< Previous28 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 1. 서 언 좁은 국토를 입체적으로 활용하여 최고의 효과를 창출하고자 하는 노력은 민관을 가리지 않는다. 특히 국토의 1/10 면 적에 해당하는 수도권의 경우, 전 국민의 50% 이상이 집중된 만큼1), 서울을 중심으로 하는 수도권의 광역교통망, 역세 권 집중 복합개발, 복합 기능시설들의 신축 등 지하개발사업이 활발하게 추진되고 있다. 제1~3기 신도시와 같은 수평적 확장은, 공간적 제약으로 인해, 수직적 확장 개념으로 대체되며, ‘모두가 땅을 판다’라고 할만큼 지하공간의 확장을 위해 노력하고 있다. 이러한 국토의 입체적 활용노력과 토목기술의 발달은 광역철도 GTX-A~D, 영동대로 지하공간 복합개발, 동부간선 도로 지하화 등 대규모, 대심도, 고밀도 지하개발사업을 가능하게 하였다. 그러나, 석촌 지하차도 싱크홀(2014.8), 용산 보도 함몰(2015.2), 일산 백석동 땅꺼짐(2017.2), 구리 대형 싱크홀(2020.8), 양양군 편의점 붕괴(2022.8), 여수 흙막이 붕괴(2022.11), 부산 대심도 공사장 붕괴(2023.2) 등 지하개발로 인한 일련의 사고가 지속적으로 발생하고 있어, 국민의 불안감은 더욱 고조되고 있는 실정이다. 국가는 지반침하로 인한 위해를 방지하고 공공의 안전을 확보하고자, 일련의 안전관리체계를 규정한 ｢지하안전관리에 관한 특별법｣을 제정2)하였으며, 올해로 시행 6년차를 지나고 있다. 이 법에서 일정규모 이상의 굴착 및 터널공사는 설계 단계에서 (소규모)지하안전평가를 실시하도록 하였다. 지하안전평가는 지하개발로 인한 주변의 영향을 조사· 예측· 평 가하여 지반침하를 예방하거나 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는 것을 말한다. 그리고 지하안전평가 대상 사업을 착공 서울시 대규모 지하개발사업 현황 고찰 김찬우 한국도로공사 도로교통연구원장 이지영 한국도로공사 도로교통연구원 지하안전평가센터장 최정식 한국도로공사 도로교통연구원 지하안전평가센터 차장 전윤수 한국도로공사 도로교통연구원 지하안전평가센터 대리 김낙영 한국도로공사 선임연구위원Vol. 25, No. 3 29 한 후에 이루어지는 착공후지하안전조사는 그 사업의 실착공 후 지하안전에 미치는 영향을 조사하고, 그 결과 지하안전 을 위하여 조치가 필요한 경우에는 지체 없이 필요한 조치를 하도록 하는 것이다. 즉, 시공 단계에서 지하안전에 필요한 조치를 실시함으로써, 관련사고를 예방하고, 피해를 최소화하는 실질적인 안전관리체계라고 할 수 있다. 본 고에서는 대규모 지하개발사업이 활발한 서울지역을 대상으로 착공후지하안전조사 현황을 분석하고, 지하개발사 업의 실태를 파악하여, 향후 추가적인 지하개발사업에 대한 기초자료를 제공하고자 한다. 2. 착공후지하안전조사 2.1 관련기준 및 개요 착공후지하안전조사는 (소규모)지하안전평가 대상사업 중 20미터 이상 대규모 굴착 및 터널공사를 착공한 후에, 그 사업이 지하 및 주변 지반의 안전에 미치는 영향을 계측 관리 등을 통해 조사하고, 그 결과 급격한 지하수위의 저하나 계 측데이터에 이상 징후들이 발생되는 경우, 이에 대한 점검 강화 및 보완공법 적용 등 필요한 조치를 실시하여, 공사장은 물론 주변의 시설물과 국민의 안전을 확보함으로써 피해를 최소화하기 위한 것이다. 착공후지하안전조사 시기는 대상사업을 착공한 후부터 굴착공사 완료 전까지로 규정하고 있다3). 지하안전관리 제도 시행 초기에 착공후지하안전조사 시기는, 지하안전평가 단계에서 사업 및 지역의 특성을 고려하여 결정하도록 하였다. 일례로, 일반 건축물의 경우 지하층 완성 후 60일 이내에 조사결과를 국토부장관 등에게 제출하였다. 