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땅꺼짐 (sinkhole; 싱크홀)

물에 의해 흙과 지하 암반이 쓸려 내려가서 생긴 지표의 큰 구멍으로 크기는 수 미터에서 수백 미터의 직경까지 다양한다. 전세계적으로 발견되며 천천히 형성되거나 갑자기 생길 수도 있다.

생기는 원리는 석회암과 같이 물에 녹는 암반이 다량의 물에 녹아 지하에 큰 공간이 생기고 상층의 땅이 내려 앉으면서 생긴다. 석회암지대, 소금지대, 탄소암지대 등에서 잘 생긴다.

미국의 플로리다, 미시간 북부에 자주 발생하고, 과테말라에서 열대성 폭풍인 아가사가 지나간 뒤 큰 것이 생겨 화제가 되었다.

그림 1 Great Blue Hole, Coast of Belize - a phenomenon of Karst topography.

그림 2 The sudden formation of a sinkhole was observed in Guatemala in May 2010, where torrential rains from Tropical Storm Agatha and a bad drainage system were blamed for creating a huge sinkhole which swallowed a three story building and 12 homes.

사진은 2010년 7월 과테말라에서 발생한 것으로, 원래는 3층 건물이 있었다고 한다. 저기서 얼쩡거리다 빠져죽은 사람이 있으니 이런 게 있으면 접근하지 않아야 한다.

땅의 지반이 내려앉아 지면에 커다란 웅덩이 및 구멍이 생기는 것으로 돌리네라고도 한다. 크기는 작은 것에서부터 도시 지면 하나를 전체적으로 덮을 수 있을 거대한 것까지 천차만별이다. 그런데 제일 작은 것도 도로 한부분을 꺼지게 할 정도이다.

깊이는 웅덩이 모양으로 땅만 패인 모양부터 시작해 아예 땅 밑 깊숙이 원형의 낭떠러지가 생기기도 한다. 실제 이런 현상으로 인명피해가 발생하는 곳도 있다.

원인

모든 땅에서 다 일어나는 것은 아니고, 지하 암석(주로 석회암)이 용해되거나 기존의 동굴이 붕괴되어 생기는 현상으로 지반이 튼튼하다면 일어날 확률은 적은 편. 특히 안의 지하수가 빠지면 땅굴의 천장이 그 무게를 견디지 못해서 땅이 꺼지게 되는 것이다.

일부 주장에 의하면 과도한 지하수 퍼내기가 문제가 된다고 도 한다, 지하수를 너무 많이 퍼내서 지하에 빈 공간이 생기고→빈공간 위에는 높고 무거운 건물들이 들어서있고→지반침하+싱크홀 이라는것, 상당히 그럴싸한 이론이다.

인재의 경우에도 발생할 수 있으며 주 원인은 불량한 배수시설에 있다. 배수시설이 노후해 물이 새나가 주변의 토사를 전부 쓸어버리고 나면 남은 것은…

2012년 1월 7일 그것이 알고 싶다에서 다뤘는데 싱크홀의 일부를 재현해놓기도 했다. 게다가 우리나라에서 발견된 싱크홀에 관련된 내용도 방송되었다. 지하철 등의 공사로 인해 언제 어디든지 위험할 수 있음을 강조했다. 그런데 2012년 2월 18일 인천시 서구 왕길동에서 싱크홀이 생겼다. 해당 프로가 경고한 그대로 인천 도시철도 2호선 공사 현장에서 일어난 것이다.

한편 서울 석촌호수의 수위가 점차 낮아지고 있다. 자연적인 연간 증발량 (20여톤) 말고도 15톤 가량이 매년 증발하고 있는데, 이 현상은 제2롯데월드 공사가 시작된 이후 시작되었다. 롯데그룹 측에서는 '이것은 어디까지나 태양열에 의한 증발이다'라고 주장하면서도 정작 수위 복구 비용을 부담하는 모순적인 태도를 보이고 있다. 시공중 지하수맥을 건드렸고, 그 수맥에서 물이 흘러나오며 생긴 빈 공간에 석촌호수의 물이 흘러들어가고 있다는 주장이 제기되는 상황.

그리고 2014년 7월 4일, 서울 송파구 방이동 먹자골목에서 약 7~80cm 가량의 땅이 말그대로 뻥 뚫려 가라앉았다.# 하지만 이를 조사한 송파구청은 잠실 일대에서 발생한 침하는 상하수관의 누수로 인한 것으로 결론내렸다. 롯데와 송파구청측의 좀더 확실한 해명이 필요할 듯 하다.

2010년부터 4년 간 서울에서 대형 싱크홀이 13개나 발생했다고 한다. 한강대교, 증미역, 서울시립대학교, 천호역, 방화대교, 강남역 주 차, 대한민국 국회의사당 등 지역을 가리지 않고 발생한 것으로 알려졌다.

