< Previous기술강좌 시리즈: 도심지 지하공간 개발과 대심도 지하인프라 구축 제3강. 일본에서의 대심도 지하와 지하개발에 관한 고찰 68 자연,터널 그리고 지하공간 6. 도심 재생과 대심도 지하인프라 개발 6.1 대심도 지하 라이프라인 시스템 과밀화된 도심지의 새로운 공간을 창출하기 위하여 대심도 지하공간의 복합 기술개발(Combined Technological Improvement)을 통한 도시재생을 구현하도록 한다. (a) 대도시의 인프라라인수송물류시스템(b) 대심도 지하인프라와 지상 <그림 33> 도심지에서의 대심도 지하인프라 6.1.1 에너지계 최대의 과밀도시에 있어서의 에너지 수요에 대한 대책 및 재해시에 안정적인 에너지 공급을 실시할 수 있도록 대심도 지하인프라를 이용한 에너지 공급이 가능하다. 대심도 지하인프라에 의한 열원 네트워크를 정비함으로써 현재 대기중, 바닷속으로 방출하고 있는 도시 배열이나 지역 냉난방 잉여능력의 활용에 의해 열수요가 높은 지구에 열공급을 실시한다. 도쿄의 에너지 효율 향상과 환경 부하 저감을 도모하고, 또 재해시의 리던던시를 확보할 수 있게 된다. 6.1.2 쓰레기 물류계 쓰레기 반송기능과 기타 물류기능을 대심도 지하인프라에 부여함으로써, 도심지의 통과 교통량을 줄이고, 물류 교통유입에 의한 교통 체증, 도심부의 환경오염 물질을 저감하는 것이 가능하며, 비상시 긴급 물자수송, 신속한 잔해 반송도 가능하게 된다. 6.1.3 상하수도계 도쿄의 상하수도를 네트워크화함으로써 도심부의 인프라를 증강하고 다양한 효율화를 도모할 수 있다. 또한 하수 고도처리수를 활용한 중수 공급이 가능하게 된다. 제3강. 일본에서의 대심도 지하와 지하개발에 관한 고찰 Vol. 25, No. 1 69 6.1.4 정보계 인터넷 보급이 급속히 진행되고 있는 가운데 공공성 높은 정보도 급속히 데이터로 축적되고 있다. 이러한 데이터가 재해시 손실되 지 않도록 유지하는 동시에 재해시 귀중한 정보통신 인프라로서 대심도 지하 인프라가 기능하게 된다. 6.2 대심도 지하 라이프라인과 지상과의 연결 과밀한 도심지를 지탱하는 3단계 장치로서 대심도 지하인프라가 활용된다. 6.2.1 Life Anchor 지하에 설치되어 거대 도시를 지탱한다. 6.2.2 Life Spot 내륙을 중심으로 1~3km권에서의 지역수준으로 대심도 지하에 배치되어 상시 비상시를 통해 지역 활동을 지원한다. 6.2.3 Life Point 주요 중추시설에 설치되어 건물 단위로 기능을 수행하고 건축 기능을 지원합니다. 6.3 대심도 지하인프라의 수행 기능 대심도 지하인프라는 고밀도로 집적하는 거대도시 도쿄를 지탱, 유지, 바꾸어 만드는 기술로서, 주요 기능을 정리하면 다음과 같다. 6.3.1 지구환경보전에 기여(일상생활을 지탱하는 도시기반) 도심지 고층 업무 시가지의 에너지 소비와 물· 자원 재활용의 효율화를 도모하여 지구환경에 기여하는 새로운 신도시 기반을 구축 한다. ∙ CO2 배출 감소 ∙ 열섬 완화 ∙ 대기 오염 방지 ∙ 도시 에너지 효율 향상 6.3.2 도시경관 형성에 기여(100년 도시 만들기) 지하공간 이용 촉진을 통한 지상부 경관을 개선한다.기술강좌 시리즈: 도심지 지하공간 개발과 대심도 지하인프라 구축 제3강. 일본에서의 대심도 지하와 지하개발에 관한 고찰 70 자연,터널 그리고 지하공간 ∙ 전선의 지하화, 개별 공조기 제거 ∙ 도시의 집적화를 촉진함으로써 지표면 개방 ∙ 탄력있는 도시경관 형성 ∙ 물과 녹색으로 풍요로운 바람길 형성 6.3.3 도시방재· 위기관리에 기여(긴급시 라이프라인) 광역방재거점과 도심지역 등을 연결하는 긴급시 위기관리 인프라의 기능을 담당한다. ∙ 긴급 시의 물, 에너지, 물자 반송 ∙ 긴급 시의 정보 간선 ∙ 임해부와 내륙부와의 연계축 참고문헌 1. The Metropolitan Outer Area Underground Discharge Channel, Large underground discharge channel provides safety and security for the Tokyo Metropolitan Area. 2. PIARC WG 5 ‘Complex Underground Road Networks’ -Part A ‘Case Studies - appendices’. 