< Previous기술강좌 시리즈: 도심지 지하공간 개발과 대심도 지하인프라 구축 제6강. 싱가포르 도심지 지하공간 개발에 관한 고찰 68 자연,터널 그리고 지하공간 ∎ 요약 - Going Underground 제6강에서는 싱가포르에서 수행된 지하개발 마스터플랜 내용을 중심으로 도심지 지하공간 개발의 주요 특징, 도심지 지하공간 개 발의 주요 이슈 및 지하개발 사례 등에 대하여 고찰하였다. 본 고에서는 싱가포르에서의 도심지 지하개발(UUD, Urban Underground Development)의 필요성과 현재 진행중인 지하인프라, 지하암반캐번 및 지하시설물 등의 대심도 지하 인프라프로젝트 사례를 살펴봄 으로서 도심지 지하개발에서의 해결해야 할 주요 이슈와 과제에 대하여 기술하였으며, 주요 내용을 정리하면 다음과 같다. 싱가포르에서의 지하마스터 플랜 싱가포르에서는 도시화로 인한 토지부족문제 해결하기 위하여 도심지 지하공간 개발을 보다 활성화하기 위한 [지하개발 마스터플 랜]을 2014년에 수립하고, 법적 프레임과 토지소유권 문제등을 검토하여 시행하고 있다. 지하개발 마스터플랜은 기존 지하인프라 하 부의 지하공간을 깊이별로 지하인프라 및 지하시설물을 설치하도록 하는 수직계획(vertical planning)을 포함하고, 도심지 지하공간개 발시의 토지 소유권 등을 명확히 하고 지하개발 활성화를 위한 법적 프레임을 규정하고 각 정부기관들간의 조정과 통합을 적극적으로 권장하고 있다. 도심지 지하개발의 특성과 장점 싱가포르는 섬으로 이루어진 지형적 한계와 기존 지하공간의 복잡성으로 인하여 도심지에서의 지하공간개발이 요구되고 있다. 지 하공간은 기존 지하인프라가 설치되어 있는 지하하부공간을 활용하여 다양한 지하인프라를 구축할 수 있다. 도심지 지하공간 이용에 따른 사회적, 환경적, 경제적 영향을 고려하여 적절한 지하공간 활용 계획의 가치는 아무리 강조해도 지나치지 않다. 타당성 조사 및 비용-편익 분석은 주요 비용 및 시간 절감은 물론 건설 단계에서 생산성을 향상할 수 있는 영역을 파악하는 데 도움이 된다. 싱가포르 도심지 지하공간 개발의 시스템 접근 싱가포르에서의 지하공간의 이용은 경제적 필수 요소가 되었다. 그러나 지하공간 개발은 복잡한 시스템이며 사회와 도시 개발에 최적의 이익을 달성하기 위해서는 시스템적 접근(systems approach)이 필요하다. 이러한 시스템 접근 방식에는 탑다운 마스터플랜, 조정 및 통합이 필요하다. 지하공간 역시 모든 도시지역의 중요한 전략적 자원으로 간주되어야 하며, 지하공간의 이용은 최후의 수단 이 아닌 전체 시스템의 일부로 계획되고 조정되어야 한다. 넥스트 프론티어로서의 도심지 지하공간(UUS) 개발 지하공간 개발은 복잡한 시스템이며 비용 정당화, 3D 계획, 조정 및 통합, 법적 및 행정적 장벽, 안전 규정, 대중 인식 관리 등 많은 과제를 안고 있다. 장기 전략 계획과 결합된 탑다운 및 정부 전체 접근방식은 지하 건설비용을 최소화하고 지속 가능한 도시 개발의 일환으로 지하공간 이용을 최적화하는 데 중요하다. 이제 제6강이 마무리되었다. 보다 자세한 내용은 싱가포르 도심지 지하공간개발에 대한 참고문헌을 읽어주기 바란다. 현재 싱가포 르에서는 토지 부족과 지상공간의 한계로 인한 심각한 개발문제를 안고 있었으며, 이를 해결하기 위하여 싱가포르 정부차원에서 지하제6강. 