낙석, 용출수에 의한 막장 연약화, 누전으로 인한 감전, 부 석 낙하가 있으며, 예전과 달리 요즘은 무선 인터넷을 활용하여 터널내 변위에 대한 계측값 및 작업 상황을 실시간으로 확인할 수 있도록 함으로써 발주처/시공사/협력사간 실시간 소통 및 확인을 강화하고 있는 추세입니다. 막장에서 작업 하는 근로자는 경험이 풍부한 자로 최대한 배치하고, 안전장비 착용에 소홀하거나 안전의식이 부족한 자는 원스트라이 크 아웃제를 도입하여 위험 작업에서 배제하고 있습니다. 개인적인 생각으로는 근로자의 안전은 자기 자신이 지켜야 하 며, 안전하지 않은 작업환경에서는 작업을 거부할 권리가 있으며, 발주처나 원도급사로 하여금 안전한 작업환경을 구축 하겠금 요구해야 하며, 관철시켜야 한다고 생각합니다. 결국 공사 당사자 상호간의 소통이 중요하다는 말이 되겠네요 ○ 우리나라 터널 공사가 NATM공법으로 시공이 되고 있는데 그 외 공법 시공(TBM, Shield 등) 경험이 있으신지, 있으시면 장단점에 대해 간단하게 설명 부탁드립니다. 답변 : NATM공법 외에 다른 터널굴착공법을 경험한 바가 없어 정확한 비교가 힘듭니다. 다만, NATM공법이 타 굴착공법에 비해 실시간 막장관찰이 가능해서 지질별 막장보강 패턴대로 보조공법을 적용하여 경제적인 시공이 가능하고, 용수 및 이상지질대 등 상황별 즉각적인 대처가 가능하여 대다수의 국내 터널(특히 산악지 대)에 설계 적용되는 것으로 알고 있습니다. ○ 학교에서 배운 것과 실무와의 가장 큰 차이는 무엇인가요? 답변 : 대학교에서는 주로 이론적인 부분을 학문의 관점에 접근해서 배우지만, 실제 현장에서 벌어지는 상황은 다양하고 복잡 한 이해관계가 얽혀 발생함에 따라 학교에서 배우는 이론이나 실습내용들이 중요한 사고/판단의 토대가 되기는 하지만, 바로 접목시키기에는 한계가 있습니다. 하지만, 그 차이는 학교에서 배운 것들을 근간으로 하여 계속 사회에서, 현장에 서 채워나가면 되기에 그리 큰 문제는 아니라고 생각됩니다. 요약하면, 학교에서는 토목(주로 공학)에 대한 전반적인 내용을 학문적으로 접근하여 넓게 배운다고 한다면 실제 실무(공사현장)에서는 터널, 교량, 항만 등 한 분야에 대해서 공사별로 특화되며, 여기서 좀 더 세분화되어 공사, 공무, 품질 등 직무별로 특화되어 전문성을 갖추어 간다고 보면 되 겠습니다. ○ 현장에 있으면서 지하공간터널학회에 바라는 점이 있다면? 답변 : 산학 협력으로 터널 관련 다양하고 유용한 신기술을 개발하고, 소개하는 소통의 창구가 되어주시기 바랍니다.126 자연,터널 그리고 지하공간 ○ 마지막으로 터널분야의 미래전망과 후배 터널 기술자들에게 당부하고 싶은 말씀 부탁드립니다. 답변 : 사회가 점점 초고도화 되고 있으며, 철도 및 도로 등 공공공사 설계 시 터널 등 각 구조물들의 지중화 및 지하화에 대 한 사회적 요구가 날로 커지는 추세입니다. 또한 거가대교 사례처럼 우리나라는 바다 밑에도 침매터널을 시공할 수 있 는 기술력을 이미 확보한 바 있습니다. 도서 및 산악 지역이 많이 분포하고 있는 국토의 특성을 감안했을 때, 이러한 추세는 이미 거스를 수 없으며, 그에 따라 터널 분야의 발전 가능성은 무궁무진하다고 볼 수 있습니다. 후배 기술자님 들도 사회적 니드 및 기술 방향성을 충분히 심사수고하여 자신의 큰 뜻을 펼칠 분야를 잘 선택하셔야 될 것으로 보입 니다. 