씽크홀

씽크홀의 원인과 지하수위 측정

 

영신컨설턴트 (02) 529 8803 2018.12

 

2018년 12월 4일 저녁 8시경 경기도 고양시 백석동 1538번지 도로를 지나가던 카니발 승합차가 갑자기 땅속으로 쳐박혔다. 도로가 꺼지는 현상인 씽크홀에 차량이 빨려 들어간 것이다. 인근 주민는 "갑자기 도로가 꺼지면서 카니발이 쑥 들어갔는데 스팀같은 게 확 올라왔다”고 당시 상황을 전했다. 차량 내부로 80도가 넘는 펄펄 끓는 물이 들어와 전신을 데이면서 쇼크로 숨진 것으로 추정된다.

인간이 만든 싱크홀

 

1) 도시 개발이 만든 싱크홀

2017년 8월 5일 서울 송파구 석촌동에 있는 석촌지하차도 주변에 길이 8m, 깊이 5m, 폭 2.5m 크기의 싱크홀이 발견됐어. 그 뒤 8월 13일에는 지하차도 땅속에서 길이 80m, 깊이 4~5m 크기의 구멍이 있다는 것도 확인했지. 지하철 터널 공사 과정에서 생긴 여러 문제가 원인이 된 것으로 추정하고 있어. 이처럼 인간에 의해 생기는 싱크홀이 자연적으로 만들어지는 싱크홀보다 더 위험하다고 해. 그 이유는 뭘까? 또 사람에 의해 생기는 싱크홀의 원인에는 어떤 것이 있을까?

 

2) 싱크홀, 왜 생길까?

* 지하수가 없으면 싱크홀이 생긴다?

땅속에서는 2.5m 아래로 내려갈 때마다 1기압씩 압력이 증가해. 깊이 25m에서는 10기압, 250m 지점에는 100기압의 압력을 받지. 이 압력을 지하수가 버티고 있는 거야. 그러다 지하수가 사라지면 땅속 공간은 큰 압력을 버티지 못하고 가라앉게 돼. 사라지는 지하수의 양이 많을수록 싱크홀의 크기도 커져. 땅속에 터널을 뚫고 그 속에 있는 지하수를 너무 많이 빼낼 경우 압력을 버텨 줄 지하수가 부족해 땅이 무너져 싱크홀이 생기는 거지.

 

* 터널을 뚫을 때도 싱크홀 조심!

터널을 뚫을 때 원통형 기계를 회전시켜 땅을 부수면서 뚫는 건설 공법을 이용해. 이때 터널을 뚫으며 생긴 흙을 밖으로 빼내는 작업도 함께 이뤄지는데, 너무 많은 양의 흙을 빼낼 경우 싱크홀이 생길 수 있어. 두께가 얇고 단단하지 않거나 흙이 무르게 뭉쳐져 있는 땅은 갑자기 많은 양의 흙을 빼낼 경우 쉽게 무너질 수 있거든. 또 땅을 부수는 과정에서 생기는 미세한 진동도 싱크홀을 만드는 원인이 될 수 있어.

 

* 작은 틈새라도 촘촘히 메워야!

땅속에 구멍을 내는 공사를 한 경우에는 주변이 무너지지 않도록 잘 다져 주는 작업이 아주 중요해. 시멘트 같은 재료를 써서 터널 주변의 작은 틈새를 촘촘히 메우는 거지. 만일 이런 작업이 제대로 이뤄지지 않으면 지하수가 흙과 함께 이동하면서 땅이 무너질 수 있어.

 

5. 싱크홀, 예측 가능할까?

 

1) 지반 점검은 필수!

포르투갈 리스본에서 운행 중이던 버스가 싱크홀에 꽂혀 버린 모습을 찍은 거야. 이처럼 사람들의 이동이 많은 도심에 싱크홀이 발생하면 생명과 재산 피해가 매우 커져. 전문가들은 도시에서 발생하는 싱크홀 대부분을 도시 개발의 부작용 때문이라고 보고 있어. 눈앞에 보이는 이익과 편의를 위해 건물을 무리하게 높게 짓거나 빨리 지었기 때문이라는 거야. 싱크홀의 원인이 되는 부실 공사 등을 막기 위해서는 공사를 시작하기 전에 지반을 꼼꼼하게 잘 살펴보고 진행해야 해.

2) 지하수의 흐름을 살펴라!

도시를 지탱하는 지반을 꼼꼼하게 살피는 방법 가운데 하나가 지하수의 흐름을 관찰하는 거야. 주변 어딘가에서 지하수를 많이 끌어다 쓰면, 수위가 낮아지면서 지하수가 감당하던 압력을 땅속 공간이 고스란히 받게 되거든. 그 결과 땅이 무너지면서 싱크홀이 생기는 거야. 반대로 지하수가 너무 잘 흘러도 싱크홀이 생길 수 있어. 지하수가 흐를 때 흙과 모래 등도 함께 흐르는데, 이 크고 작은 알갱이들이 지하수가 흐르는 구멍을 점점 깎아 내기 때문이지. 결국 지하수 길이 침식돼 점점 커지면서 싱크홀의 위험률을 높이는 거야. 현재 우리나라는 전국 370여 곳에 지하수 관측망을 설치해 실시간으로 지하수의 흐름을 살펴보고 있단다.

(땅에 뻥 뚫린 구멍의 정체는?)

 

 

지하수위 측정

battery가 내장된 측정센서가 측정위치에 2000개 자동 저장되어 인력에 의한 반복측정 횟수를 감소하여 인건비를 절약 할 수 있고 케이블의 길이에 대한 감소가 없다. 저장된 데이터는 USB 케이블과 현장 컴퓨터로 받아 exel로 볼 수 있다.

battery 수명 : 측정 수 100,000 측정 간격 설정 최소시간 1/분 최대 1/일

직경 33.6mm 측정범위 0- 400 kPa ( 0-40 m수위)

온도 -20- 100 filter : sintered bronze

길이 : 1.25m