싱크홀 경기도, 광주시, 부산시, 서울시가 다량 발생
계절적으로는 여름철, 8월은 지반침하사고 위험의 달
지반침하 사전탐지 상수도관 공기압력변화로 예측한다
전국에서 발생한 싱크홀은 지난 10년간(2014-2023년) 2,085건이 발생했다.
해마다 208건, 매월 17건의 싱크홀이 발생하고 있다. 올해는 지난 3월 강동구 명일동 싱크홀(사진 아래)로 1명이 사망하기도 했으며 4월에는 경기도 광명시 신안산선 공사 현장이 붕괴되었다.
서울시가 자체적으로 조사한 외부에 의한 누수발생건수는 최근 5년간 1,278건으로(2019-2023년) 해마다 256건이 외부에 의해 누수가 발생되고 있다는 것과도 같은 맥락이다.
서울시에서 발생한 공사장별 누수발생(원인자에 의해 누수발생 건수) 현황은 일반건축(주택등)에서 가장 많은 101건이 발생하고 재개발재건축 37건, 하수도등이 31건, 지하철과 도시가스,통신,전기시설 각 8건, 도로가 6건등이다.
전국적으로는 23년도의 경우 광주광역시가 28건으로 전체 발생건수의 17%나 되며 경기도가 26건으로 16%를 차지한다, 광주시와 경기도가 싱크홀 사고에 타 지역보다 위험성이 높다는 반증이다.
전국적으로 조사방식이 일률적이지 못해 사고발생 원인에 대한 통계가 다를 수 있다. 서울시 조사에서는 가장 많은 사고원인이 일반건축현장인 반면 같은 2019년부터 2023년까지의 957건의 지반침하사고에 대한 국토안전관리원 지하안전 통계연보에 의하면 하수관 손상이 총 446건, 상수관 손상이 39건 상하수도 공사부실이 27건으로 조사되고 있다.
지역별로 보면 경기도 197건, 광주광역시 122건, 부산시 85건, 서울시 81건, 전북 70건, 강원도 68건, 대전시 66건, 경남 55건, 경북과 충북이 각각 51건이 발생했다.
반면 싱크홀 발생건수가 적은 곳은 세종시 4건, 제주시 7건, 울산시 11건, 대구시 12건, 충남 16건, 전남 28건, 인천시 33건이다.
결과적으로 경기도는 같은 도이면서 발생 건수가 적은 충남보다 12배나 발생빈도가 높다. 광역시에서는 광주시가 울산시보다 11배나 싱크홀이 발생하여 지역 편차가 심하다는 것은 정밀진단이 필요하다.
가장 많이 싱크홀이 발생하는 경기도의 경우 하수관손상 76건, 되메우기 불량 39건, 굴착공사 부실 37건, 매설물 손상 14건, 매설공사 부실 10건등으로 대부분 부실한 시공과정에서 지반침하가 발생되고 있다. 향후 인명 및 재산피해 발생시 법정 소송으로 갈 경우 감독기관인 지자체와 시공업체가 책임 추궁을 받을 수 밖에 없다. 반면 광주광역시는 하수관손상 (82건) 과 다짐(되메울기) 불량(25건)에 집중되고 있다.
부산시는 주요요인이 하수관손상 (37건)과 다짐 (13건)인 반면 서울시는 하수관 손상(34건), 다짐 (17건), 굴착공사 부실 (13건)이 주요 원인이지만 타 지역에 비해 상수관 손상에 의한 지반침하도 10건이나 된다는 점은 다시금 집중 분석이 필요하다.
상수도관 손상에 의한 싱크홀은 서울시는 10건으로 하수관 손상 34건 대비 29%, 대구시는 2건으로 67%, 인천시는 4건으로 50%, 충남은 2건으로 67%를 차지하고 있어 상수도관에 대한 지반침하도 외면하기 어려운 심각한 위험수준이라는 점이 다시금 확인됐다.
월별 지반침하사고는 8월에 241건으로 가장 많이 발생하고 6월이 138건, 7월 130건, 5월 96건, 4월 73건, 3월 70건, 9월 61건등 해동기인 봄부터 여름까지 다량 발생하며 늦가을부터 겨울인 1, 2, 10, 11, 12월은 평균 30여건 내외로 발생하고 있다.
우기인 6월에서 8월에 발생한 지반침하사고는 509건으로 전체 사고의 53%를 차지하며 8월 한달은 19%를 차지한다.