싱가포르 도심지 지하공간 개발에 관한 고찰 Vol. 25, No. 4 69 개발에 대한 주요 문제점을 검토하고 지하개발 이니셔티브를 설정하는 지하 마스터플랜(Underground Master Planning)을 수립하여 도심지에서의 대심도 지하개발을 활성화할 수 있도록 하고 있다. 또한 지하 메트로, 지하고속도로(NSC), 대심도 터널 하수처리(DTSS) 시스템, 지하유류저장 시설(JRC) 등 다양한 지하인프라 개발사업 등을 적극적으로 추진하고 있으며, 도심지 지하개발에 대한 보고서 를 발간하여 참고가 되도록 하고 있다. 또한 2004년 니콜 하이웨이 붕락사고이후 지하건설공사에서의 안전관리 및 리스크 평가를 의무화하여 도심지 지하공간 개발시의 안전 문제에 대한 노력을 지속적으로 추진하여 왔다. 특히 싱가포르에서는 지하공간개발시의 토지 소유권, 법적 프레임, 등을 보완하고 각부처간의 업무를 정부차원에서 조정할 수 있도 록 하는 장관을 임명함으로 정부주도하에 지하공간개발을 통합 활성화하고 권장하고 있다. 싱가포르에서는 도시개발 솔루션을 발전시 키기 위해 지하공간의 미래 유용성을 높게 평가하고 이를 적극적으로 추진하고 있다. 또한 도심지 지하공간개발에 대한 공사비, 안전 및 민원 문제 등의 기술적 제약 등을 보다 적극적으로 대응한다면 도심지에서의 새로운 개발공간(Next frontier)으로서 지하공간개발 은 미래의 중요한 핵심적인 필수공간이 될 수 있을 것이다. 다음 강의에서는 홍콩에서 시행중인 도심지 지하공간개발에 대한 상세 내용과 도심지 지하공간 개발 현황을 중심으로 지속가능한 도심지 지하개발을 위한 다양한 이슈와 전망에 대하여 설명하고자 한다. 현재 홍콩에서 도심지 지하공간 개발은 가장 뜨거운 이슈로서 도심지 재난방지시스템과 연계하여 미래 스마트 건설의 주요 과제로 추진중에 있다. 이러한 관점에서 도심지 지하개발과 재난방지 지하공간 구축에 대한 구체적인 이슈와 기술 과제를 기술하여 지반 및 터널 기술자들에게 실제적으로 도움이 되도록 할 것이다. [본 기사는 저자 개인의 의견이며 한국터널지하공간학회의 공식입장과는 무관합니다.]포럼 후기 70 자연,터널 그리고 지하공간 대한토목학회, 한국지반공학회, 한국터널지하공간학회 3개 학회가 합동으로 주최하고, 각 학회별 6개의 기술위원회 주관으로 터널 분야에 종사하는 산· 학· 연· 관 관계자분들을 모시고 ‘제1회 터널 시공유지관리 및 스마트 기술 포럼’이 2023년 8월 31일(목)~9월 1일(금)에 포스코센터 서관 4층 아트홀에서 개최되었습니다(표 1). <표 1> 포럼 공동개최 학회 및 위원회 현황 학회위원회위원장(부위원장) 터널위원회이강현(류희환) 터널위원회이강현(류희환) 암반지질위원회이상래 지반IT융합위원회김태식 터널강재및강구조기술위원회안동욱 유틸리티터널위원회류희환 본 행사는 대한토목학회에서 주최하고 대한토목학회 터널위원회 주관으로 2002년부터 2009년까지 개최되었던 ‘터 널 시공기술 향상 대토론회’에서 터널 연구자 및 기술자들의 경험을 공유하고 토론하는 기회를 통해 국내 터널 기술 의 발전을 이끌었던 사례를 모범으로 삼아 만들어진 자리였습니다. 