그러나, 굴착공사 과정에서 흙막이 붕괴 사고 등으로 인해 주변 시설물 및 국민들의 피해가 지속적으로 발생함에 따 라, 착공후지하안전조사서 제출 시기와 횟수는 당초 1회 이상에서, 지난달의 조사 내용을(최초+월별 조사서) 매달 10일 까지, 조사가 끝난 경우(최종 조사서)에는 종료일부터 15일 이내에 조사 결과를 각각 제출하도록 개정· 강화되었다4). 즉, 착공후지하안전조사서의 제출시기가 지하공사기간 중에 매월 실시하는 것으로 그 횟수가 급격히 증가한 것이다. 다시 말하면, ｢지하안전관리에 관한 특별법 시행령｣ 개정안 시행(2020.7.1) 이전에 협의된 착공후지하안전 조사 시행 사업은 착공후지하안전조사가 끝난 날부터 60일 이내에 조사서를 제출하고(최소 1회 이상), 시행령 개정안 이후 협의· 수행된 착공후지하안전조사 시행 사 업은 매월 조사서를 제출하고 있다5). 2.2 구성 및 업무절차 착공후지하안전조사서는 지하개발사업자가 전문기관6) 을 통해 작성하며, 조사서의 구성은 다음 표 1과 같다7). 조사시기에 따른 조사서의 구성항목은 다음 표 2와 같다5). <표 1> 착공후지하안전조사서의 구성 장제목 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 요약문 착공후지하안전조사 대상사업의 개요 착공후지하안전조사 대상지역의 설정 지반 및 지질 현황 지하수 변화에 의한 영향 검토 지하안전확보방안 적정성 및 이행여부 검토 지반안전성 검토 종합 평가 및 결론 부록 가. 착공후지하안전조사서 작성에 참여한 사람의 인적 사항 나. 지하안전평가서 자료 다. 용어 해설 라. 지반 및 지하수 조사자료 마. 지반안전성 계측 및 수치해석 검토 자료 바. 조사서 작성 시 인용 문헌 및 참고 자료 등30 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 서울시 대규모 지하개발사업 현황 고찰 <표 2> 착공후지하안전조사 시기에 따른 조사서의 구성 구분최초보고서월간보고서최종보고서 1. 요약문○ 2. 대상사업의 개요 ○ (시공현황 분석) ○ (시공현황 분석) ○ 3. 대상지역의 설정○○ 4. 지반 및 지질현황 ○○ 5. 지하수 변화에 의한 영향 검토○○○ 6. 지반안전성 검토○○○ 7. 지하안전확보방안 적정성 및 이행여부 검토○○○ 8. 종합평가 및 결론 ○○ 9. 부록 ○ (대행 계약서, 참여기술자, 교육수료증, 전문기관 등록증) ○ 지하개발사업자는 작성된 조사서를 국토교통부 장관(지방국토관리청 및 제주특별자치도 위임; 협의기관) 및 승인기 관에게 제출하고 4), 지방국토관리청장은 제출된 조사서를 다음 표 3의 항목에 대해 검토하며8), 이때 검토기관으로 지 정된 한국도로공사와 국토안전관리원에 검토를 의뢰할 수 있다9). <표 3> 착공후지하안전조사서 검토항목 구분내용 1 2 3 4 5 6 조사항목, 조사지점, 조사시기 등이 협의내용과 일치하는지 여부 착공후지하안전조사결과가 지하안전평가서에 제시된 지반안전성 결과와 유사한지 여부 조사방법 등이 사업시행 이후의 지하안전 변화를 비교· 파악하기에 적정한지 여부 착공후지하안전조사결과에 따른 조치 내용의 적정여부 착공후지하안전조사결과서 작성 방법의 준수여부 그 밖에 지방국토관리청의 장이 검토가 필요하다고 판단하는 사항 2023년 6월 현재 서울지방국토관리청 관내 중 서울지역과 인천지역, 대전지방국토관리청, 원주지방국토관리청, 제주 특별자치도 내의 착공후지하안전조사 사업은 한국도로공사에게 검토를 의뢰하고 있으며, 그 외 지역인 서울지방국토관 리청의 경기도 지역, 익산지방국토관리청, 부산지방국토관리청의 착공후지하안전조사 사업은 국토안전관리원에 검토를 의뢰하고 있다. 이때 한국도로공사는 자체사업의 검토는 제외되므로, 해당사업은 지역에 관계없이 국토안전관리원에서 검토를 수행하고 있다. 검토단계와 의뢰절차는 그림 1과 같다. 착공후지하안전조사 대상은 지하안전평가 대상 사업인 20미터 이상 대규모 굴착공사와 터널공사이다. 다시 말하면 2018년 이전에 승인된 지하개발사업은 지하안전평가 대상이 아니며, 착공 시기와 관계없이 원칙적으로 착공후지하안전 조사의 의무는 없다. 