안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
토목공학
Q. 싱크홀이 생기는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.싱크홀이 생겨나는 대표적인 원인 몇가지를 적어보겠습니다.우선 자연발생하는 경우 두가지입니다. 첫째는 지반 속에 석회질이 지하수에 녹을 수 있습니다. 석회질이 지하수에 녹아있는 상태로 지하수가 이동하면 빈 공간이 생겨나는데 그 위 지반이 무너져 내리면서 싱크홀이 발생할 수 있습니다. 두번째는 지하수가 항상 한자리에 머물기만 하는 것이 아닙니다. 땅 속에서도 이동을 하는데 그러다보면 유속이 빠른 곳 있기마련입니다. 유속이 빨라지면 혹은 경로에 있는 지반형질에 따라서 지하수에 쓸려서 함께 이동할 수도 있습니다. 그렇게 토사가 이동하고 나면 빈 공간이 생겨나고, 상부 지반이 무너져 내릴 수 있습니다. 그렇게 지반이 내려 앉아서 생겨난 지반의 구멍도 싱크홀로 볼 수 있습니다.인간의 행위로 인한 싱크홀도 있습니다. 발생 원리는 위 두가지와 비슷합니다. 지반 속에 빈 공간이 생기고, 상부 지반이 무너져 내리는 것입니다. 첫째는 도심지 건물에 많은 공간을 확보하기 위해서 지하층을 깊게 파는 경우가 많습니다. 이때 지하수위나 지하층 깊이에 따라 지하층이 지하수가 흐르는 깊이까지 만들어질 수 있습니다. (지하철 포함) 이때 흙막이 공사 때 차수와 배수 공법을 통해서 건축을 하게 됩니다. 지하수는 이때부터 영향을 받게 될 것입니다. 건축물에 의해서 지하수가 흐르는 경로가 바뀔 수 있고, 유속이 변할 수 있습니다. 그러면서 지하수가 흐르는 곳에 있던 토사를 이동시킬 정도로 영향을 받을 수도 있습니다. 건축물에 의해 영향을 받은 지하수가 주변 토사를 이동시켜서 빈공간이 생겨날 수 있고, 그 상부 지반이 무너져서 싱크홀이 발생할 수 있습니다. 두번째는 도심에 필요한 각종 배관을 지반 속에 묻어둡니다. 특히 도로 하부에 많이 묻게 됩니다. 배관들이 노후되면서 파손이 생겨서 누수가 발생할 수 있습니다. 누수가 발생할 경우 주변 토사가 물의 흐름을 따라서 이동할 수 있습니다. 그렇게 빈 공간이 생겨나면 상부 지반(또는 도로면)이 내려 앉아서 싱크홀이 발생할 수 있습니다.위 경우들 외에도 다양한 원인으로 싱크홀이 발생할 수 있지만 원리는 같습니다. 지반 속에 빈공간이 생겨나고 상부 지반이 그 공간으로 무너져 내리면서 지반에 구덩이가 생겨나는 것입니다. 최근 도심에서 발생하는 싱크홀은 인재사고일 가능성이 높을 것이라 추측합니다.
토목공학
Q. 저희집 안전진단 안심해도 되나요??
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.방수층이 깨지거나 외벽균열, 창틀 실리콘 같은 건 보수를 하면 될 것 같은데 피복두께가 부족해서 층분리가 되고, 철근이 부식되는 것은 구조적으로 영향을 줄 수도 있습니다. 철근콘크리트구조에 철근과 콘크리트를 함께 쓸 때 장점 중에 콘크리트가 철근을 감싸면서 철근 부식을 막아준다는 것이 있는데 이미 피복이 분리되면서 철근이 부식되었다고 하니 이미 장점 한가지가 없어졌다고 볼 수 있겠네요. 철근이 부식되면 성질이 변하면서 인장응력 약해져서 쉽게 끊어질 수 있습니다. 그래서 주요보수보강안에 철근 노출부위에 보강이 필요하다고 기재된 것으로 보입니다. 따라서, 내용 중에 가장 큰 문제점은 철근 부식입니다.
토목공학
Q. 우리나라에는 수많은 저수지가 있는데 저수지가 생기게 되는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.저수지는 가뭄이 들었을 때도 사용할 수 있는 농업용수를 모으기 위해서 만든 것입니다. 가뭄이 길어지면 물을 구하기 어려워지기 때문에 높은 곳에 물을 모아둠으로써 가뭄을 버텨내는 것입니다.
