싱크홀 관측과 방지공법 가능하다 20140901

[HyunKy]

싱크홀. 급발성. 예측불허 특징 도심지 발생 완전방지 어려워  

노후관로. 의심구간 확인하고 공동채우는 보강공법 병행해야 지속 관찰. 철저관리 가장 중요

지반의 침하는 트러프(trough)형와 싱크홀(sinkhole)형으로 구별된다.

트러프형 침하는 대개 발생 범위가 크지만 침하량은 비교적 적고 침하도 서서히 발생하는 반면,

싱크홀형 침하는 발생 범위가 작지만 지표상에서 갑자기 발생할 수 있으며, 인위적인 요인으로 가속화될 수 있다.

싱크홀은 지표층 붕괴로 인한 지반 내로의 함몰에 의해 단기간에 발생하고, 급경사를 이루는 원통형 또는

원추형의 침하 형태를 띠며 예측이 어렵다는 특징을 가진다.

싱크홀은 지반 속에 존재하는 인위적이거나 자연적인 空洞의 상부가 약해져서 공동 내부로 무너짐으로써 발생하게 된다.

지하에 존재하는 공동은 자연적인 지하수의 흐름으로 인해 생성되는 석회 공동과 같은 지질학적인 원인과

인위적인 굴착으로 인한 공동이 있다.

즉 싱크홀은 자연적이거나 인위적인 공동이 땅속에 존재하고, 동시에 상부 지반의 지지력이 속실되면서

공동 내부로 붕괴되어야 발생하는 것이다.

하지만 공동이 아주 작은 경우라면 지반 붕괴가 발생하더라도 붕괴로 인한 원지반의 체적이 팽창돼 빈

공간을 채우게 됨으로써 지표면까지 싱크홀이 발생하지 않을 수도 있다.

따라서 싱크홀은 어느 정도 이상의 크기를 가진 공동이 지하에 존재하고, 다양한 원인으로 인하여

상부 지반이 붕괴될 정도로 지지력이 손실되어야만 가능하다는 것이다.

싱크홀은 발생한 장소와 원인에 따라 대책이 달라진다.

석회암 지반을 가진 무안지역의 지하수 개발로 인한 싱크홀 또는 과거 광산지역에 존재하는 폐강도의 붕괴로 인한

싱크홀은 사전 지질학적인 정보를 통해 예측 가능한 면이 있었으나, 급속한 개발이 이루어지는 도시에서 발생하는

도심지 싱크홀을 완전히 방지하는 것은 어렵다고 보는 것이 일반적이다.

도심지 시읔홀은 초기에는 존재하지 않던 공동의 지하수, 굴착작업 등의 다양한 원인으로 상당한 시간이 지난 이후에

지반 내부에 생성되기 때문이다.

따라서 ㅅ이크홀 발생 원인이 될 수 있는 지반 내부의 공동 조사가 선행돼야 할 것이다.

즉 노노후화된 대형 지하관로 노선과 터널 공사 중인 지역에 대하여 물리 탐사를 통해 전반적인 정보를 확보하고,

의심되는 구간은 시추같은 직접적인 확인 작업을 수행해야 한다.

또 이를 통해 노후 고나로의 손상이나 공동 발견 시 상부 지반의 붕괴가 일어나지 않도록 대책을 마련해야 한다.

지하 관료 손상 때는 새로운 고나으로 교체하는 등으로 지반 침하를 억제할 수 있다.

인위적 또는 자연적 공동이 존재할 경우에는 빈 공간을 채우고 공동 상부 지반의 보강공법에 대한

체계적인 계측활동을 통해 지반이 안정되었는지 확인해야 한다.

국내 폐광지역과 석회공동지역에 관한 침하방지에 사용한 대책은 공동 및 이완지반에 대한 '충전 그라우트 공법'

'마이크로 파일 공법' 같이 상부 보강과 동시에 공동 충전작업이 이루어지는 형태가 일반적이다.

이러한 공법은 도심지에서 주로 발견되는 싱크홀 발생지역에도 적용할 수 있다.

무엇보다도 중요한 것은 도심지 싱크홀은 인위적인 활동에 의해서 발생하는 것이 주원인이라 발생할 수 있는

노후 지하관로의 손상과 굴착작업에 의한 지하수 흐름이 야기하는 지반 유실이 발생하지 않도록 지속적인 관찰과

철저한 관리가 선행되어야 한다.

싱크홀 대처에 있어서 "예방이 치료보다 효과적이다"라는 말을 항상 생각하는 것이 필요하다.   

                                                                                        박의섭 한국지질자원연구원 지하공간연구실장