안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 한국의 황토는 한국에만 있는건가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.황토는 산화철을 함유한 규토가 섞인 자연 상태의 흙입니다. 황토는 한국에만 있는 것은 아닙니다. 이로운 성분이 많다고 알려지고, 한국과 중국, 동남아 쪽에 많이 있고 농사를 포함해서 다양하게 많이 사용되기 때문에 유명합니다. 황토는 성분의 비율 차이가 있겠지만 세계적으로 분포되어 있습니다. 그리고 지역마다 성분의 비율에 차이가 있고, 그에 따라 색상의 차이도 있습니다.
Q. 땅꺼짐 현상이 간혹 나타나는데 그 원인이 근본적으로 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.땀꺼짐 현상(싱크홀)의 기본적인 원리는 지반 속에 빈공간이 생기고, 그 위를 덮고 있던 지반이 무너져 내리면서 구덩이가 생기는 것입니다. 지중에 빈공간이 생기는 원인은 자연 발생하는 것이 있고, 인간의 행위로 인한 것이 있습니다. 간단히 남겨보겠습니다.자연 발생하는 경우로는 첫째 지반 속 석회질이 지하수에 의해서 녹고, 석회질이 녹아 있는 지하수가 다른 곳으로 이동하면 지중에 공간이 생깁니다. 그 후 상부 지반이 무너져 내려서 싱크홀이 발생할 수 있습니다. 두번째는 지하수가 한 곳에 머물르기만 하는게 아닙니다. 지하수가 흐르다보면 유속의 변화가 생길 수 있고, 경로에 있는 지반이 연약지반이면 지하수에 의해서 이동할 수 있습니다. 지하수에 의해서 토사가 이동하고 공간이 생겨날 수 있는데, 상부 지반이 무너져 내리면서 싱크홀이 발생할 수 있습니다.인간의 행위가 발단이 되는 경우로는 첫째 도심에서 많은 공간을 만들기 위해서 지하를 깊이 파서 지하층(지하철 포함)을 많이 만들기도 합니다. 이때 지하수가 지하층이 있는 깊이에서 흐르고 있다면 흙막이 공사를 할 때 차수와 배수 공법을 통해서 시공환경을 만들어서 지하층을 건축합니다. 지하수는 이때부터 영향을 받게 된다고 볼 수 있습니다. 지하수의 경로가 바뀔 수 있고, 유속이 달라질 수 있습니다. 바뀐 경로 상에 연약 지반이 있거나 유속이 급격히 빨리지는 등의 이유로 지하수가 주변 토사를 끌고 이동할 수 있습니다. 그렇게 생겨나는 공간으로 상부 지반이 무너져 내리면서 싱크홀이 발생할 수 있습니다. 두번째 이유는 도심에 필요한 각 종 배관을 지반 속에 묻습니다. 주로 도로 하부에 묻게 됩니다. 도로 하부에 있다보니 점검이 쉽지 않고, 도시가 형성된 기간도 오래 되었기 때문에 노후된 배관들이 늘어나게 됩니다. 배관이 노후되어서 파손이 발생하여 누수가 되면 빨리 발견하기 어렵기 때문에 그 사이 주변 토사가 쓸려나갈 수 있습니다. 그렇게 생겨난 공간으로 지반이 무너져 내리거나 형태만 유지하고 있던 도로포장면 위로 무거운 차량 같은 것이 지나가면서 갑작스럽게 무너져 내릴 수 있습니다. 연희동에서 발생한 땅꺼짐 현상이 이에 해당할 것으로 예상됩니다. (정확한 원인 분석은 조만간 발표될 것입니다.)제가 적은 내용 말고도 다양한 원인들이 있겠지만 위에 거론한 경우가 가장 대표적인 발생 원인일 것입니다.
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.
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.
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.