토목공학 측면에서도 공학의 가장 주춧돌이라고 할 수 있는 것이 우리가 서 있는 땅(=지반)이라 할 수 있으므로, 지반 분야, 특히 그중에서도 터널분야에 눈길을 더 두는 것이 좋은 선택이라 보여집니다. 행운을 빕니다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 23, No. 2 127 터널 신기술 소개 1. 기술개발 배경 및 필요성 터널 시설물의 설계 시공기술 발전에 따라 연장 1km이상 장대터널의 건설이 증가하고 있으며, 높이 9m 이상의 고속 철도 터널 및 3차선 이상의 도로터널 등 터널의 장대화 및 대형화로 인해 관리주체의 유지관리에 대한 부담이 가중되고 있어 터널 유지관리를 위한 점검과 진단 기술의 기계화 및 자동화 등 기술적 대책이 요구되어 왔다. 또한 1970~80년대 에 집중적으로 건설된 도로터널, 철도터널, 지하철 등터널 시설물 노후화가 급속도로 진행되어 성능저하로 인한 안전성 위협 및 유지관리 비용 급증으로 경제, 사회적 영향에 대한 우려가 크게 발생하고 있으며, 과학적인 상태평가 및 정밀안 전진단을 통한 예방적이고 선제적 유지관리 기술의 필요성이 대두되고 있다. (주)케이엠티엘은 2003년, 터널 외관조사 자동화를 위한 터널 스캐닝 기술 상용화를 위해 터널 스캐닝 장치(터널 스 캐너)를 개발하여 ‘금화터널 정밀안전 진단을 위한 외관조사용역’에 국내 최초로 적용하였으며, 산업자원부의 연구개발 지원의‘고감도 CCD카메라 스캐닝 장치를 이용한 대단면 장대 터널 균열진행 검출 및 균열상태 맵핑 기술개발’을 통해 터 널 외관조사를 위한 영상기반 주행형 터널 스캐닝 시스템을 상용화 수준으로 개발되었으며, 시설물의 안전 및 유지관리 실시 세부지침(한국시설안전공단, 2019)에서 제시하는 균열 평가기준에 따라 균열폭 0.1mm 이상의 정밀도를 가지는 터 널 라이닝의 스마트 외관조사 및 진단기술로 활용되고 있다. 2. 개발기술의 내용 영상기반 터널 스캐닝 기술은 다중 카메라 촬영방식의 주행형 터널 스캐닝 장비를 이용하여 터널 전단면의 정밀영상을 획득하고, 이후 내업을 통해 평면전개 이미지를 기반으로 균열 등 각종 결함손상을 분석하여 최종적으로 외관조사망도와 물량산출표를 작성하는 기술로, 터널 스캐너를 이용하여 전단면의 고품질 영상을 획득하는 하드웨어 기술과 영상처리 및 분석을 통해 평면전개 이미지를 기반으로 외관조사망도 및 결함손상 물량을 자동산출하는 소프트웨어 기술로 구성된다. 2.1 주행형 터널 스캐닝 장치 터널 스캐닝 기술의 핵심인 영상획득을 위한 주행형 터널 스캐닝 장치(터널 스캐너)는 그림 1에서 보여주는 바와 같이, (1) 팬틸트 기능을 가지는 총 16대의 3CCD 영상센서를 탑재한 광학식 모듈; (2) 화각조정 및 왜곡 최소화를 위한 라인레 이저 모듈; (3) 메탈할라이드 방식의 고조도 다중 조명 모듈; (4) 촬영화상의 16채널 영상분할을 위한 DVR장치와 모니터; 라인레이저와 동영상 디지털 카메라로 구성된 터널 스캐닝 시스템을 이용한 도로터널 및 철도터널 라이닝의 외관조사 기술 Automated Scanning Technology for Road and Railway Tunnel Lining Inspection Using Line Laser and Digital Camera [건설신기술 887호] (주)케이엠티엘, 케이에스엠기술(주), 백양엔지니어링(주) 편집위원 : 이강현(한국도로공사 도로교통연구원 수석연구원)Next >