지난달 경기도 구리시 아파트 단지에서 거대한 싱크홀이 발생해 지반침하에 대한 국민들의 불안감이 높아지고 있다. 2014년부터 5년간 전국에서 총 631건의 크고 작은 지반침하 사고가 발생했다.

그 주된 원인으로는 지하 난개발이나 지하매설물 노후화, 지리적 특성에 대한 이해가 부족한 상태로 진행되는 공사 등이 꼽히고 있다. 이처럼 지하 공간에 대한 활용이 갈수록 늘어나고 있는 요즘에는 지하시설물 안전 확보를 위한 관리 방안 마련이 시급하다.

지하시설물 안전 확보 관리 방안은

그렇다면 지하매설물 안전 관리를 위해서는 어떤 노력이 필요할까. 한국과총과 한국부식방식학회는 21일 ‘부식환경에서 지하매설물 스마트 통합 안전관리체계’를 주제로 온라인 포럼을 열고, 최신 스마트 기술을 접목한 지능적 지하 안전 관리 설루션에 대해 논의하는 시간을 가졌다.

이날 포럼에서 이강원 서울공간정보 대표는 지반침하와 같은 안전사고 관리를 위해 지하매설물 시공 초기부터 실시간 모니터링할 수 있는 시스템 구축의 필요성을 제기했다.

이 대표는 “현재 도시미관과 유지 관리 용이성으로 인해 지하시설물이 계속 증가하고 있다. 하지만 지하시설물에 대한 정보가 부족하고, 그마저도 부정확해 많은 안전사고가 발생하고 있다”며 “지하시설물 전산화를 통해 위치를 정확하게 파악할 수 있다면 지하 공간의 효율적 이용은 물론 안전사고 방지에도 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.

특히 우리가 매일 출퇴근하는 도로에는 인프라가 노후화되어 수리, 교체, 확장하는 공사가 빈번하게 이뤄지고 있는데 그 과정에서 기존의 지하시설물이 손상될 가능성이 매우 크다. 때문에 타 공사로 인한 관 파손만 예방해도 안전사고의 상당 부분들은 해결할 수 있다는 것이 이 대표의 주장이다.

따라서 시공 때부터 관을 관리할 수 있는 시스템과 실시간 모니터링 시스템이 필요하다는 것.

이 대표는 “관리 모니터링 시스템을 통해 지반 침하와 하수관의 물리적, 화학적 노후화 과정인 열화 현상을 파악하는 등 체계적이고 효율적으로 관리를 하게 되면 지하시설물의 수명을 늘려 더 오래 사용할 수 있는 장수명화도 가능하다”고 강조했다.

이를 위해서는 지하매설물의 위치 정보가 무엇보다 중요하다. 때문에 미국과 호주, 캐나다, 프랑스, 영국 등은 지하 인프라 위치에 대한 정보의 품질 개선을 위한 표준을 제정하고 있다.

지하매설물 위치 정보 품질 개선 위한 표준 필요

미국은 측량과 물리탐사, 지상시설물 측량, 조사자료 등을 통해 지하 시설물 품질을 4등급으로 나누고 있는데 우리나라는 지하시설물에 대한 품질 등급 제도가 현재까지는 없어서 이에 대한 도입도 시급하다는 것이다.

뿐만 아니라 차세대 지하시설물 위치 탐사 장비와 기술 개발도 필요하다.

이 대표는 “새로 설치된 지하시설물을 스마트폰으로 위치를 센티미터 정확도로 획득하는 위치 탐사 장비의 경우 미국의 20대 에너지 회사 절반 이상이 이미 사용하고 있을 정도”라고 설명했다.

캐나다는 LiDAR 기술과 카메라를 사용하여 신규 관로의 X, Y 및 Z 좌표를 구축하고 있다. 이 밖에도 스마트폰 장치로 현장 지하 인프라를 시각화하는 증강현실 기기로 지하시설물 탐사와 굴착에 활용하는 기술도 개발되고 있다. 복잡한 도심의 지하시설물은 디지털 트윈화를 통해 관리하는 방안도 나오고 있다.

지하 공간 통합 지도 등 스마트 플랫폼 구축해야

이런 기술들을 활용하여 우리나라의 땅속 인프라 정보를 한눈에 파악할 수 있는 ‘지하 공간 통합 지도’ 구축과 그에 따른 스마트 안전 관리 플랫폼에 관한 논의도 진행됐다.

장용구 한국건설기술연구원 연구위원은 “지하를 개발, 이용, 관리하기 위해 필요한 지하 정보를 통합한 지도를 구축하여 현재 공공기관과 지하 안전 영역 평가 전문 민간 기관에도 제공되고 있으나 활용성이 떨어지고 있다”며 이를 해결하기 위한 기술 개발이 시급하다고 강조했다.

현재 지하 공간 통합 지도의 정보는 6개월 단위로 갱신되고 있어 빈번하게 발생하는 여러 가지 안전 문제에 즉시로 대응하기 어렵다. 때문에 1일 갱신 체계를 확보할 수 있도록 연구개발이 진행 중이다.

또 장 연구위원은 “지하의 정보를 획득하는 하드웨어적인 기술과 더불어서 획득한 복합 데이터를 인공지능을 통해 분석하는 등 지하 공간 통합 지도의 정확성을 높이기 위한 소프트웨어 기술도 개발하고 있다”고 설명했다.

따라서 “이런 연구개발을 기반으로 지하 공간 통합 지도를 보다 정밀하게 활용하는 스마트 통합 안전 관리 플랫폼이 만들어진다면 지하 안전과 더불어 국토 안전 관리의 핵심이 될 것으로 기대하고 있다”고 덧붙였다.

이 밖에도 윤원섭 창신대학교 토목공학과 교수는 “지반 내 지하시설물의 재난이나 안전사고는 지반공학적 원인에 의한 것이 대부분"이라며 "이를 줄이려면 연구개발을 위한 지반 공학 기술자의 역할이 무엇보다 중요하다”고 강조했다.