2014년 8월 5일엔 서울 석촌역 인근 도로에서도 발생했다. 문제는 서울시가 이 싱크홀이 발생한 원인을 조사하지 않고 도로 복구한답시고 덤프트럭 15대 분량의 흙을 부어 싱크홀을 메우고 덮어버렸다. 그리고 아니나 다를까 이틀 후 바로 같은 위치에 싱크홀이 다시 뚫리고 말았다. 서울시는 이제서야 부랴부랴 원인 조사에 들어갔다. 원인 후보로는 잠실 롯데월드타워 공사, 서울 지하철 9호선 공사, 상하수도 파이프 누수 등이 거론되었다. 또한 잠실, 석촌 일대는 과거 한강의 본류가 흐르던 곳이었다가 1970년대 잠실 개발과 함께 매립되었고 그 일부를 호수로 남긴 것이 바로 석촌호수이다. 이 점 역시 원인으로 추정하기도 한다.

28086_18515_385.jpg 송파구 일대 주요 싱크홀 발생지점. 다만 가장 큰 이슈가 되었던 석촌지하차도는 표시되어 있지 않은데, 해당 지점은 위 지도에서 송파대로가 지도 바깥으로 벗어나는 지점의 사거리.

그리고 8월 14일, 서울시는 이 싱크홀의 원인이 지하철 공사라고 발표했다. 기사 1 기사 2

특히 이 과정에서 시공사(삼성물산)는 이미 2012년부터 붕괴 위험성을 서울시에 경고했으며 그 대책안까지 제출했으나 서울시가 아무런 대처를 하지 않았다는 사실이 지적되었다. 해당 싱크홀이 발생한 곳에선 깊이 5m, 길이 70m에 달하는 대형 동공이 발견되었으며, 18일날 5개의 지하 동공이 추가로 발견되면서 불안감은 더욱 커지고 있다. 자칫하면 돌이킬 수 없는 대형 사고가 발생할 뻔한 것. 하지만 그 외에 석촌역, 잠실 주변에서 생긴 잡다한 싱크홀들은 아직까지도 정확한 원인을 밝히지 못하고 있는 상황이다. 2014년 9월 현재 정부에서 원인규명을 위한 연구에 착수한 상태이므로 정확한 원인과 대응책은 적어도 몇 년이 지나야 나올 것으로 보인다.

현재로서는 상기한 바와 같이 지하철 공사가 가장 유력한 원인으로 꼽힌다. 지하철 9호선이 개착식이 아닌 실드식으로 지어지고 있는데다 이 쪽 지반이 도쿄 동부를 능가하는 연약지반이기 때문. 도쿄 동부의 연약지반때문에 도쿄 도영지하철이 상당수 난공사를 겪었다. 업계에서는 일본 사례에 비추어 보아서 이미 이런 사례들을 알고 있었고 지하철 9호선도 나름 대비를 했지만, 이 정도로 지반 상태가 열악했음은 예상못했을 것으로 보고 있다.

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특히 지금 문제가 되는 석촌호수 부근은 위에서도 언급했듯이 원래 한강 본류였으며, 현재의 한강은 지류였다. 엄밀히 말하자면 1920년대 소위 '을축년 대홍수'로 생긴 물길이라 그 이전에는 강이 있는지 없는지도 모를 부분이었다고 전해지고 있다. 여의도 샛강보다 더 적은 수준. 현재의 여의도 샛강은 한강종합정비사업을 통해 윤중제를 둘러 상당히 강처럼 정비되었는데 1970년대 이전만 해도 영등포와 연결된 육지에 가까웠다. 하중도가 아니라 홍수나면 생겼다 사라지는 물길 수준. 대동여지도에도 보면 잠실도(삼전도)는 북쪽에, 여의도는 남쪽에 딱 붙어 있다. 즉 현재의 송파구 잠실·석촌 지역은 원래 강바닥이었다는 것. 따라서 그 주변지역도 당연히 죄다 충적층에 속한다. 관련해서는 지질자원연구원에서 제공하는 지질정보검색시스템 5만분의 1 지질도를 참고하자.

게다가 콘크리트 구조물의 경우 일반적인 관점으로는 자체 중량에 의한 침하만 떠올리기 쉬운데, 그 이전에 모든 물체는 부력을 가지고 있다. 즉 연약지반에 타설하는 구조물은 아래로 짓눌리는 게 아니라 물렁물렁한 슬러쉬 한중간에 엉거주춤 떠 있는 상태인 것. 그렇기 때문에 건물의 경우 파일을 박아 토대를 다져 자체 하중으로 버티게 하는 등 여러 가지 공법이 동원된다. 아예 학문적으로도 토목공학 중 '지반공학(Geo-infrastructure engineering)' 섹션이 아주 큰 비중으로 있을 정도. 이 경우 석촌지하차도 구조물은 그 하부의 9호선 터널구조물과 상부에 있는 백제 고분군 + 송파대로 도로구조물 사이에서 수렁 속에 걸려 있는 모양새가 되어버린다. 한편 제2롯데월드는 기반암에 단단히 타설하고 올리기 때문에 '하중에 의한 싱크홀' 측면에서는 용의선상에서 살짝 비껴 가게 되지만, 지하수 문제에서는 여전히 자유롭지 못한 면이 있다. 앞으로 석촌호수의 수위를 예의 주시해야 할 필요성이 제기되는 대목.사실 이 업체 입장에서는 해당 일대가 호상편마암이라고 블러핑을 쳤다가 제대로 걸려서 신뢰를 잃은 것도 있는지라… 이 일대의 편마암과 화강암질 기반은 어디까지나 기반암을 말하는 것. 토양 자체는 빼도박도못하는 충적토.

