바다에 해저터널은 어떻게 만드는 건가요?

안녕하세요. 튼실한멧토끼85입니다.

NATM공법과 그라우팅 공법 사용됩니다.

최근 충남 보령시 신흑동에서 오천면 원산도리를 연결하는 ‘보령 해저터널’이 개통됐다. 서해 바다로 단절됐던 국도 77호가 연결된 것이다. 보령 해저터널은 6,927m로 국내에서 가장 긴 해저터널이며, 세계에서는 다섯 번째로 길다. 현대건설은 화약을 폭파해 굴을 뚫으면서 나아가는 ‘NATM(New Austrian Tunneling Method, 나틈) 공법’과 해수 유입을 막기 위한 ‘차수 그라우팅 공법’을 통해 무려 착공 11년 만에 보령 해저터널을 완성했다. 약 4,000일 동안 바닷물과 싸워가며 보령 해저터널을 만든 현대건설의 두 가지 첨단 공법과 터널 개통 효과에 대해 알아봤다.

보령 해저터널, 보령과 태안을 잇는 바닷속 길

지난해 12월 개통한 보령 해저터널은 상행선인 태안에서 하행선인 보령 방향으로 해저를 관통한 왕복 4차선 도로로, 보령시 신흑동에서 태안군 고남면 고남리까지 14.1km 양방향을 잇는 보령~태안 간 도로건설공사의 일부 구간이다. 서해 바다로 끊어진 77번 국도를 잇기 위해 1998년 처음으로 보령 해저터널에 대한 사업이 계획됐고, 이후 예비타당성 조사, 기본 설계 등의 과정을 거쳐 구체화됐다.

사실 기본 설계대로라면 보령 해저터널의 길이는 2,400m에 불과했다. 애초 해당 구간은 약 7,000m에 달하는 해저터널이 아닌 교량과 인공섬, 해저터널, 그리고 도로로 구성됐다. 대천 교차로에서 시작되는 교량부터 해저터널과 교량을 연결해주는 인공섬을 만드는 식이었다. 그러나 이는 경제성과 환경성이 떨어져 현대건설은 전 구간을 해저터널로 만드는 설계로 변경했다.

2010년 12월 본격적인 착공에 들어간 보령 해저터널은 2019년 상행선과 하행선이 모두 관통됐으며, 이후 배수관 설치, 도로 포장 등 마무리 작업 끝에 공사 시작 11년 만인 2021년 12월에 개통됐다. 이로써 타지역을 반드시 거쳐 돌아가야만 했던 태안과 보령의 시민이 직접 왕래가 가능해졌고, 관광객의 여행도 보다 편리해졌다.

보령 해저터널, 굴착식 NATM 공법 적용

그렇다면 어떻게 바닷속 해저면을 뚫어 자동차가 달리는 길을 만들 수 있을까. 초기 자주 사용하던 해저터널 공법은 ‘개착식 공법’이다. 터널 양 옆에 임시 댐을 쌓은 뒤 고인 물을 퍼내고, 다시 바닥을 파서 터널을 만든 뒤 그 위를 덮고, 댐을 철거하는 방식이다. 인위적으로 댐을 만들어 물을 퍼내고 다시 넣어야 하기 때문에 인력과 장비, 그리고 비용이 많이 든다는 단점이 있다. 또 다른 방법인 ‘침매식 공법’은 육지에서 터널을 구간별로 미리 만든 뒤 바닷속에서 조립하는 방식으로 진행된다. 터널 양 끝이 막혀 있으며 연결 구간의 해수 유입을 완벽히 차단한 후 벽을 제거해 완성하기 때문에 지반이 약한 곳에 주로 쓰인다.

하지만 현대건설은 보령 해저터널 공사에 개착식도 침매식도 아닌 ‘NATM 공법’을 사용했다.