착공후지하안전조사 대상사업은, 지하안전법이 시행된 2018년 1월 이후 협의된 (소규모)지하안전 평가 대상사업 중에서 20미터 이상 대규모 굴착 및 터널 공사를 대상으로 한다. 평가서의 협의와 사업승인 후 실 착공 기간Vol. 25, No. 3 31 까지의 간극을 고려하면, 본격적인 착공후지하안전조사 제도가 실무에 반영되는 시기는 법이 시행된 2018년 보다 한참 늦을 것으로 추정된다. <그림 1> 착공후지하안전조사서 업무절차10) 2.3 물량 추이 국토안전관리원이 발표한 지하안전평가서 등의 접수 현황11)은 다음 표 4와 같다. <표 4> 지하안전평가서 등의 접수 현황 구분지하안전평가소규모지하안전평가착공후지하안전조사합계 201866314380 2019923181411 20201734116590 2021274633403(30.76%)1,310 20222285701,500(62.28%)2,298 합계8332,2461,9104,989 표에서 알 수 있듯이, 지하안전평가 제도가 2018년 도입된 이후 접수 물량이 꾸준히 증가하는 추세이다. 착공후지하 안전조사 접수 물량은 2019년 1건, 2020년 6건으로 2021년 이전에는 총7건으로 누적된 지하안전평가의 검토물량 331건 (2018년 66건, 2019년 92건, 2020년 173건)을 고려할 때 착공된 물량이 극히 적은 것을 알 수 있다. 2021년에 실시된 착32 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 서울시 대규모 지하개발사업 현황 고찰 공후지하안전조사의 접수물량은 403건, 2022년은 1,500건으로 나타나, 본격적인 착공후지하안전조사는 2021년 이후에 반영된 것을 알 수 있다. 다시 말하면, 지하안전평가 제도가 2018년 1월에 도입되었으므로, 대규모 굴착 및 공공터널사 업은 사업협의 후 실질적인 착공까지 약 1~3년 정도 소요되는 것으로 추정할 수 있다. 착공후지하안전조사서의 제출횟수는, 지하안전법 시행령의 개정으로(2020.7월 시행), 당초 1회 이상에서 매월 제출 로 강화되었다. 이로써 2020년 7월 이후 지하안전평가서 협의 시 ‘착공후지하안전조사 시기’는 개정된 기준이 반영되었 다. 착공후지하안전조사서는 해당지방국토관리청으로부터 검토기관으로 의뢰되고 있으며, 지하안전법 시행령 개정 이 전에 협의된 일부 사업을 제외하고, 착공된 지하안전평가 대상사업 대부분은 매월 지하안전조사서를 제출하고 있다. 대 규모 터파기와 터널공사의 규모를 고려할 때 장기공사가 다수이고, 지하안전평가 검토물량의 사업 승인 후 실착공까지 의 간극을 고려하면, 2022년도 착공후지하안전조사 물량의 급격히 증가를 초래한 것으로 판단된다. 2.4 한국도로공사 접수현황 그림 2(a)는 한국도로공사에서 담당하고 있는 지역{서울국토청(서울, 인천), 대전국토청, 원주국토청, 제주도}의 지하 안전평가서 등의 접수 현황이다. 한국도로공사가 지하안전평가서 등의 검토업무를 개시한 2021년 10월은 서울지방국토 (a) 검토의뢰 유형별 접수 물량 (b) 착공후지하안전조사서 검토의뢰 접수 물량 <그림 2> 한국도로공사 검토의뢰 접수 물량 추이(서울국토청(서울,인천), 대전국토청, 원주국토청, 제주도)Vol. 25, No. 3 33 청의 인천지역만을 담당하였다. 2021년 12월말부터는 현재 담당지역의 평가서와 조사서의 검토업무를 수행하였다. 그림 에서 알 수 있듯이, 접수물량은 매년 지속적으로 증가하고 있으며, 특히 착공후지하안전조사서의 검토물량이 상당부분 을 차지고 있었다. 그림 2(b)는 접수물량 중 착공후지하안전조사서의 월별 물량 추이를 나타낸 것이다. 표에서 확인 할 수 있듯이, 착공 후지하안전조사서의 접수물량은 매월 꾸준히 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 즉, 전체 검토물량 증가는 착공후지하안전 조사서의 검토물량 증가에 기인하고 있다. 