토지 '액상화'이슈

6.5 지진 덮치면 ‘액상화’로 부산·서울 등 큰 피해 우려”

기사입력 2016.09.18 오후 7:15
최종수정 2016.09.18 오후 11:35

[한겨레]

최재순 교수팀 ‘액상화’ 경고

모래지반·얕은 지하수·큰 지진동 3박자 맞으면 건물 통째로 ‘폭삭’
일 니가타·고베 지진때 큰 피해
진앙 수백㎞ 떨어져도 안심 못해
‘서울강남 52곳중 26곳 위험’
부산 해안가·인천 송도 등도 취약
“건물 내진 보강·정밀 연구 필요”

(사진생략)
1964년 6월16일 일본 니가타현에서 일어난 규모 7.5 지진 때 액상화 현상으로 지반이 약해지면서 아파트가 건물째 넘어졌다. 국립재난안전연구원(일본 와세다대 하마다 마사노리 교수 재인용) 제공

경북 경주 지진으로 한반도 내륙에서 큰 규모의 지진이 일어날 위험성이 커진 가운데 지진동으로 지반이 물러지는 ‘액상화 현상’의 위험도 커진 것으로 나타났다.


18일 서경대 도시환경시스템공학과의 최재순 교수 연구팀이

[[ 경남 양산에서 규모 6.5 지진이 발생할 경우를 가정해 작성한 액상화 발생 위험도를 보면,
진앙에서 가까운 부산뿐만 아니라 멀리 떨어진 서울과 수도권의 상당 구역도 위험한 것으로 나타났다.
반대로 경기 파주에서 같은 규모의 지진이 발생했을 때를 모사해보니,
수백㎞ 떨어진 부산에서도 액상화가 위험 등급으로 표시됐다.]]

최 교수는
“다만 이런 연구 결과는 지진 전파를 예측하는 감쇠식의 부정확성에 따른 결과일 가능성도 있어 국내부지 특성에 맞는 감쇠식을 연구해 정밀하게 분석할 필요가 있다”고 말했다.

또
새만금·시화호·안동호 등 전국 12개 매립지와 자연 및 인공호수의 액상화가능지수(LPI)를 분석한 결과, 간척지역인 새만금과 시화호 부근은 진앙지가 먼 양산이나 오대산에서 지진이 발생했을 때도 액상화가능지수가 매우 높음 수준으로 나오는 것이 확인됐다.
자연호인 화진포·영랑호·경포호는 지수가 높은 반면
인공호인 안동호·소양호 등은 낮았다.

최 교수는
“액상화는 지진으로 지반이 늪이 되는 것을 말한다. 지진으로 진동이 생기면 물이 빠지지 않고 고여 흙이 마치 액체처럼 행동해 건물 등 구조물이 흔들린다”고 말했다.

액상화라는 말은 1953년 일본 학자가 처음 사용했지만 실제 사례는 1964년 일본 니가타현 지진(규모 7.5)과 미국 알래스카주 지진(규모 9.2) 때 발생했다.

두 지역에서는 기초 지반이 붕괴해 교량이 넘어지고 아파트가 통째로 쓰러지는가 하면 맨홀 등 땅속 구조물이 솟아올랐다.

최 교수는 “통계상 규모 5.5 이상 지진이면 액상화가 나타날 수 있다”고 말했다.

지난 12일 발생한 경주 지진은 우리나라에서 규모 6.0 이상 지진이 언제든지 일어날 수 있다는 가능성을 보여줬다.

진앙이 매립지나 해안가 등 연약지반일 경우 액상화 현상 발생 가능성이 상존한다는 얘기다.

액상화는 느슨한 모래층(사질토) 지반, 얕은 지하수, 큰 지진동의 삼박자가 맞으면 일어난다.

우리나라는 서울·부산 등 대도시와 인천 송도·청라국제도시 등이 위험하다.

일본의 경우
1995년 고베 대지진 때 남서쪽 효고현에 액상화 현상이 광범위하게 나타났으며,
2011년 동일본대지진 때도 액상화 현상으로 큰 피해가 발생했음이 최근 연구에서 밝혀지고 있다.