3. The principle of depth for underground land development: A review, Jurnal Teknologi · 2015. 4. Utilizing the City’s Underground Spaces to Prevent Flood Damage. 5. Flood Control Using Urban Underground Space, Fumio Yamazaki. 6. Amazing underground construction technology in Japan, Hirokazu Akagi, Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, 2018. 7. 新しい都市における空間都市 - 大深度地下の公共的利用に関する特別措置法について. 8. 新たな価値を生む空間- 大深度地下 ‘ 動 き 始 め た 大 深 度 地 下 利 用 ’. 9. 大深度地下道路トンネルの技術と調達. 10. 大深度地下情報システムについて. 11. 大深度地下の公共的使用における安全の確保に係る指針, 平成16年2月. 12. 大深度地下の公共的使用におけるバリアフリー化の推進・アメニティー向上に関する指針, 平成１７年７月. 13. 大深度地下の公共的使用に関する基本方針, 平成13年. 14. 大深度地下使用技術指針・同解説, 国土交通省 都市局都市政策課 大深度地下利用企画室, 平成30年. 15. 大深度地下を活用する首都圏物流トンネル· 新運送システムの可能性調査報告書, 平成30年. 16. 大深度地下開発における技術と空間活用に関する研究, 平成25年. 17. 大深度地下の公共的使用に関する特別措置法, 平成12年5月26日法律第87号. 18. 東京外かく環状道路（関越∼東名）の大深度地下の使用認可申請書, 平成28年.제3강. 일본에서의 대심도 지하와 지하개발에 관한 고찰 Vol. 25, No. 1 71 ∎ 제3강 - 요점정리 제3강에서는 일본에서 시행하고 있는 대심도 지하개념과 대심도법 내용을 중심으로 도심지 대심도 지하의 주요 특징, 대심도 지하 개발의 주요 이슈 및 대심도 지하개발 사례 등에 대하여 고찰하였다. 본 고에서는 일본에서의 대심도 지하(Deep Underground)의 필요성과 현재 개발중인 지하도로, 지하철도, 지하물류터널 및 지하하천터널 등의 대심도 지하인프라프로젝트 해결해야 할 주요 과제 에 대하여 기술하였으며, 주요 내용을 정리하면 다음과 같다. 일본에서의 대심도법의 제정 일본에서는 급격한 도시화로 인한 공간부족문제 해결하기 위하여 도심지 지하공간 개발을 보다 활성화하기 위한 [대심도 지하의 공공적 사용에 관한 특별조치법(대심도법)]을 2001년 제정하고, 각종 시행방침 등을 개정하여 시행하고 있다. 대심도법은 대심도 지하 에 대한 정의, 대심도 지하에 대한 법적 문제점에 대한 규정, 대심도 지하이용시 인허가 대한 절차 등을 명확히 함으로서 도심지에서의 대심도 지하개발과 이용시의 갈등 요인을 제도적으로 해결하여 대심도 지하개발을 촉진하고 있다. 대심도 지하의 특성과 장점 일본은 산악지형이 많은 지형적 특성과 기존 지하공간의 복잡성으로 인하여 도심지에서의 대심도 지하공간개발이 요구되고 있다. 대심도 지하는 기존 지하인프라가 설치되어 있는 지하하부공간을 활용하여 다양한 지하인프라를 구축할 수 있다. 대심도 지하는 기존 지하인프라와의 간섭을 최소화할 수 있고, 지상건물 및 구조물에 미치는 영향을 최소화 할 수 있다. 