싱크홀ㅡ 자연재해와 인재로 인한 대재앙

 

2010년 과테말라 싱크홀 20층높이의 깊이를 보여준 대재앙으로 그곳에 3층건물이 흔적없이 사라졌다.

 

◈ 싱크홀이란(자연)?

 

싱크홀(Sinkhole), 석회암 지대에 빈 구멍 발생해 땅이 꺼지는 자연현상으로 

특히 안의  지하수(지상으로 끌어올리면 우물,샘,오아시스)가 빠지면서

땅굴의 천장이 그 무게를 견디지 못해서 땅이 꺼지게 되는 것.

국내의 석회암지대는 남한 면적의 약 18% 정도 차지한다고 한다고 합니다.

강원도 남부에서 충청북도 북부에 걸쳐 넓게 분포하고 있으며 경상북도 울진, 봉화, 문경, 상주를 비롯해

전라남도 장성, 화순, 무안 등지에도 일부 퍼져있다.

 

◈도심지 도로 함몰 원인(인재)?

 

국내에서 종종 들려오는 도심지의 도로 함몰은 석회암 지역에서 발생하는 싱크홀과는 발생 구조와 원인이 다르다.

도심지에서 공동(빈 공간)이 발생하는 원인은 주로 노후화된 지하매설물의 파손, 토목공사나 지하구조물에 의한

지하수 영향으로 흙이 유실되어 발생한다. 강우량이 많은 여름철에 도로 함몰 발생이 빈번하고,

대부분 비가 올 때와 온 후 많이 발생한다.

 

일부 주장에 의하면 과도한 지하수 퍼내기가 문제가 된다고도 한다.

지하수를 너무 많이 퍼내서 지하에 빈 공간(공동)이 생기고→

빈 공간 위에는 높고 무거운 건물들이 들어서 있고→지반 침하+싱크홀이라는 것.

전문적인 용어로 표현하자면, 지반 속에는 물과 흙이 동시에 상부의 지반을 떠받치고 있는 부분이 많은데,

이를 전응력이라고 한다. 하지만 지하수위가 하강하면서 물(수압)이 상부의 하중을 부담하는 간극수압이 줄어들면서

흙의 유효응력이 증가하고 이에 따라 지반이 침하하게 된다.

또다른 주장으로 현대 도시의 건축물 및 도로 등이 투습 저항이 높은 콘크리트나 아스팔트가 상당부분의 면적을 차지하게 됨에 따라 해당 지역 일대에 분포하는 지하수의 유입량이 감소, 고갈되어 빈 공간, 공동이 생겨 이곳에서 부분침하 또는 싱크홀이 발생한다는 이론도 있다.

인재에 의해서도 발생할 수 있으며 주 원인은 부실하거나 노후된 배수시설, 셰일 가스 채굴 등이 있다.

 

최근 서울 종로 혜화동 경신고 통학로 (2022년7월1일)

 

◈지역별로는 경기도에서 가장 많이 발생

 

최근 5년간 1176건으로 나타났다. 지역별로는 경기도에서 가장 많이 발생한 것으로 분석됐다.
2017년~올해 6월까지 지반침하 발생 현황 자료에 따르면 싱크홀을 포함한 지반침하 사고는

2017년 279건, 2018년 338건에서 2019년 192건으로 줄다가 2020년 284건, 2021년 83건으로

피해 규모를 보면 사망 1명, 부상 20명, 차량 파손 56대, 오토바이 파손 2대 등을 포함한

농기계 손상, 도로와 건물 손상 등이 다수 발생했다.

 

지역별로는 최근 5년간 경기도가 302건으로 가장 많고, 강원도 199건, 서울 156건,

충북 149건, 광주 122건, 대전 102건 등이다.
이같은 지반침하 사고 예방을 위해 소관 부처인 국토부는 지반탐사반을 구성해 취약지역을 조사하는 역할을

국토안전관리원에 맡겨 총 610곳을 식별, 조치를 취했다.