토목공학
Q. 신호등 앞에 있는 의자는 누구나 다 앉을수 있는건가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.당초 목적은 노약자가 신호대기시 서있는게 불편할 것 같아서 설치하였던 것으로 알고 있습니다. 하지만 주변에 노약자가 없다면 일반인도 앉을 수 있을 것 같습니다. 법적인 규정이 아니고 도덕적인 부분이기 때문에 필요하다면 누구나 앉을 수 있을 것으로 생각합니다.
토목공학
Q. 연희동 싱크홀 주변에서 공동이 또 발견 됐다고 하는데요
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.우선 정확한 발생원인이 밝혀져야 합니다. 가장 가능성이 높은 원인은 도로하부 노후배관 누수로 인해 발생했을 것이라 봅니다. 만약 그게 맞다면 배관이 묻힌 도로 위주로 발생할 것이기 때문에 인근 주민들이 대피하기 보다 주변 도로를 조사하고, 지나가는 차량들이 조심해야 될 것입니다.
토목공학
Q. 일본은 왜 나무집이 많은지 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.일본에 목조주택이 많은 이유는 환경적인 이유가 클 것입니다.첫째, 일본은 목재를 구하기 쉽습니다. 국토의 2/3가량이 산림입니다. 그렇기에 목재를 구하기 쉽고, 가공이 쉬워서 오래 전부터 사용해왔습니다. 일본은 목재를 얻기 위해 벌목 후에 후대를 위해서 어린 묘목을 심어주기도 합니다. 둘째, 일본은 섬나라 특성상 여름철 고온다습한 게후를 보입니다. 이때 목재는 습도를 조절하는 성질이 있어 건축 자재로 사용한다고 볼 수 있습니다. 나무를 재료로 사용하기 위해서는 잘 말려서 사용합니다. 잘 마른 목재가 습도가 높은 환경에서는 습기를 흡수하여 60% 정도의 인간이 지내기 좋은 습도로 조절해 줍니다. 구조체 뿐만 아니라 문형태의 칸막이에 사용하는 종이 또한 습도를 조절하는 기능이 있습니다.셋째, 겨울철 춥고 건조한 환경에서도 목재는 습도를 조절해 줍니다. 겨울철 시베리아의 차갑고 건조한 기류가 강해지면 대기 중 습기를 빨아들여 더욱 춥고 건조한 환경이 되는데, 그 전에 습기를 머금고 있던 목재가 그 습기를 내뿜으며 습도를 60%에 가깝게 조절해주는 것입니다.넷째, 일본은 지진이 자주 발생합니다. 지진이 발생했을 때 건축물이 무거울수록 진동이 더욱 크게 전달될 수 있습니다. 하지만 철근콘크리트나 철골에 비해서 가벼운 목재는 흔들림이 적고, 나무의 탄력성과 유연함이 있어 휨에 잘 대응할 수 있습니다. 정리하자면 다른 구조체에 비해서 가볍고 유연하기 때문에 지진에 잘 대응하는 것입니다.다섯째, 다른 구조체에 비해서 비교적 저렴하게 시공할 수 있습니다. 재료가 경제적이기도 하지만 미리 가공해서 현장에서 조립함으로써 공사기간을 단축할 수 있어서 시공비를 절감할 수 있습니다. 일본이 항상 해오던 방식에 익숙해서 계속 같은 방식을 고수할 수도 있겠지만 그 전까지 환경적 조건에 의해서 목조주택이 발달한 것도 있습니다. 지금은 여러 나라에서 온난화나 지진 문제로 목조건축물에 관심을 많이 가지고 있습니다. 이제는 옛날 방식이라고만 생각할 수 없을 것 같습니다.
토목공학
Q. 주변에 지하철 공사장이 있다면 싱크홀 가능성도 높아질까요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.지하철 공사를 하다가 지하수 흐름에 영향을 주거나 실수로 배관을 파손했는데 모르고 있다가 싱크홀이 발생할 수는 있습니다. 하지만 공사를 하기 전부터 그러한 일이 생겨날 수 있는 현장인지 검토를 하고 진행하는 것이 정상입니다. 지하수는 어떤 영향을 주게 될지 알 수 없기 때문에 싱크홀에 대한 대비까지는 하지 않지만 배관은 경로를 미리 파악하여 파손을 하지 않도록 조심해서 시공합니다. 간혹 실수하여 배관이 파손되기도 하는데 흔한 경우는 아닙니다. 지하수에 영향을 주는 것도 흔하지 않습니다. 다만 석촌호수 인근에 롯데타워를 건설하고 싱크홀이 발생한 사례가 있는데, 큰 호수가 가까이 있다보니 지하수위가 얕은 지점에 있어서 지하 건축물의 영향을 받아 발생했을 것으로 의심하고 있습니다. 물론 건설관계자들은 무관하다고 얘기했습니다.