대규모, 대심도 지하개발공사의 증가와 현재까지 미착공된 지하안전평가서 협의물량을 고려할 때, 당분간 접수물량은 지속적으로 증가할 것으로 판단된다. 3. 착공후지하안전조사 현황 및 분석 3.1 분석 대상 및 항목 선정 본 고에서는 대규모, 대심도, 고밀도 지하개발사업이 집중되고 있는 서울지역의 착공후지하안전조사서를 분석 대상으 로 하였다. 서울지역 착공후지하안전조사 대상 현황은 지하안전정보시스템(jis.go.kr)에 입력된 자료와 한국도로공사의 접수 현황을 활용하였다. 이때 지하안전정보시스템 구축 시기인 2018년 7월 이전에 착공된 사업, GTX와 같이 타지역을 연계하는 광역사업이거나, 보안상의 이유로 시스템에서 확인이 불가한 사업 등은 제외하였다. 개별사업은 단일건축물 사업과 광역지구개발사업, 철도 및 도로 등의 사회기반시설물 사업 등 사업규모에 관계없이 사업명에 따라 1건으로 분류하는 지하안전관리의 원칙을 준수하였다. 정보시스템 자료는 전문업체에서 입력하고, 사업의 기획부터 설계, 착공 전중후를 통틀어 세부항목의 변동이 빈번하 므로, 입력내용과 실제 공사 현 황이 맞지 않는 경우가 다수 확 인되었다. 따라서 2023년 6월을 기준으로 지하안전정보시스템에 입력된 현황과 접수된 사업 220 건을 대상으로 제출· 협의된 착 공후지하안전조사서와 지하안전 평가서를 통해 세부항목들을 확 인하고, 일부 누락된 항목은 설 계도면 등을 이용하여 합리적으 로 추론하였다. 착공후지하안전조사서를 제출 시기에 따라 구분하면, (최초)지 하안전조사서는 6건, (최종)지하 안전조사서는 105건, (월간)지하 범례 : 월간, 최종, 최초 <그림 3> 착공후지하안전조사 분석 대상공사 분포 현황34 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 서울시 대규모 지하개발사업 현황 고찰 안전조사서는 109건이다. 착공후지하안전조사 실시 대상사업의 지역 분포는 그림 3과 같다. 착공후지하안전조사서 분석 항목은 사업 현황의 각 항목으로 하였다. 사업현황은 착공후지하안전조사서 표준매뉴얼 에 예시가 잘 수록되어 있다. 이 중 지하개발사업자, 승인기관, 개발지역, 시설물 용도, 건축규모, 최대굴착깊이, 굴착면 적, 사업비에 대해 분석하였다. 3.2 분석결과 3.2.1 지하개발사업자 먼저 지하개발자를 살펴보면, 공공지하개발사업자가 23건(10.5%), 민간지하개발사업자가 197건(89.5%)으로 민간이 대다수를 차지했다. 민간사업에서 법인은 191건(86.8%), 개인은 6건(2.7%)로 나타났다. 다시 말하면, 건수를 기준으로 판단할 때, 착공후지하안전조사 대상공사는 민간주도 사업이 대부분인 것을 알 수 있다. <표 5> 지하개발사업자 현황 구분공공 민간 합계소계 법인개인 건수231971916220 비율(%)10.589.586.82.7100 3.2.2 승인기관 승인기관의 유형을 살펴보면, 기초자치단체인 구청이 197건(88.2%), 광역자치단체인 서울시청이 22건(10.0%)이고, 기타로 중앙정부와 공기업이 4건(1.8%)으로 나타났다. 서울시청과 기타 승인기관의 사업을 살펴보면, 청년주택 등 건축 물사업, 교통환승센터, 도시철도, 지하차도, 전력 및 에너지망 등의 지하매설물 설치 사업으로 나타났다. <표 6> 승인기관 현황 구분구청시청 기타 합계소계 중앙정부공기업 건수19722431220 비율(%)89.510.01.81.40.5100 3.2.3 개발지역 착공후지하안전조사가 이루어지고 있는 지역을 구청별로 그림 4와 같이 분류하였다. 그림에서 알 수 있듯이, 대규모 지하개발사업은 강남3구(강남구, 서초구, 송파구)에 33.6%로 나타나, 강남권을 중심으로 지하개발투자가 집중되고 있Vol. 25, No. 3 35 음을 알 수 있었다. 