하수관 손상으로 인한 지반침하는 전체 발생건수(957건)의 절반정도인 46%(446건)으로 특히 8월에 121건으로 가장 많이 발생하는 반면 상수도관은 5월부터 9월 사이에 주로 발생되고 있다.
국토안전관리원 지하안전통계에서 굴착공사 부실이나 되메우기 불량이란 항목에서 상수도인지, 하수도인지, 도로공사인지 명확하지 않아 향후 조사시에는 좀 더 세분화 할 필요가 있다.
이같은 싱크홀의 발생 예방을 위해 단국대 김두일교수(대한상하수도학회 부회장)는 “ 상수관망의 노후화는 싱크홀과 큰 연관관계를 가지고 있다, 관망의 개량과 누수방지는 싱크홀의 예방에 기여하게 된다. 이를 위해서는 상수도 사업의 요금현실화가 필요하며 상수도사업의 국고지원 확대가 지속적으로 이뤄져야 한다. 지자체는 자산관리제도를 신속하게 도입하여 노후화된 시설의 유지관리기술의 우선적 사업순위등 방향설정을 해야 한다, AI와 디지털 트윈을 통해 실시간 감시 및 대응 체계구축으로 싱크홀 발생을 예방해야 한다, 상하수도와 지하수에 대한 정보 연계형 리스크맵 및 의사결정 지원기술 적용을 통한 리스크 중심관리와 고 위험도 지역에 대해서는 누수 및 관로 처짐 모니터링이 필요하다, ”고 지적하고 있다.
현재 우리나라의 지반침하를 예방하는 모니터링 시스템은 서울시등 일부에서 지반조사와 안전관리를 위해 실행하고 있는 GPR 조사가 있지만 사실상 지반침하를 사전에 예측하지 못한다는 평가다.(환경경영신문 25.4.11일자 기사 참고)
동공이 발생한 이후에나 감지할 수 있으며 지하 2m 이하는 감지할 수 없기 때문이다.
이에 관련된 기술들이 최근 들어 개발되고 있는데 ㈜한양하이텍(대표 김윤기)이 개발한 ‘더블락(이중수밀/사진 위) 접합 기술’이 가장 현실적용에 적합한 기술로 평가되고 있다.
한국형기술로 세계 최초로 개발한 ‘더블락 메카니칼 조인트’는 고무링의 수밀성 결여로 1차 누수 발생 시 2차 수밀부 에어 포켓공간에 발생되는 압력의 차이점을 통해 누수감지태그에서 감지하는 기술이다. 연결구 일체형으로 누수감지와 배관정보(관종,관경,제조사,식별번호)등을 별도의 GIS구축 없이도 정보를 수집하는 기능이다. 특히, 무선과 무전원 구조로 별도의 통신선이나 전원선이 없이도 배관시공만으로 누수감지를 할 수 있다는 특성을 지니고 있다.
현재는 강관형 누수방지시스템이 기게전기전자시험연구원(KTC)과 한국환경공단에서 성능인증을 받았으며 조달청으로부터 혁신형으로 지정받았다.
곧이어 국내에서 범용적으로 사용되는 주철관용, PE, PVC관용 누수예측시스템이 순차적으로 개발 완료되어 혁신형으로 지정받을 예정이다.
차후에는 무선방식의 누수감지 기술을 고도화하여 차량에 전용 리더기를 부착 후 무인으로 운영 및 원격 모니터링이 가능하도록 하는 기술개발에도 총력을 기울이고 있다.
또 한 현재 TRL6 단계인 싱크홀 태그를 상용화하여 누수감지뿐만 아니라 싱크홀 발생을 감지하고 안전사고를 예방할 수 있는 싱크홀 감지 시스템도 조만간 상용화 할 예정이다.
환경국제전략연구소 김동환박사는 ‘재난안전과 관련된 신기술개발은 향후 침체된 상하수도사업에 있어 새로운 시장을 열게 하는 단초를 마련하고 있다. 지하 시설물중에서 상수도관은 일정한 압력을 지닌 특성을 통해 지하매설물의 시설물 파손여부를 가장 손쉽게 판단할 수 있다. 이와 관련하여 국내에서도 3, 4종류의 관련 기술들이 속속 개발되고 있다. 이같은 기술들에 대해서도 학술적연구가 병행되어야 하며 시장확산을 위한 지자체의 실행력과 환경부의 전략적 투자가 절실하다.“라며 방향점을 제시하고 있다.
(환경경영신문 http://ionestop.kr/ 이현동 전문기자, 상하수도기술사, 공학박사)