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도시의 땅 꺼짐은 자연재해가 아닌 지하 공간을 개발해 땅이 약해지면서 생기는 문제예요. 과학자들은 땅속을 면밀하게 살핀다면
땅 꺼짐을 예측할 수 있다고 말해요. 

 

 

 

땅 꺼짐을 예방하려면 땅속에 빈 곳이 있는지 확인해야 해요. 가장 많이 사용되는 방법은 지표 투과 레이더(GPR) 탐사입니다. 전자기파 장치가 달린 자동차가 땅속으로 전자기파를 쏘아요. 이후 반사돼 돌아오는 전자기파 정보를 통해 땅속에 빈 곳이 있는지 확인하지요. 서울시는 지난 2014년부터 정기적으로 GPR 탐사를 이어오고 있어요.  

 

하지만 GPR 탐사만으로 모든 땅 꺼짐을 예방할 수 있는 건 아닙니다. GPR이 사용하는 전자기파는 습기나 금속에 의해 쉽게 흡수되어 지하 2m까지만 도달하기 때문이에요. 지하 2~30m 깊게 땅을 파고 뚫는 공사가 이뤄질 경우, 주변 땅속에 생겨난 공간은 GPR 탐사로 확인하기 어렵지요. 그래서 과학자들은 땅속을 보다 면밀히 살필 수 있는 방법을 찾고 있어요. 

 

 

최근에는 GPR보다 더 깊은 지하까지 도달할 수 있는 ‘탄성파’를 활용한 탐사가 주목받고 있어요. 탄성파는 물이나 금속을 만나도 쉽게 흡수되지 않아 전자기파보다 땅속 내부로 더 잘 전파돼요. 지하철처럼 지하에서 규칙적으로 움직이는 물체를 통해 탄성파를 쏘면, 이후 반사돼 돌아오는 탄성파 신호를 분석해 빈 공간이 있는지 조사할 수 있어요. 

 

2022년 성균관대학교 건설환경공학부 유충식 교수는 인공위성이 관측한 영상을 이용해 땅이 가라앉는 정도를 측정하는 방법을 제안했어요. 위성이 보낸 두 개 이상의 영상 자료를 비교해 땅의 높낮이를 분석하면, 땅이 얼마나 크게 가라앉는지 알 수 있지요. 한 번에 넓은 지역을 살펴볼 수 있어 시간에 걸친 변화를 관찰하는 데 효율적이에요. 유충식 교수는 “일부 땅 꺼짐은 오랜 시간에 걸쳐 땅이 가라앉으며 생기는 문제”라며 “다른 곳보다 크게 가라앉는 지역을 땅 꺼짐에 취약한 지역으로 보고 집중적으로 관리해야 한다”고 말했어요.

 

 

땅 꺼짐은 인공적으로 흙을 쌓아 만든 매립지나 모래나 점토처럼 흘러내리기 쉬운 땅에서 자주 일어나요. 지도를 통해 땅 꺼짐에 취약한 곳을 미리 파악한다면 땅 꺼짐 사고를 예방할 수 있지요. 사고가 난 후에도 신속하게 원인을 파악할 수 있어요. 2021년 영국 지질 조사국은 런던 등 5개 도시의 땅속 3D 지도를 만들어 공개했어요. 지도로 관심 구역의 땅속 모습을 볼 수 있어 도시 계획이나 개발, 각종 토목 공사에 활용되고 있지요. 이수곤 전 서울시립대학교 토목공학과 교수는 “우리나라도 땅속의 지층 구조와 암반의 특성 등을 정확하게 표시한 3D 지질 공학 지도가 필요하다”고 강조했어요.