최재순 교수 연구팀이 국가지반정보 통합데이터베이스센터의 시추공 자료를 토대로 우리나라 전역의 액상화 위험도를 분석한 지도를 보면,

서울·부산 등 대도시와 해안가를 중심으로 액상화로 인한 지진 피해 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다.

또 국립재난안전연구원이
서울 강남지역의 액상화 위험도를 평가한 자료를 보면,

액상화 가능성을 판정하기 위한 52개 시추공의 데이터 분석 결과,

액상화로 인한 피해 정도가 높은 경우(액상화가능지수 5~15)가 14곳,
매우 높은 경우(액상화가능지수 15 이상)가 12곳으로 절반을 차지했다.
액상화가능지수가 43.0에 이르는 곳도 있었다.

경주 지진의 원인으로 지목되는 양산단층 지대인 부산은 해안가에 연약지반이 많아 액상화 위험이 특히 크다.

손문 부산대 지질환경학과 교수는
“울산 지진 때 부산지역의 싱크홀 현상과 상수도관 파열이 액상화 때문일 것이라는 소문이 돌았지만 사실일 가능성은 거의 없다.

그러나 해안가와 낙동강 주변의 연약지반 깊이는 100m 이상 되는 곳도 있어 연약지반 분포에 대한 정밀한 분석이 필요하다”고 말했다.

강태성 부경대 지구환경과학과 교수는 “양산단층대를 조사해보면 아주 작은 규모의 액상화처럼 보이는 흔적들이 눈에 띈다. 연약지반에서는 액상화뿐만 아니라 진동 증폭 효과에 대해서도 대비해야 한다”고 말했다.

1985년 멕시코 지진(규모 8.1) 때 400㎞ 떨어진 해안에서 발생한 지진이 멕시코 시티에 큰 피해를 입힌 건 충적토(물에 의해 운반돼 쌓인 흙) 기반의 도시로 지진동이 증폭돼 전달됐기 때문이다.

최재순 교수는
“액상화 대비는 얼마짜리 암보험에 들어야 적당한 것인지에 대한 고민과 비슷하다. 내진설계 코드가 제시되지 않았던 건물들을 진단해 어느 수준에서 내진 보강공사를 할지를 결정해야 한다”고 말했다.

이근영 선임기자

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□ 지진 발생 시 큐슈 내에서는 후쿠오카현 하카타만, 현해탄 연안, 오이타현 벳푸만 연안 등 연안부과 평야 지역에서 액상화 피해가 우려되며, 난카이 해구 지진 발생 시 큐슈 내에서는 총 37,940동의 건물이 액상화 피해를 입을 것으로 보임. 동일본대지진으로 인해 액상화 피해에 영향이 큰 지반 상태에 대한 중요성이 대두되고 있으나, 막대한 비용 부담으로 인해 지반 강화 작업은 미미한 상황임.

1. 지진 발생시 액상화 우려 지역

 ㅇ 지진 발생 시의 전형적인 지반재해는 ‘액상화(液狀化)^*’로, 큐슈 내 액상화 발생 예상 지역은 지반이 흔들리기 쉬운 곳인 매립지, 하구(河口) 등 연안부에 다수 분포

* 지진이 발생하여 모래 입자 간의 점력이 약화되어 지반의 모래 입자가 지하수와 섞이는 현상으로, 지면에서 물과 모래가 분출되고 지반이 침하되거나 건물이 기울기도 함.

가. 후쿠오카시

 ㅇ 2005.3 후쿠오카 앞바다 지진으로 하카타항 등 광범위하게 액상화 피해를 입은바 특히 연안부에 주의가 필요하며, 당시에는 게고(警固)단층대 해저부분이 움직였으나 남부 육지부에서 지진이 발생할 경우 피해가 한층 확대될 것으로 예상됨

 - 당시 하카타항 중앙부두 이벤트 버스(berth) 부근에서 모래 분출, 암벽이 해안 측으로 20cm 정도 이동, 땅 갈라짐 현상 발생

 - 히가시구(東區) 하고자키(箱崎)부두 및 인공섬 아일랜드시티에서 액상화 피해가 적었던 이유는 진원지와 거리가 있었을 뿐만 아니라 매립에 사용한 재료가 액상화되기 어려운 미세한 흙이었기 때문으로 보임.