하지만 문제는 지반침하 안전점검을 위한 투입 인력은 매년 6명으로 한정돼있어

전국 대상의 지반탐사 업무 전담 수행에는 어려움이 크다고 전문가들은 지적했다.
하 의원은 “갑작스럽게 일어나는 도로의 지반침하 사고는 인명사고와 직결되는

아주 심각한 문제”라고 지적하면서 “예방 차원에서라도 지반탐사를 위한 인력과 장비에 대한

지원을 확대해야 한다”고 말했다

 

인천 석촌도로 싱크홀(2014.8.28)

 

대전시 동구 삼성동 한밭중학교 인근 도로 (2017. 8. 23.)

 

부산 서구 왕길동의 한 아파트 앞 6차선 도로 (2016.8.28)

 

인천 중앙시장내 (2016.3.28)

 

 

◈싱크홀은 무엇이며 왜 생기는 걸까?

 

한국지질자원연구원에 따르면 싱크홀(Sinkhole)은 석회암의 주성분인 탄산칼슘이

이산화탄소가 녹아 있는 빗물이나 지하수에 의해 용해되어 지반 내에 공동이 발생해

지표층이 침하되거나 함몰되어 땅이 꺼지는 자연현상으로 지질학적 용어다.

탄산염암(석회암, 백운암)의 화학적 용해나 지하 침윤 과정으로도 발생한다. 

 

반면에 갱도, 채광장 등 인위적 공동 상부의 지층이 함몰되어 생긴 공간이 인위적 발생에 해당한다.

이러한 현상은 전 세계적으로 발견되며, 관련 용어는 싱크홀, 지반침하(Depression),

지반함몰(Cave-in), 공동(洞空, Cavity), 돌리네 등 다양하다.

 

한국의 지질분포도와 석회암 분포면적 /한국지질자원연구원 '싱크홀 유형별 원인조사 및 정책 제언 연구(2014)' 
2013년 광해통계연보에 따르면 국내 폐광산은 1692개로 국내 폐광 지역은 오랫동안 방치되면서 갱도 상부의 지층이 지지력을 상실해 붕괴되는 현상이 빈번하다. 이러한 폐광산들은 잠재적인 싱크홀 발생 위험성을 가지고 있다.

국내에서 발생하는 싱크홀이 해외의 싱크홀과는 그 원인이 다른 현상으로 싱크홀이라는 단어보다

지반 함몰이나 지반침하 등 그에 맞는 해당 용어를 사용하자는 전문가들의 의견이 강하다.

2014년 서울시는 도로 함몰에 대한 종합대책을 발표하며 용어 정리를 한 바 있다. 

진정한 싱크홀은 석회암 암석과 카르스트 지질이 있는 지역에서 형성된다.

국내 석회암지대의 싱크홀은 전남 무안읍 일대가 대표적이다.

13년간 19번의 싱크홀이 발생한 무안읍은 시가지와 농경지 등에서 여러 차례 싱크홀이 발생해 집이 붕괴되고

농경지가 유실되었다. 경북 가은읍 왕능리의 경우 석회암이 분포되어 있을 뿐 아니라 석탄 채광으로 주변 지하수가 유출되어 인위적으로 지하수위가 하강하면서 석회암 공동 상부가 함몰되어 싱크홀이 발생한 것으로 추정됐다.

 

영화 <싱크홀>의 한장면ㅡ어느날 갑자기 생긴 싱크홀 때문에 서울의 신축 빌라 한 동이 통째로 땅 속으로 사라졌다

 

◈지반침하에 대한 선제적 대응은 없을까?

국토교통부는 주요 도로에 대한 위해요소 정밀조사를 실시했다고 밝힌 바 있다.

7년 이상된 일반국도 구간 중 땅꺼짐이 예상되는 구간을 대상으로 차량형 지표투과레이더를 이용한 조사와 천공내시경 촬영을 통한 2차 조사 결과 땅꺼짐 현상이 발생한 구간에 유동성 채움재로 복구작업을 했다.

미국 항공우주국(NASA)은 위성과 드론, 공중레이더 등으로 지형자료를 분석하고 싱크홀을 예견하는 연구를 진행하고 있다. 일상에서 땅꺼짐은 외벽이나 잔디밭, 정원, 인도, 오래된 우물 등에서 발생할 수 있는데 이러한 장소는 가슴 높이보다 깊은 구멍에는 절대 들어가면 안 된다. 구멍이 깊을수록 벽이 가파를수록 붕괴 위험이 커지기 때문에 당국에 신고하고 전문가를 통해 작업이 이루어져야 한다.