도심지 대심도 터널은 자동차와 열차가 다니던 지상공간을 친환경적인 공원으로 시민에게 돌려주고, 지하는 복합적인 교통인프라 시설의 구축이 가능한 미래지향적인 건설방안이다. 하지만 일부 언론과 영화에서 터널공사는 지반침하, 붕괴 등의 재난의 대상으로 묘사하는 경우가 종종 있었다. 실제로 대부분의 도심지 대심도 터널공사 진행 과정에서 노선 부근 주민의 굴착 반대 민원으로 인해 사업추진에 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 대심도 터널과 관련된 시민여론조사를 통해서 지하 공간개발에 대한 인식과 대심도 터널 공사에 대한 시민 우려사항을 파악하고 이해관계자의 손실보상에 대한 의견을 조사하였다. 대심도 터널공사와 관련된 현행법령을 검토하여 공사단계별 공공참여 가능성을 분석하고 지하공간의 보상과 관련된 구분지상권에 대하여 살펴보았다. 여론조사에서 시민이 우려하는 대심도 터널공사의 이슈사항이 현행기술로 해결 가능한 문제임을 파악하고 공공참여를 통해 터널공사의 안정성을 확신시키기 위한 제도적 개선 방향과 구분지상권 설정에 이해관계자의 협조를 증진하려는 개선방안을 제시하였다.
도심지에서의 구조물 해체공사는 소음, 진동 및 분진을 발생시켜 주변에 불편을 끼치는 경우가 많아 다양한 제어방안이 고안되어 사용되고 있다. 그 중에서 화약을 이용해 순간적으로 구조물을 붕괴, 전도시키는 발파해체공법은 시공 중 먼지, 소음 등으로 주변피해를 최소화시키고, 공사기간을 단축해 공사비도 절감되며, 작업자에 대한 안전의 확보가 가능한 친환경적인 공법으로 시공사례가 증가하고 있다. 한편, 도심지에 위치한 구 성남시청 구조물은 기둥과 보로 이루어진 철근콘크리트 라멘구조로 여러 개의 높이가 다른 건물들이 연결통로를 통해 서로 이어져 있는 복합구조물로써 공기단축과 주변 주민에 대한 피해를 최소화하고자 발파해체공법을 적용하여 시공하였다.
건설공사장 소음·진동 문제는 공사규모의 확대 및 대형중기의 사용으로 인하여 피해가 확대되고 있다. 특히 최근에 도심지 공사의 빈도가 증가하면서 대부분의 경우 인근 주민에게 피해를 줄 수 있는 법적 기준을 초과하고 있고, 소음에 노출된 주민들의 의식 변화로 많은 민원이 야기되고 있으나 현행 국내의 건설소음 진동 규제기준이 대상지역별, 시간대별로 전체적인 레벨만을 제시하고 있어 효율적인 대책수립이 어려운 실정이다. 또한 토목공사의 경우 공사현장과 가축양가 사이에 분쟁이 발생되고 있으나 인과관계의 성립여부, 피해규모, 피해액 산정, 향후조처 등에 대한 명확한 기준과 처리 사례가 국내외를 막론하고 극소수에 분과하여 분쟁의 조정이나 대책수립에 많은 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 소음진동에 관련된 법적인 기준이나 각종 물적 피해에 대한 판정기준을 설명하고 당사 현장에서 발생한 민원에 관련된 사례를 소개함으로서 현행법의 문제점과 원활한 공사진행을 위한 민원에 대한 의식을 높임으로서 공사초기에 적극적으로 대처하게 하여 원만한 공사진행에 도움이 되고자 한다.
현재 배전설비는 대부분 가공선으로 되어 있으나 대도시에서는 안전 등의 문제로 더욱 확대되어 지중 배전설비가 증가하고 있다. 배전선을 지중화로 하는 목적은 전력설비의 고신뢰성 확보 및 설비의 현대화, 도심지 부하밀도 증가와 위해 시설 제거, 보완, 관광지 및 국제행사장 중요지역의 미관확보, 가공전선로 건설 곤란 장소 법규의 등으로 송, 배전 계통의 지중전선로를 시설하고 있다.