나. 기타큐슈시

 ㅇ 기타큐슈시에서는 현해탄 연안 매립지, 고쿠라기타구(小倉北區)~고쿠라미나미구(小倉南區)의 고쿠라히가시(小倉東)단층에서 지진이 발생할 경우 액상화 발생 우려

다. 오이타현

 ㅇ 오이타현 벳푸만 연안에서 액상화 발생 가능성이 높으며, 벳푸지코난엔(別府地溝南縁) 단층대가 지나가는 오이타시에서 특히 주의 필요

라. 가고시마현

 ㅇ 가고시마현은 화산재 등이 축적되어 형성된 시라스대지(シラス大地)가 면적의 반을 차지하여 지진에 강하나, 대지에서 평야부로 이어지는 시라스 지반이 얇아 액상화 피해 예상

마. 각 현 평야지대

 ㅇ 평야지대는 지반이 약하여 지반재해 발생 가능성이 높으며, 특히 사가현 지쿠시평야, 구마모토현 구마모토평야, 미야자키현 미야자키평야에 피해가 우려됨.

※ 난카이해구 지진 발생 시 액상화 피해 예상치

현	건물 피해
후쿠오카현	300동
사  가  현	20동
나가사키현	20동
구마모토현	3,100동
오 이 타현	26,000동
가고시마현	4,500동
미야자키현	4,000동
합      계	37,940동

2. 지반의 중요성 대두

가. 지반에 대한 관심 고조

 ㅇ 2011.7 노무라부동산 고객 설문조사 결과, 주택 구입 시 중시하게 된 조건에 대해 84.5%가 ‘지반’으로 가장 많았으며, 국토교통성 작년도 토지 관련 의식조사 결과 ‘내진성능’이 58.4%, ‘지반 이력’이 33.1% 등 동일본대지진 이후 지반에 대한 관심이 고조되고 있음.

 ㅇ 후쿠오카현, 후쿠오카시 등 현내 지자체에서는 노후화된 목조가옥 내진개수공사에 보조금을 지원하는 제도를 마련, 주택의 내진강화를 촉진하고 있음.

 ㅇ 지반개량공사는 백만~수천만엔의 비용이 발생하는바 지반 강화는 거의 이루어지지 않고 있음.

 - 공사를 하더라도 표층 지반만 혹은 1층만 이루어지고 있어 효과가 떨어지며, 주택밀집지에서는 공사가 어려운 경우도 다수 존재함.

나. 지반 관련 정보 공개

 ㅇ 지반 상황을 파악하기 위해서는 부동산 업자의 정보공개가 필요하나 적극적으로 공개하는 업자는 소수

 - 일본변호사연합회는 금년 3월 과거 토지사용상황 등 지반 이력에 대해 부동산업자가 설명의무를 진다는 내용을 문서화하도록 촉구하는 의견서 제출

※ 지반 정보 공개 기관

 ① 독립행정법인 방재과학기술연구소, 국립교통성, 국토지리원이 지반(地歷) 지도 공개

 ② 다수의 현, 시정촌(市町村)에서 홈페이지에서 지진 발생 시 흔들리기 쉬운 지역 및 액상화 위험이 높은 지역을 기재한 해저드 맵 발표

 - 후쿠오카현 금년 3월 홈페이지에 ‘지진에 관한 방재 어세스먼트 조사보고서’ 공개

 - 후쿠오카시는 2008년 게고단층 남동부에서 지진이 발생했을 경우의 흔들리기 쉬운 정도를 구마다 표시한 지도를 제작, 희망자에게 배부 중

(출처 : 아사히신문)