[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 올해 초 서울 강동구 명일동에서 발생한 땅꺼짐 사고는 심층 풍화대 불연속면의 미끄러짐과 지하수위 저하, 노후 하수관 누수 등이 복합적으로 작용해 발생한 것으로 드러났다. 정부는 도심지 터널공사 지반·지하수 관리 기준을 대폭 강화해 재발 방지에 나선다는 방침이다.

서울 강동구 명일동 대형 땅꺼짐 사고 현장에서 중앙지하사고조사위원회(사조위) 위원들이 현장을 조사하고 있다. [사진=최지환 기자]

3일 국토교통부는 명일동 대규모 땅꺼짐 사고와 관련한 중앙지하사고조사위원회(이하 사조위)의 조사 결과와 재발방지 대책을 발표했다. 지난 3월 24일 서울 강동구 명일동 대명초등학교 사거리에서 4개 차로 크기의 대형 땅꺼짐이 발생했다. 이 사고로 오토바이 운전자 1명이 추락해 사망했다. 

사조위는 사고조사의 공정성과 객관성을 확보하기 위해 서울 지하철 9호선 공사 발주청 및 시공사 등 이해관계가 없는 분야별 민간전문가 12명으로 구성됐다. 이어 ▲땅꺼짐 구간 시료 채취, 시추조사 위치 선정, 지하시설물 현황 조사 등 현장조사 ▲숏크리트 타설 두께 및 초기강도시험, 강관보강 그라우팅 시험시공 등 품질시험 ▲관계자 청문 ▲위원 간 조사결과 교차 검토 등 총 26회의 회의를 통해 사고 원인 규명에 집중했다.

조사결과의 정확성과 신뢰도 확보를 위해 외부 전문기관에 드론 영상 기반 3D 모델링(지질구조 재현), 수치해석 기반 터널 안정성 상세 검토도 의뢰해 다양한 붕괴 시나리오를 분석했다. 조사 결과 설계·시공 단계에서 확인되지 않았던 심층 풍화대의 불연속면이 지하수위 저하와 하수관 누수로 약해지며 미끄러진 것으로 나타났다. 이로 인해 설계하중을 초과하는 외력이 터널에 작용해 터널 붕괴와 지반침하가 발생한 것으로 판단했다.

사고지점 인근 현장조사와 드론 촬영 분석을 통해 복수의 불연속면이 존재하는 것이 확인됐으며, 그중 3개의 불연속면이 교차해 형성된 '쐐기형 블록'이 붕괴의 결정적 원인으로 평가됐다. 사고지점은 과거 세종~포천 고속도로 13공구 터널공사로 인해 지하수위가 저하된 지역인 것으로 드러났다.

해당 도로 공사 당시(2017년 1월) 설계 지하수위는 지표면 기준(G.L.) -3.1~6.9m였으나, 도시철도 9호선 4단계 공사 설계(2022년 1월)에서는 지하수위가 G.L. -18.9~25.5m까지 낮아져 약 18.6m가 하락했다. 지반 내 응력 분포가 변화했을 가능성이 있다.

사고현장 인근 노후 하수관의 관리 미흡도 영향을 미쳤다. 해당 하수관은 2022년 실태조사에서 균열·이음부 단차 등이 확인됐으나 보수 조치가 이뤄지지 않았다. 시공 과정에서는 굴진면 측면전개도 작성의무 미준수 1건, 지반 보강재 주입공사 시방서 작성 미흡 1건 등이 확인됐다.

사조위는 재발방지를 위해 ▲지반조사 간격 축소와 1일 굴진속도·굴진량을 시공계획서에 반영하는 등 설계·시공 관리강화 ▲지하수위 저하 대응 절차 개선과 도심지 심층풍화대 구간 비배수터널(TBM) 시공 권고 등 지하수위 관리강화 ▲지반탐사 강화와 굴착공사 인근 노후 하수관 교체, 터널 내 지하수 성분 조사 및 관련기관 협의체 구성 등 지하시설물 관리강화 ▲도심지 심층풍화대 구간 3열 중첩 강관보강 그라우팅 공법 적용과 굴진면 평가체계 강화, 토질·지질 전문가 투입, 디지털 매핑·온라인 암판정 시스템 도입 등 터널 안정성 강화 등을 제안했다.

박인준 사조위 위원장은 "사고조사 결과를 정리해 12월 중 국토교통부에 최종보고서를 제출할 예정"이라며 "유사 사고 재발을 막기 위해 국토교통부를 포함한 관계기관의 신속한 제도 정비와 후속 조치를 기대한다"고 말했다.

국토부는 사조위 제안에 따라 제도 개선안을 발표했다. 먼저 '지반조사 설계기준(KDS)'을 개정해 도심지 비개착 터널공사 지반조사 기준 신설, 심층 풍화대 구간 지반조사 간격 50m 이내 권고 등 기존 기준을 강화한다. '지하안전평가서 표준매뉴얼'을 개정해 누적 수위저하량 관련 조치요령을 세분화하고, 굴착공사 인근 지하시설물 점검을 실효성 있게 하기 위해 공사장은 굴착 전과 되메움 후 3개월 이내 각각 지반탐사를 실시하도록 의무화한다.

지하시설물관리자 역시 지반침하 위험도에 따라 탐사 주기를 단축하도록 '지하안전관리에 관한 특별법 시행규칙'을 개정할 방침이다. 도심지 심층풍화대 터널 시공 시 상부에 상·하수관 등 지하시설물이 존재할 경우 강화된 터널보강 공법을 적용하도록 권고하고, 굴진면 분석이 어려울 때 온라인 평가 시스템 활성화도 검토한다.

사조위 활동과 별개로 국토부와 서울지방국토관리청은 올해 4월 사고가 발생한 서울지하철 9호선 4단계 연장사업 1공구 현장을 특별점검했다. 버팀보 미설치 구간 보강, 토사터널구간 점검 및 터널 안정성 재검토 관련 지하안전관리 보완사례 3건을 적발해 서울시에 조치 요청했다. 흙막이 벽체 하단 소단기울기, 낙하물 방지망 연결부 겹침 길이 등 건설안전관리 미흡사례 2건은 현지시정 명령 후 조치 완료를 확인했다.

국토부 관계자는 "사조위 조사결과를 관계부처와 지자체 등에 즉시 통보해 현장 안전관리를 강화하도록 하고, 필요 시 행정처분 및 수사도 조속히 진행할 방침"이라고 말했다.

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