또한 지진 등에 대하여 상대적으로 더 안전하고, 지하수에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 공간으로서 도심지의 새로운 가치를 창출할 수 있는 지속가능한 공간이라 할 수 있다. 대심도 지하인프라 개발의 활성화 일본에서는 도쿄외곽도로와 같은 대심도 지하도로, 리니어 중앙신간센과 같은 대심도 지하철도, 수도권 외곽방수로와 같은 대심도 지하저류시설, 수도권물류운반시스템과 같은 대심도 지하물류시스템의 개발이 적극적으로 시행중에 있거나 계획되고 있다. 또한 대심 도 지하는 도심지의 라이프라인으로서의 지하상하수도시스템, 지하물류운송시스템, 지하교통시스템과 같은 다양한 도심지 지하인프 라 개발이 추진 중에 있으며, 도심지의 필수 지하공간으로서 자리하고 있다. 도심지 새로운 공간창출로서의 대심지 지하 도쿄 등과 같은 메가시티는 기존에 엄청난 규모의 도시개발로 인하여 한계에 도달하고 있다. 이에 보다 살기 좋은 도시공간 창출을 위하여 기존의 노후화된 인프라를 개량하고 새로운 인프라를 구축하여야 하며, 또한 스마트 건설의 흐름에 따라 도시 인프라에 대한 모든 정보를 정보화하고 디지털화하는 계획을 수립하여야만 한다. 이러한 관점에서 대심도 지하는 가장 중요한 핵심 공간으로서 새로 운 라이프라인의 지하인프라를 구축할 수 있고 도심지의 새로운 가치를 창출할 수 있는 미래의 우리 모두의 삶의 공간이 될 수 있을 것이다.기술강좌 시리즈: 도심지 지하공간 개발과 대심도 지하인프라 구축 제3강. 일본에서의 대심도 지하와 지하개발에 관한 고찰 72 자연,터널 그리고 지하공간 이제 제3강이 마무리되었다. 보다 자세한 내용은 일본 대심도 지하개발에 대한 참고문헌을 읽어주기 바란다. 현재 일본에서는 도심 지 개발공간의 한계로 인한 심각한 개발문제를 안고 있었으며, 이를 해결하기 위하여 소유권과 보상 문제를 보완하는 대심도법을 만들 어 도심지에서의 대심도 지하개발을 활성화할 수 있도록 하여 지하도로, 지하철도, 지하하천, 지하물류 등 다양한 대심도 지하인프라 개발사업 등을 적극적으로 추진하고 있으며, 대심도 지하에 대한 보고서를 발간하여 참고가 되도록 하고 있다. 일본 도쿄 등과 같은 메카시티에서는 도심지에서의 대심도 지하공간을 활용하고 이를 개발하고자 하는 노력을 지속적으로 추진하 여 왔다. 특히 2001년 소위 대심도 지하개발에 관한 대심도법의 제정은 도심지에서의 대심도 지하인프라 구축을 촉진시키는 중요한 계기가 되었다. 하지만 대심도 지하도로인 동경외곽도로에서의 도로함몰 및 싱크홀 사고에서 보듯이 대심도 지하터널에서의 안전 문 제는 터널기술자들에게 많은 숙제를 남기고 있음이다. 그럼에도 불구하고 도심지 대심도 지하터널에 대한 기술적 문제점을 보다 적극 적으로 대응한다면 도심지 새로운 필수 공간으로서 지하공간개발은 미래의 중요한 핵심적인 필수공간이 될 수 있을 것이다. 다음 강의에서는 싱가포르에서 시행중인 디지털 지하(Digital Underground)에 대한 상세 내용과 도심지 지하공간 개발 현황을 중 심으로 지속가능한 도심지 지하개발을 위한 다양한 이슈와 전망에 대하여 설명하고자 한다. 현재 싱가포르서는 디지털 지하공간 구축 은 가장 뜨거운 이슈로서 통합 디지털 건설시스템(Integrated Digital Delivery, IDD)과 연계하여 미래 스마트 건설의 주요 과제로 추진중에 있다. 이러한 관점에서 도심지 지하개발과 디지털 지하공간 구축에 대한 구체적인 방향과 기술 논점을 기술하여 지반 및 터널 기술자들에게 실제적으로 도움이 되도록 할 것이다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]Vol. 25, No. 1 73 첨단기술을 활용한 시설물 유지관리의 현재 4차산업혁명 시대가 도래하고부터 유치원생들부터 국가 기술산업을 이끄는 R&D생태계까지 첨단기술은 유행어이 자 모든 행위들의 수식어가 되어가고 있다. 