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    [큐레이션] 극한호우시대, 대심도 빗물터널로 대응할 수 있을까?

    핵심 요약
    ㆍ 여월빗물배수터널과 신월 대심도 빗물터널은 침수 피해를 예방하는 데 효과적이었다. 서울시는 강남, 광화문 등 침수 위험 지역에 6개의 대심도 빗물터널을 추가 건설할 계획이다.  
    ㆍ 그러나 대심도 빗물터널만으로 극한 강우를 완전히 막기 어려워, 하수관 정비 등 복합 대책이 필요하다. 감사원 보고서에 따르면 기존 홍수 방어 인프라의 관리가 미흡해 침수 위험을 키우고 있다.  
    ㆍ 새로운 빗물터널 건설과 더불어 기존 인프라의 점검과 유지가 시급한 과제로 제기된다.

        

     

    👀 극한호우시대, 지하 물길이 답일까


    ㆍ 한국 최초 빗물배수터널 ‘여월빗물배수터널’👉 : 중부지방에 비 피해가 집중되면서 경기도 부천시에 지어진 ‘여월빗물배수터널’은 2016년 본격적으로 운영을 시작했다. 침수 피해를 막기 위해 지어지는 빗물배수터널은 지하에 빗물을 저장하는 공간인 ‘우수저류시설’을 만들거나 기존 하수관과 별도로 빗물이 빠져나가는 공간인 ‘하수 터널’을 만들어 짓는다. 


    ㆍ 빗물배수터널 효과 분명하다 😄 : 2022년 8월 8일 한반도 중부지방에는 장마철 열흘 동안 내릴 비의 두 배 가까운 양이 한꺼번에 쏟아졌다. 서울과 경기 등 수도권 지역을 중심으로 주택 침수 등의 피해를 본 이재민은 1901명에 달했다. 부천시 2개 지역엔 침수 피해가 발생했지만, 여월빗물배수터널이 감당하는 여월동, 원종동, 성곡동 일대에는 피해가 거의 없었다. 이 지역은  2010년, 2011년에 시간당 100mm 이상의 비가 내리는 집중호우로 큰 피해를 입었던 곳이다. 


    ㆍ 집중호우에 신월 대심도 빗물터널로 침수 안 돼 😛 :  2020년부터 운영 중인 서울 신원 대심도 빗물터널로 인해 신월동 지역은 2022년 집중호우에도 피해가 하나도 없었다. 대심도 빗물터널은 지하 수십 m 아래에 건설된 빗물을 빼낼 수 있는 큰 터널을 말한다. 한국수자원학회에서 2023년 발표한 ‘도시침수 예방을 위한 신월 대심도 빗물저류배수시설 건설공사’ 보고서에 따르면 2022년 서울시 집중호우 당시에 대심도 빗물터널이 없었다면 신월 양천지역에 사는 약 600세대에 침수 피해가 발생했을 것으로 예측된다. 


    ㆍ 서울시 대심도 빗물터널 6곳에 건설 예정 🔨   : 현재 서울시는 극한호우에 의한 대규모 침수를 방지하기 위해 강남역 일대, 광화문 일대 등 상습침수지역 지하 40~50m에 대심도 빗물터널 6곳을 추가 건설할 계획이다. 1단계 사업으로 2024년부터 도림천, 광화문, 강남역 일대에 각각 대심도 빗물터널을 짓고, 2027년부터는 2단계 사업으로 한강로, 길동, 사당역 일대에 대심도 빗물터널을 설치할 계획이다.


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    👀 대심도 빗물터널로 서울시 홍수 피해를 막을 수 있을까?


    ㆍ 방재성능 목표는 시간당 100mm 강수 ☔: 서울시는 홍수를 막기 위한 방재성능목표를 시간당 100mm(강남역 일대 110mm)로 잡았다. 2년 전 시간당 141.5mm의 극한호우를 경험했기 때문에 방재성능목표는 불충분하게 느껴질 수도 있다. 이에 대해  도림천 일대 대심도 빗물터널 기본계획을 세운 도화엔지니어링의 손민영 이사는  “일반적으로 모든 천재지변을 방어할 수 있는 수준으로 치수 계획을 세울 수는 없다”며 “그렇게 하려면 비용이 천문학적으로 들어가기 때문”이라고 설명했다. 서울시는 1단계 사업에만 약 1조 3000억 원을 투입했다.