또한 성북구와 동작구는 대상이 없고, 강북구, 도봉구, 종로구, 양천구 등도 매우 작은 건수가 확인 되는데, 이는 투자 수익성(대비 이익률), 굴착 공사의 경제성(비용이 많이 소요되는 산악(암반)지역), 인접지역 노후시설 물 존재에 따른 개발 위험 등 다양한 요인에 따른 것으로 추정된다. <그림 4> 지역별 착공후지하안전조사 실시 현황 3.2.4 시설물 용도 지하개발 목적 시설물을 표 7과 같이 용도별로 분류하였다. 시설물이 다양한 용도를 가진 경우 개별 용도를 중복해서 산출하였다. 분석결과 시설물 용도는 근린생활시설(66%)과 업무시설(60%)의 비율이 절반 이상으로 나타났다. 그 다음 은 공동주택이 26%, 공공시설과 판매시설도 10% 이상이었다. 공공시설은 교통약자를 위한 지하철 승강장 편의시설 구축, 노후지하매설물 구축 및 교체, 수도권 광역교통망 구축을 위한 도로 및 철도사업과 같은 시회기반시설로 나타났다. <표 7> 지하개발시설물 용도별 분류 구분근린생활업무공동주택 공공시설*판매 지식산업 센터 문화 및 집회 교육연구운동숙박기타 개수146132582322191588719 비율66.36 60.00 26.36 10.45 10.00 8.64 6.82 3.64 3.64 3.18 8.64 구분 *공공시설 승강장편의시설전력구열수송관도로철도기타 개수663215 비율26.09 26.09 13.04 8.70 4.35 21.74 36 자연,터널 그리고 지하공간 기술기사 3 서울시 대규모 지하개발사업 현황 고찰 (a) 지하개발시설물 용도(b) 공공시설 용도 <그림 5> 지하개발 시설물 용도별 분류(중복산정) 3.2.5 굴착규모 및 사업비 표 8~13과 그림 6~13은 지역별로 대상사업의 지하층 규모, 최대굴착깊이, 굴착면적, 사업비를 분석한 결과이다. 분 석방법은 지역별 통계량 기본값을 5가지 요약수치를 나타낸 것으로 ① 최소값, ② 제1사분위(Q1), ③ 제2사분위(Q2), ④ 제3사분위(Q3), ⑤ 최대값이다. 그림은 통계량에 근거하여 상자수염그림을 나타낸 것으로, 각 데이터값은 점으로 표시 하고, Q1과 Q3를 밑변으로 하는 상자로 표현된다. 상자 외측으로는 이상치가 분포한다. 지역별 분포에서 지하개발사업 이 2건 이하로 통계량 산정이 불가한 강북구, 도봉구, 종로구, 양천구는 기타지역으로 통합하여 통계값을 산정하였다. 그림에서 지하층 규모가 1층 또는 최대굴착깊이가 20m 미만인 곳이 다수 확인되는 데, 이는 지하차도, 관로 및 이들 사업과 연계된 수직구 등이다. 본 고에서는 건축물과 같이 다층의 지하층 사업이 아닌 경우에는 최대굴착깊이에 관계없 이 지하1층으로 간주하였다. 왜냐하면, 현행 지하안전평가 대상사업에서 굴착(굴진) 단면적이 2m2 이상인 경우에는 터 널사업으로 간주하여, 최대굴착깊이에 관계없이 지하안전평가 대상사업으로 규정하고, 착공후지하안전조사를 실시하기 때문이다. (1) 지하층 규모 표 8과 그림 6은 지역별 각 지하개발사업의 지하층 구축규모를 나타낸 것이다. 그림에서 최대 지하층의 구축 규모는 지하8층이었으며, 지하4층~지하6층 사업이 가장 많은 것으로 나타났다. 송파구는 지하 5층 이하의 사업이 많았으며, 서초구, 마포구, 중랑구는 상대적으로 더 깊은 심도로 개발되고 있음을 알 수 있다. Vol. 25, No. 3 37 <표 8> 지역별 지하개발사업의 지하층 구축 규모 구분최소1사분위2사분위3사분위최대평균 강남구146686 서초구145885 강서구146685 영등포구145685 중구156686 송파구114583 동대문구145685 용산구135785 강동구255685 성동구455665 마포구566887 금천구355665 광진구455585 은평구344564 구로구445665 중랑구445886 기타145685 <그림 6> 지역별 지하개발사업의 지하층 규모 건축물에서 지하층과 지상층의 규모를 그림 7과 같이 비교하였다. 나타난 바와 같이, 일반적으로 지상층수가 증가함 에 따라 지하층의 규모도 동반하여 커졌으나, 상당한 층고를 가진 건축물에서도 지하층의 규모는 8층으로 제한하고 있 어, 실무에서는 이를 개발한계로 인식하는 것으로 추정된다.Next >