어떤 교육을 하든, 기술을 개발하든 첨단기술이 접목되지 않으면 그 생명 력을 인정받을 수 없는 시대가 된 것이다. 세상에는 이미 엄청난 첨단기술들이 개발되어 사회 곳곳에 적용되고 있다. 우리가 매일 몸에 지니고 다니는 스마트폰은 약 1,000개의 부품으로 구성되어 있고, 각각의 부품에 혁신기술이 포함 되어 있으며, 매년 새로운 스마트폰이 개발될 때마다 세세한 부품들도 함께 발전되어 적용되어진다. 이처럼 건설분야 에 적용되고 있는 첨단기술들도 매년 발전되면 좋으나 현실은 그러하지 못하다. 스마트폰 시장은 매년 자신의 용돈을 조금씩 모아 새로운 제품 출시를 기다리며 소비를 해줄 소비자들이 전 세계에 분포해있다. 자신이 가지고 있는 스마 트폰이 쓸만하더라도 새로운 제품에 대한 열망, 자기 자신에게 주는 선물, 그리고 속된 말로 지름신 강림 등등의 의미 로 큰 필요성은 없지만 소비를 해주는 수요자들이 꾸준히 발생되고 있다. 반면 건설산업의 경우에는 그러한 소비 주 체가 상대적으로 부족한 현실이다. 우선적으로 첨단기술 없이도 지금까지 잘 수행되어져 왔는데, 4차산업 혁명의 흐 름을 타고 첨단기술을 활용하고자 하니 설계부터 시공, 유지관리까지 연계가 되어야 하는 생소한 번거로움이 존재하 였다. 이를 해결하기 위해서는 큰 그림이 우선적으로 완성되어야 한다. 그리고 그 후 세부적인 부분들을 하나하나 실 현해나가야 지속가능한 흐름을 만들 수가 있다. 하지만, 4차산업혁명의 정부기조에 따라 기회가 오자 지금까지 핑크 빛 미래만을 생각하며 요소기술별로 도전적으로 자기만의 색깔로 기술을 개발해왔던 수많은 기업들의 기술은 불규칙 적인 퍼즐조각화 되어 있고, 이를 맞추려고 하니 무언가 정확한 그림이 그려지지 않는 상태가 되었다. 실제로 10년 이 상 지난 기술들이 현재 실용화되기 위하여 고군분투하는 모습이 곳곳에서 발견되고 있다. 그렇다면, 이와 같이 오래 전에 개발된 기술들은 현 시대에 뒤떨어진 기술일까? 라는 물음표를 던질 수 있다. 매년 새로운 기술을 장착하여 출 첨단기술을 활용한 시설물 유지관리의 현재 황범식 한국도로공사 책임연구원 도종남 한국도로공사 수석연구원 김낙영 한국도로공사 실장자유기고 74 자연,터널 그리고 지하공간 시되는 스마트폰을 주머니에 꽂고 다니는 일반적인 현대인들이 보았을 때에는 구시대적인 것으로 볼 수가 있다. 하지 만, 시대의 변함없이 꾸준히 건설시장에서 가장 정확한 것으로 인식이 되어 지표로 활용되고 있는 표준관입시험, 평 판재하시험 등의 시험법 처럼, 10년 전에 개발된 첨단기술을 활용한 기술이라 하더라도 그것이 지난 시간동안의 신뢰 성을 인정받고 제도화 되면 충분히 가치를 발휘할 수 있을 것이다. 최근 건설시장의 흐름에서 도로SOC 예산의 경 우 그림 1과 같이 건설보다는 유지관리의 시장이 점점 더 증가하고 있는 추세이다. 이에 따라, 첨단 기술을 활용한 시설물 유지관리 기술에 대한 관심 도도 스마트건설기술에 못지않게 성장하고 있다. 또한, 유지관리와 관련하여 눈에 보이는 시설 물뿐만 아니라 지하시설물에 대한 관심도도 높아 지고 있는 실정이다(그림 2 참고). 이와 같은 기조 는 향후 고속도로 및 도심철도 지하화, 도심 지하 공간 복합개발 등의 추진과도 관련이 있어 기술개발의 흐름까지 바꾸고 있다. <그림 2> 지중구조물 노후화 대비 설계시공유지관리 합리화 방안 도출 연구(한국도로공사, 2023) <그림 1> SOC 노후화 대응을 위한 교통투자평가 패러다임 및 정책 연구(한국교통연구원, 2015)Vol. 25, No. 1 75 첨단기술을 활용한 시설물 유지관리의 현재 <그림 3> 지하공간 개발 계획(화성시, 2023; 서울특별시, 2023) 시설물 유지관리 영역이 지상뿐만 아니라 지하까지 확대되면서 각 시설물의 중요 부재의 위치, 거동 등을 파악하기 위한 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. GPS음영 구간에서 차량의 위치를 파악하는 통신기술, 지하공간 통합지도 구축 기술, 지하공간 계측기술 등의 연구가 꾸준히 수행되어지고 있는데, 이와 같은 연구는 10년 이전부터 각 지자체, 관리주체 등에 의해 수행되어져 왔으며 그 수준은 현재 충분히 어느 시설물이든 적용할 수 있는 수준이다. 