포럼 준비위원회는 10개 기관, 14명으로 구성되었 으며, 8개 기관(한국전력 전력연구원, 대우건설, 롯데건설, 쌍용건설, (주)한화/건설, 현대건설, POSCO, DL E&C)에서 제1회 터널 시공·유지관리 및 스마트 기술 포럼 개최 후기 정지희 한국도로공사 도로교통연구원 책임연구원 류희환 한국전력공사 전력연구원 부장/책임연구원 이강현 한국도로공사 도로교통연구원 수석연구원 박정준 한국철도기술연구원 선임연구원Vol. 25, No. 4 71 제1회 터널 시공·유지관리 및 스마트 기술 포럼 개최 후기 후원해주셨습니다. 준비위원회 위원분들과 여러 후원사들의 도움으로 별다른 어려움 없이 포럼을 수월하게 준비할 수 있었습니다(표 2). 최근 들어 지하도로, GTX 등의 도심지 지하교통망 사업들이 활발히 추진되고 있는 시점으로, 터널 및 지하공간에 대한 정책적, 국민적 관심이 큰 상황입니다. 또한 건축, 토목 분야 전반적으로 스마트 건설 및 유지관리 기술에 대한 연구 및 관심이 높아지고 있는 와중에, 최근 많은 관심의 대상이 되고 있는 터널 시공·유지관리에 관한 사항 및 스마 트 기술이라는 주제로 여러 전문가들의 경험 및 성과를 공유하고 자유로운 토론을 통해 국내 터널 기술을 한 단계 발 전시킬 수 있는 기회의 시간이 될 수 있도록 포럼을 준비하였습니다. 포럼 1일차에는 발표 및 토론, 포럼 2일차에는 현장견학이 진행되었습니다. 포럼 1일차에는 사전등록자 151명, 현 장등록자 39명으로 총 190명이 참석하였습니다. 당초 211명이 사전등록하였으나, 당일날 여러가지 사유로 참석 못하 <표 2> 준비위원회 명단 역할명단 위원장이강현(한국도로공사 도로교통연구원) 총무류희환(한국전력 전력연구원), 박정준(한국철도기술연구원) 기획김정주(한국전력 전력연구원), 정지희(한국도로공사 도로교통연구원) 출판김도훈(현대건설), 김병규(한국철도기술연구원) 대외이상래(한국도로공사 도로교통연구원), 김태식(홍익대학교), 안동욱(POSCO) 홍보심광훈(한화건설), 정주현(쌍용건설) 행사채덕호(대우건설), 이철희(한국건설기술연구원) <그림 1> 포럼 참석 중인 허준행 대한토목학회장, 김낙영 한국터널지하공간학회장포럼 후기 72 자연,터널 그리고 지하공간 신 분들이 있어 조금은 아쉬움이 남습니다. 주요 내빈으로는 허준행 대한토목학회장, 김낙영 한국터널지하공간학회장, 유한규 (전)한국터널지하공간학회장, 백승철 (전)대한토목학회 부회장, 김동규 (전)대한토목학회 및 한국지반공학회 터 널위원장이 참석해주셨습니다. 포럼의 전체 사회는 한국전력 전력연구원의 김정주 선임연구원님께서 맡아서 매우 매 끄러운 진행을 해주셨습니다. <그림 2> 주요 내빈 및 준비위원회 기념 촬영 <그림 3> 포럼 참석자 전경 첫 번째 세션은 터널 시공· 유지관리에 관한 주제로 한국전력 전력연구원의 류희환 책임연구원이 좌장을 맡아 진 행되었습니다. 첫 번째로 현대건설 김도훈 책임매니저가 ‘로드헤더를 적용한 복선 지하철 터널 공사 수행’에 대한 내 용으로 로드헤더의 개요 및 특징, 현장 적용 사례에 대해 발표하였습니다. 두 번째로 서하기술단 고성일 대표가 ‘철도Vol. 25, No. 4 73 제1회 터널 시공·유지관리 및 스마트 기술 포럼 개최 후기 터널 TBM 현황 및 활성화를 위한 방안’에 대한 내용으로 철도터널의 TBM의 현황 및 TBM 공법의 활성화를 위해서 필요한 사항들에 대하여 발표하였습니다. 