토목공학
Q. 싱크홀이 생기는 궁극적 원인이 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.자연 발생하는 싱크홀은 지중에 석회질이 지하수에 녹아 이동하거나 토사가 지하수에 쓸려서 이동하여 생겨나는 빈 공간에 상부 지반이 무너져서 생겨나는 경우가 많습니다. 하지만 도심지에서는 인간의 행위가 발단이 되는 경우가 많습니다. 질문에서 적으신 것처럼 지하층을 깊게 파다보면 지하수가 비교적 얕은 지점에서 흐를 경우도 있습니다. 그럴 때 흙막이 작업과 차수 및 배수 공법을 통해서 건축을 하게 됩니다. 이때부터 지하수는 영향을 받게 되는데 경로가 바뀌거나 유속이 바뀔 수 있습니다. 그러다보면 지하수가 주변 토사를 쓸고 이동할 수 있고, 이후 빈 공간으로 지반이 무너져서 싱크홀이 생길 수 있습니다. 다른 원인은 지반에 각종 배관을 묻어두는데 그 중 노후된 배관에서 누수가 발생하면서 쏟아져나온 물이 주변 토사를 이동시켜 빈 공간이 발생하여 지반이나 도로포장이 모너져 내릴 수 있습니다. 혹은 지하철과 같은 것을 만들다가 지하수에 영향을 주거나 배관을 파손하면서 발생 할 수도 있습니다. 이러한 사례는 몇 년 전 일본에서 발생한 적이 있습니다. 이번에 연희동에서 발생한 싱크홀은 노후배관의 누수로 인한 사고로 추정됩니다.
토목공학
Q. 오늘 서울 연희동에서 땅 꺼짐 현상이 일어나 사고가 났다고 합니다. 땅 꺼짐 현상은 어떻게 생기는 걸까요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.자연발생하는 싱크홀(땅꺼짐 현상)은 지중에 석회질이 지하수에 녹아서 다른 곳으로 이동해서 빈 공간이 생기거나 지하수가 흐르면서 주변 토사를 쓸고 이동하면서 빈 공간이 생기고 위 지반이 무너져 내리면서 발생하는 경우가 많습니다. 하지만 도심지에서 생겨나는 것은 그런 경우 보다 인재사고가 많습니다. 지하 공간을 확보하기 위해서 지하층을 깊게 만들어서 지하수에 영향을 주게 되어 주변 토사를 쓸고 이동해서 빈공간이 생기거나 지반에 묻어둔 배관이 노후되면서 파손된 부분으로 누수가 발생하여 쏟아져 나온 물이 주변 토사를 이동시켜서 빈공간이 생겼을 때 상부 지반이 무너지면서 싱크홀이 생길 수 있습니다. 연희동에서 발생한 싱크홀는 노후 배관에서 누수가 발생하여 생겨난 것으로 추정하고 있습니다.
토목공학
Q. 도로위의 아스팔트들은 어떤 재료들을 이용해서 만들어지나요 ?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.흔히 말하는 아스팔트 포장은 아스콘이라고 해서 아스팔트 콘크리트 포장을 얘기합니다. 아스팔트와 골재, 아스팔트 포장용 채움재 등을 혼합한 것입니다. 일반 콘크리트에 비해서 빨리 굳힐 수 있어서 시공 후 사용할 수 있을 때까지 시간이 적게 들고 경제적이기 때문에 많이 사용합니다.아스팔트는 석유를 정제하는 과정에서 생겨나는 것으로 타르라고도 부릅니다. 반고체 또는 액체형태로 점성이 매우 강해서 골재와 혼합하여 사용하면 쉽게 단단한 포장면을 만들 수 있습니다. 아스팔트 콘크리트를 시공할 때 냄새는 바로 아스팔트에서 나는 냄새입니다. 반고체 또는 액체 상태인 아스팔트가 골재를 잡아주고, 포장용 채움재가 골재 사이를 채우면서 내구성도 높이면서 포장면을 더 고르게 만들어 줄 수 있기 때문에 자동차의 바퀴가 구를 때 부드럽게 지나가는 느낌을 줍니다. 하지만 재료의 품질이 낮으면 빨리 손상되어 면이 거칠어 질 수 있습니다.