하지만, 첨 단기술이 적용되기 위해서는 각 목적에 맞는 센서가 활용되어져야 하는데, 이 센서의 수명과 꾸준한 전력공급이 문제 가 된다. 일반적으로 첨단기술을 한 번만 적용하면 반영구적으로 쓰일 수 있을 것이라 생각하지만, 이 역시 시설물과 함께 유지관리를 해야 지속가능할 수 있다. 점검인력이 수시로 다니며 점검을 하는 현재 시스템에서 첨단기술을 적용 하면 단기적으로는 효율적이지만 수년에 한 번씩 센서를 교체해야 하고, 전력공급 부분에 대한 관리를 해야 한다는 논리가 시작되는 순간 개발된 기술들은 한 번 적용 해보았던 것으로 그 각각의 역사를 끝내게 된다. 따라서, 이와 같 은 역사가 반복되지 않기를 기대하며 다음 3가지에 대하여 우선적으로 개선되어지기를 희망해본다.자유기고 76 자연,터널 그리고 지하공간 첫째, 시설물 유지관리 관련 제 기준의 개선 부분이다. 중요시설물은 법에 근거해서 관리되어지고 있다. “시설물 안전 및 유지관리에 관한 특별법”, “지하안전관리에 관한 특별법”에 의거하여 작성된 “안전점검 및 정밀안전진단 세부지침”, “지하안전관리 업무지침”에 따라 조금 더 세부적으 로 작성된 각 해설서에 근거하여 각 시설물의 관리주체의 담당자는 업무를 처리하게 되는데, 여기에 첨단기술을 활용 한 계측기기 자체의 유지관리 부분에 대한 내용은 누락되어 있다. 따라서, 계측 명분으로 첨단기기를 시설물에 적용 하였다 하더라도 특정 기술을 지속적으로 사용할 수 있는 법적 근거(비용적으로나 명분상 등의 이유)가 없으므로 그 기술은 단기적으로만 적용해본 실적만으로 만족해야 하는 상황이 반복적으로 발생하였다. 둘째, 기술의 표준화 및 인증 부분이다. 각 기술들마다 운용하는 프로그램, 데이터가 천차만별이다. 또한, 기술에 적용되는 센서의 신뢰성도 확보되지 않은 상황이다. 따라서, 각 기술의 표준화되어야 하고, 개발된 기술들이 표준화 되었는지 인증하는 제도 역시 마련되어야 한다. 고속도로에 쓰여지는 하이패스(요즘 자동결재 장비)의 경우 한국도로공사 ITS인증평가센터에서 인증된 장비만 시장에 진출할 수 있도록 하고 있다. 시설물 유지관리에 적용되는 기술들도 인증평가센터를 두어 검증된 기술만 적용 하는 방안이 필요하다. 셋째, 지속적인 교육 부분이다. 아무리 좋은 기술이 적용되었다 하더라도 이를 활용할 수 있는 인력이 부재하면 소용이 없다. 따라서, 이와 같은 기술을 활용할 수 있는 인력에 대한 지속적인 교육 시스템이 뒷받침 해주어야 한다. 며칠 전 스마트건설 부분에 법적 규제가 완화된다는 뉴스로 세간의 이목을 끌었다. 국토교통부 주도로 스마트건설 기술과 관련된 적정공사비 산출기준 마련, 기술관련 기준 시방서 반영 등으로 스마트건설 시대가 앞당겨지고 있는 것 이다. 이와 같은 파도의 흐름이 유지관리 부분까지 확대되어 4차산업혁명 시대를 제대로 느낄 수 있는 시설물 유지관 리 업무 체계가 갖추어지기를 희망하며 글을 마치고자 한다.터널 질의 답변 Vol. 25, No. 1 77 ○ 현재 시공 중인 공사에 대해 간단한 설명 부탁드립니다. 답변 : 신안산선 사업은 수도권 서남부 지역의 교통편의와 삶의 질 향상을 위하여 경기 안산, 시흥과 서울 여의도를 잇는 44.7km, 약 4조원이 투입되는 대규모 민간투자사업입니다. 특히 사업성 향상을 위해 정부와 민간이 투자위험을 분담 하는 BTO-rs(Risk Sharing) 1호 사업으로 철도시공 및 40년 운영 및 수요를 책임질 예정입니다. [신안산선 전체 노선도] 터널기술자 인터뷰관련 질문 신기식 포스코건설 차장 (신안산선 복선전철 건설공사 4-2공구 공사팀장)Next >