송파구 일대의 지하수 배수 문제는 앞으로 심층적 연구가 진행된 후 결과가 나와봐야 언급할 수 있다.

2014년 8월 24일 SBS의 보도에 따르면 서울시는 2012년 싱크홀 발생 위험을 경고받기만 한 게 아니라, 200여개의 싱크홀 발생 취약 지점을 이미 조사해 알고 있었으며, 이 중 몇 개는 즉각적인 긴급 보수 조치가 필요했으나 이 마저 하지 않았다는게 드러났다. 기사

2014년 11월 10일, 서울 지하철 9호선 공사장 주변의 건물들이 조금씩 기울었다는 사실이 밝혀졌다. 기사 일단 조사된 바로는 5개 건물이 기울었으며 특히 한 다가구 주택은 한쪽이 무려 30cm나 낮아져 보수공사에 들어갔다고 한다.

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11월 10일짜 싱크홀 및 지반침하 현상 지도.

2015년 2월 20일, 서울 용산역 근처 버스 정거장에서 버스에서 막 내린 두 남녀가 서 있는 기반이 내려앉아버리는 사건이 발생했다. 이 사고 장면은 버스에 설치된 카메라로 생생히 잡혔다. 이 싱크홀은 지름 5m, 깊이 3m로, 천만 다행으로 두 사람 다 가벼운 부상만 입었다. 이 싱크홀은 지하철과 상관 없이 바로 옆 공사현장에서 지하수가 누수되어 발생한 것으로 추정하고 있다.기사

국내 싱크홀 발생 목록

  • 2005년 1월 28일 전남 무안군 무안읍
  • 2008년 5월 xx일 충북 음성군
  • 2012년 2월 18일 인천 서구 왕길동
  • 2013년 x월 xx일 충북 청원
  • 2014년 6월 27일 서울 강서구 가양동 증미역 부근
  • 2014년 7월 4일 서울 방이동 먹자골목
  • 2014년 8월 5일 서울 송파구 석촌역 부근
  • 2014년 8월 7일 서울 송파구 석촌역 부근 재발생
  • 2014년 8월 21일 충북 단양군,서울 송파구 방이사거리
  • 2014년 8월 22일 서울 서초구 서초동 대검찰청 앞
  • 2015년 2월 20일 서울 용산구 용산역 근처
  • 2015년 3월 27일 전북 익산
  • 2015년 4월 2일 서울 서초구 고속터미널 인근, 강남구 삼성중앙역 부근

중국

중국에서는 한 마을에 100여개 이상의 싱크홀이 존재하는 곳도 있다고 한다. 과연 대륙 스케일.

2013년 1월 28일 오후 4시 30분, 중국 광둥성 광저우에서 대형 싱크홀이 발생했다. 광저우시 리완구 캉왕난로에서 약 50㎡ 넓이가 지반 아래로 침강하였다. 이 재난으로 일부 도로와 건물이 무너졌다고 한다.# 2013년 9월 30일 중국 허베이 성 우안시의 한 공장에서 지름 50m, 깊이 15~20m의 초대형 싱크홀이 발생하여 건설 근로자 16명이 실종되었다.

미국

CNN 등 외신은 2013년 2월 28일 미국에서 일어난 싱크홀 관련 기사를 보도하였다. 미국 플로리다주 힐스버러카운티에서 지름 6m, 깊이 6m의 싱크홀이 발생한 것이다. 이 재난으로 주택의 일부 지반이 지하 아래로 침강하였다. 주택에서 거주 중이던 37살 제프 부시씨는 숨진 것으로 알려지고 있다.#

2013년 5월 29일백악관 인근 도로가 꺼지는 아찔한 상황이 연출되기도 했다. 다행히 인명 피해는 없었다고…

2014년 2월에는 켄터키 주의 콜벳 박물관에 싱크홀이 생겨 전시 중이던 자동차 8대가 빨려들어가기도 했다. #

  • 출처: 엔하위키미러- 싱크홀(CC BY-NC-SA 2.0)
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14.5 KB 땅꺼짐.txt · 마지막으로 수정됨 2015/06/07 22:32 (바깥 편집) V_L

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