일반적으로 도심지에서 터널 시공을 위한 암반굴착 작업은 주변 보안물건에 대해 직접적인 피해를 유발시킬 수 있는 공해요소인 진동을 허용기준값 이하로 제어할 수 있으면서 상대적으로 시공성과 경제성이 뛰어난 공법으로 수행되어야 한다. 본 사례에서는 각내의 대표적인 문화시설인 예술의 전당 하부를 통과하는 우면산 터널 공사현장에서 암반굴착공법으로 고려한 TTM 장비를 이용한 기계굴착, 플라즈마 공법, 유압장비를 이용한 할암공법, 겔파쇄 공법, 미진동파쇄기를 이용한 공법, 진동제어발파공법에 대한 현장 적용성을 시험시공 등을 통해 평가한 내용과 결과를 제시하였다. 비록 각 도심지 터널의 현장 상황이나 주변 여건에 따라 이 현장에서의 시험시공 내용이나 적용 결과를 그대로 적용할 수는 없겠지만, 진동제어 암반굴착 공법에 대한 시험시공이나 선정 과정에 이 사례연구가 개략적인 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.
건설공사의 공사 초기단게에서 총 공사기간과 공사비용의 예측은 매우 중요하다. 터널공사는 공기가 길고, 복잡한 공정이 반복적으로 이루어지는 건설공사의 일종이다. 시뮬레이션은 효과적인 건설공사 관리를 위하여 공사 장비 및 자재 등의 적절한 조합을 고려하고, 현장에 적합한 프로세스를 구성하여 실제 공사에 미칠 영향을 예측하고 분석할 수 있는 기법이다. 본 연구에서는 NATM공법으로 시공되는 양방향 도심지 지하철 터널공사에서 발파시간 등의 제한사항을 고려한 모델을 Arena 시뮬레이션을 이용하여 개발하였다. 개발된 모델은 비쥬얼베이직을 이용하여 쉽게 사용할 수 있는 형태로 개발되었으며, 결과값으로 총 공사기간과 공사비용을 얻을 수 있다. 이 결과를 이용하여 공사 초기 단계에서의 의사결정 도구로서 사용될 수 있을 것이다.
지중선은 가공선에 비해 공급신뢰성이 높고, 설비보안에 유리하며, 도시미관을 저해하지 않는 장점이 있지만 공사비가 가공선의 12-20배 정도 고가이어서 공사에 막대한 투자비가 소요되기 때문에 가공선건설이 곤란한 도심지역을 제외하고는 지중선건설을 지양하고 있다. 그러나 국가경제가 성장함에 따라 국민생활권이 도심지로 집중하면서 도시가 와밀해졌고 이로 인해 도심부하가 급증하여 오히려 지중선건설은 날로 증가하고 있는 실정이다. 또한 지중선건설에는 막대한 투자재원 확보외에도 사업에 어려움이 많은데 그중에 대표적인 것이 지중토목설비를 적기에 건설하는 것으로서 이 어려움은 앞으로의 차량증가에 따른 도로혼잡과 함께 더욱 심화될 전망이며 이에 대한 근본대책 마련이 시급하다. 이상과 같은 관점에서 볼 때 향후 지중선분야 기술은 케이블 compact화 및 저손실 대용량 케이블 및 신공법 개발에 주력해야 할 것이다. 특히 막대한 투자비를 들여 건설한 지중선은 그 수명기간동안에 고장없이 고품질의 전력을 수용가에 공급하는데 이상이 없어야 하며, 이는 설비운영의 과학화를 통하여 지속적으로 케이블 성능을 보존하므로서 가능하다고 하겠다.
도심지에서 지하철, 공동구 등의 지하시설물 건설을 위해 TBM 터널 공법 적용의 필요성이 증가하고 있다. 터널공사는 지반의 변동성 및 불확실성으로 인하여 건설 중 다양한 사고 발생 위험요소를 내재하고 있고, 사고발생 시 인명 피해 유발 및 복구에 큰 비용이 소요되므로 계획 및 설계 단계에서 공사의 위험요소를 도출하고 저감 대책을 수립하는 리스크 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 문헌 연구 및 전문가 의견 조사를 통하여 도심지 TBM 터널 공사 안정성에 영향을 미치는 총 31개의 위험요소를 도출하였고, 전문가 합의에 의한 의사결정 방법인 델파이 기법을 통해 위험요소별 중요도를 평가하였다. 최종적으로 내용타당도 기준을 만족하는 12개의 위험요소가 결정되었으며, TBM 터널공사 중 사고 예방을 위한 중점 관리요소로 활용 가능할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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