세 번째로 포스코 안동욱 수석연구원이 ‘고강도 강관을 적용한 터널 보강재 의 친환경 인증’에 대한 내용으로 건설산업의 친환경 제품 사용 동향 및 친환경 고강도 강관 터널 보강재를 적용한 사 례에 대해 발표하였습니다. 네 번째는 (주)하경엔지니어링 문경선 사장이 ‘해저터널 노면 젖음현상 원인규명 및 보수· 보강’에 대한 내용으로 해저터널 노면젖음 현황 및 발생원인 검토, 보수대책, 배수계획 개선방안 등에 대해 발표하였 습니다. 다섯 번째로 한국철도기술연구원 박정준 선임연구원이 ‘터널 결로현상에 대한 사례분석’에 대한 내용으로 결 로의 정의 및 분류, 국내외 터널에서 발생한 터널 결로 발생 사례, 터널 결로 발생 원인 분석 및 대책에 대해 발표하 였습니다. 두 번째 세션은 스마트 기술에 관한 주제로 한국철도기술연구원 박정준 선임연구원이 좌장을 맡아 진행되었습니 다. 첫 번째로 한국전력 전력연구원 류희환 책임연구원이 ‘빅데이터를 이용한 지하매설물 탐사’에 대한 내용으로 빅데 이터의 개념, 빅데이터 기반 GPR 및 전기장 해석 기술에 대하여 발표하였습니다. 두 번째로 서울기술연구원 박민철 수석연구원이 ‘도시철도 터널의 영상과 AI기반 스마트 점검 기술의 시범적용과 도입방안’에 대한 내용으로 레이저스캐 닝, 라인카메라, 디지털이미지 촬영기법에 대하여 소개하고, 시범사업을 수행한 결과 및 도입, 운영방안에 대하여 발 표하였습니다. 세 번째로 CL파트너의 송근목 대표가 ‘스마트 드론 자동관제/시공관리 플랫폼’에 대한 내용으로 스마 트 드론 자동관제 시스템 및 시공관리 시스템에 대해 소개하고, 건설현장에서 측량 및 기성관리, 공정관리, 안전관리 방안에 대해서 발표하였습니다. 네 번째로 홍익대학교 김태식 교수가 ‘지상 포토그래메트리를 이용한 굴착현장 인접 보도블럭 모니터링 기법’에 대한 내용으로 UGV(Unmanned Ground Vechicle)에 대해 소개하고, 변위 모니터링 방법 에 대해서 발표하였습니다. (a) 축사(김낙영 한국터널지하공간학회장)(b) 현대건설 김도훈 책임매니저 <그림 4> 축사 및 발표자포럼 후기 74 자연,터널 그리고 지하공간 (c) 서하기술단 고성일 대표(d) 포스코 안동욱 수석연구원 (e) 하경엔지니어링 문경선 사장(f) 한국철도기술연구원 박정준 선임연구원 (g) 전력연구원 류희환 책임연구원(h) 서울기술연구원 박민철 수석연구원 <그림 4> 축사 및 발표자(계속)Vol. 25, No. 4 75 제1회 터널 시공·유지관리 및 스마트 기술 포럼 개최 후기 (i) CL파트너 송근목 대표(j) 홍익대 김태식 교수 <그림 4> 축사 및 발표자(계속) 포럼 2일차는 한강터널(김포파주 고속도로 건설공사 2공구) 현장에서 진행되었습니다. 한국도로공사와 현대건설의 도움으로 준비된 현장견학에는 56명이 참석하여, 총 3그룹으로 나누어 한강터널 현황소개, 홍보관 견학, 시공현장 견 학순으로 순차적으로 진행되었습니다. 한강터널 홍보관 내 세미나실에서 진행된 한강터널 현황 소개에서는 한강터널에 대한 개요 및 주요 공법 소개, 한강 터널 설계 및 시공 시 주요 고려사항 등에 대한 설명을 들을 수 있었습니다. 한강터널은 고속국도 제400호선 김포~ 파주건 건설공사 제2공구에서 시공되는 터널로, 국내 최초로 도로터널에 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법이 적용 되었습니다. 