    ㆍ 시간당 100mm도 쉬운 목표는 아니다 😶: 사실 대심도 빗물터널만으론 이런 방재성능목표에 도달하기 어렵다. 대심도 빗물터널로 이어지는 하수관이 시간당 75~95mm 강우를 흘려보낼 수 있는 수준으로 설계돼 있기 때문이다. 따라서 서울시는 빗물터널 건설과 주변 하수관 정비를 병행할 계획이다. 

     

    ㆍ 도림천 일대에 141.5mm 비 내리면 ⛆ : 도시 침수를 해석할 가장 많이 쓰는 분석법인 SWMM(Storm Water Management Model)를 이용해 시뮬레이션한 결과 대림동 주변은 지표에서 50cm 되는 높이까지 물에 잠겼다. 50cm면 물이 흐를 때 항력이 발생해 사람이 넘어질 위험이 있는 깊이다. 도림천 일대에 시간당 200mm의 비가 내린다고 가정하면 결과는 더욱 참담했다. 조원동, 서원동-봉천동 일대도 추가로 50cm 이상 물이 찼고 일부 지역은 1~1.5m까지 물이 차올랐다. 

     

    ㆍ 대심도 빗물터널만으로 부족, 복합 계획 필요 💡 : 장기철 서울특별시 물순환안전국 치수안전과 대심도사업 팀장은 “서울시 전역에 대심도 빗물터널을 지을 수는 없을 뿐 더러 대심도 빗물터널과 같은 구조적인 대책만으로는 시간당 140mm 이상의 비가 내렸을 때 침수 피해를 막을 수 없다”고 말했다. “따라서 서울시는 침수 피해가 가장 심한 지역에 구조적인 대책을 통해 인명 피해를 최소화하고 홍수 예보와 경보 및 침수 재해 약자를 위한 동행파트너 운영과 같은 비구조적인 대책을 함께 실행하는 복합적인 계획을 세워나가고 있다”고 덧붙여 설명했다.


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    👀 댐·빗물터널 짓기 앞서 기존 인프라 점검이 우선

     


    대심도 빗물터널은 기존 홍수 방어 인프라가 극한호우가 내릴 때 도시에 고이는 빗물을 다 내보내기에 역부족이니 더 큰 하수관을 마련하겠다는 전략이다. 그러나 새로 건설할 빗물터널은 강남, 광화문 등 침수 피해가 특히나 많이 발생하는 지역의 빗물만 배수한다. 대심도 빗물터널을 짓는다고 서울 전역의 침수 문제가 해결되는 건 아니다.
    대심도 빗물터널이 생겨도 기존 홍수 방어 인프라의 중요성은 여전히 높다. 그런데 감사원에서 2021년 8월 발표한 ‘도시지역 저류시설 안전관리실태’ 보고서는 현재 도시의 홍수 방어 인프라가 제대로 관리되지 않고 있다고 지적한다.


    감사원 보고서에 따르면 국내 하수관로의 30.8%는 제대로 유지·관리되지 않고 있다. 전국 빗물펌프장 823곳 중 268곳이 제대로 안전 관리되지 않고 있으며 2010년 7월 이후 설계·준공된 빗물저류시설 78곳 중 30곳이 법으로 정한 용량만큼의 비도 감당하지 못하는 규모로 설치됐다는 점을 지적했다.


    이미 가지고 있는 댐과 제방, 하수관로와 빗물저류시설을 점검해야 한다고 강조하는 이 보고서는 10개의 댐도 6개의 대심도 빗물터널도 아직 건설되지 않은 2024년의 한국에 의미하는 바가 크다. 현 상황에서 한국은 최선의 준비가 돼있는가. 자문해 볼 때다.


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    추천 탐구 활동
    1. 대심도 빗물터널의 원리와 효과 분석 
    대심도 빗물터널의 설계와 작동 원리를 이해하고, 이를 통해 침수 피해를 줄이는 방법과 한계를 분석.
    2. 기후 변화에 따른 도시 설계 변화
    기후 변화로 인해 도시 설계에서 고려해야 할 요소와 이에 따른 방재 시스템 설계 방안 탐구.

        

    관련교과
    ㆍ 2015 개정 : 지구과학I, 융합과학, 과학사, 사회·문화
    ㆍ 2022 개정 : 지구과학, 기후변화와 지속한 가능한 세계


    관련계열 및 학과
    ㆍ 자연 계열 : 환경과학과, 지구과학과
    ㆍ 공학 계열 : 토목공학과, 환경공학과, 건축학과
    ㆍ 교육 계열 : 과학교육학과 
    ㆍ 의학 계열 : 공중보건학과
    ㆍ 인문 계열 : 사회학과, 정치외교학과

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