터널연장은 약 2,980 m이며, 굴착외경이 14.0 m에 달하는 이수식 쉴드 TBM이 적용되었습니다. <그림 5> 한강터널 사업 개요포럼 후기 76 자연,터널 그리고 지하공간 홍보관 견학시간에는 TBM 및 디스크 커터 모형, VR체험 및 동영상 시청 등을 통해 TBM 장비에 대한 직간접적 체험을 할 수 있었습니다. 시공현장 견학에서는 TBM 장비, 세그먼트, 인버트 박스 등의 실물을 볼 수 있는 자리였습 니다. <그림 6> 한강터널 현장견학 기념촬영 제1회 터널 시공· 유지관리 및 스마트 기술 포럼이 많은 성원 속에 성공적으로 개최되었습니다. 터널 및 지하공간 시공유지관리에 관한 최근 이슈사항 및 최신 스마트 기술에 대한 심도있는 발표가 이루어졌으며, 각 주제별 토론이 활발하게 이루어졌습니다. 과거 대한토목학회 주최로 개최되었던 ‘터널 시공기술 향상 대토론회’의 명맥을 이어 시작 된 금번 포럼은 이번으로 끝나는 것이 아니라, 앞으로도 국내 터널 기술을 한 단계 발전시키기 위한 취지를 가지고 지속적으로 개최될 계획으로 많은 관심과 성원을 부탁드리고자 합니다. 마지막으로 금번 행사 준비에 노고를 아끼지 않은 준비위원회 여러분들께 깊은 감사를 드립니다. 금번 포럼이 있을 수 있게 터널 설계, 시공, 유지관리 및 스마트 기술 등 각자의 자리에서 기술발전과 실무 적용에 묵묵히 애써주신 모 든 전문가분들께 감사의 말씀을 드립니다.터널 질의 답변 Vol. 25, No. 4 77 ○ 자기소개 부탁드립니다. 답변 : 안녕하십니까. 한국전력공사 전력연구원에 근무하고 있는 류희환 책임연구원입니다. 저는 2000년 KAIST에 입학하여 동대학원에서 박사를 2010년에 취득하였습니다. 전공은 물리탐사와 터널공학입니다. 2년간 Postdoc 후 2012년 8월에 대전에 위치한 한국전력공사 전력연구원에 선임연구원으로 입사하게 되었습니다. 제가 근무하고 있는 부서는 구조건설 연구실입니다. 주로 토목전공자 연구원들이 소속되어 있으며 크게 전력구 및 물리탐사, 지반, 구조, 내진으로 구분됩니 다. 저는 전력구 및 물리탐사 분야에서 관련 R&D를 총괄하고 수행하는 업무를 주로 하고 있습니다. 현재 전력구 및 물 리탐사 분야에는 저를 포함하여 7명이서 근무를 하고 있습니다. ○ 현재 수행하고 있는 R&D에 대해 간단히 설명 부탁드립니다. 답변 : 처음에 연구원에 입사하였을 때는 이산화탄소 천층 지중 저장 업무를 수행하였습니다. 사실 전공과 다소 연관이 크게 없어서 처음에는 기술을 이해하기 위해 많은 시간을 할애했던 것 같습니다. 전력구와 물리탐사가 본격적으로 연구가 시작된 시점은 2015년입니다. 이후로 약 12개의 과제가 착수가 되고 일부 종료되었습니다. 현재 총 4개 과제 책임자를 수행하고 있으며 1개 과제에 참여하고 있습니다(약 134억 원). 각 과제별 설명은 아래와 같습니다. 첫 번째로 비파괴탐사를 이용한 지하매설물 탐사 기술 개발입니다(자체과제, 과제책임자). 본 과제에서는 크게 두가지 연구 업무가 있는데 하나는 GPR 혹은 전기장 해석을 통해 지하에 존재하는 지하 구조물의 위치, 방향 등을 예측하는 터널기술자 인터뷰 관련 질문 류희환 한국전력공사 전력연구원 책임연구원(2) 전력구터널 및 물리탐사 R&D 연구Next >