최재순 서경대 토목건축공학과 교수 연구팀, 포항 지진 액상화 현상 관련, 주목할 만한 연구결과 발표, 언론의 스포트라이트 받아
조회 수 11512 추천 수 0 2017.11.22 16:34:55국토부 5년 전 액상화 위험지도 가지고 있는 반면,
최재순 교수 연구팀은 지금까지 액상화 현상 관련 데이터 업데이트하고 선행연구 계속해 와
최재순 서경대 토목건축공학과 교수
지난 11월 15일 규모 5.4의 포항 지진으로 국내 최초로 ‘액상화’(Liquefaction) 현상이 나타났다는 학계의 보고가 나오면서 궁금증과 우려가 증폭되고 있는 가운데 지진 등 지진공학 및 내진설계 권위자인 최재순 서경대학교 토목건축공학과 교수가 최근 액상화 현상 등과 관련, 신문과 방송 등의 인터뷰를 통해 진단과 전망 등을 잇따라 내놓으면서 언론의 스포트라이트를 받고 있다.
특히, 국토부나 국립재난안전연구원이 5년 전의 액상화 위험지도를 가지고 있는 반면, 최재순 교수 연구팀은 액상화 현상 관련 데이터를 지금까지 계속 업데이트해 왔고 관련 분야 선행연구도 지속적으로 해온 사실이 알려지면서 학계와 언론으로부터 주목을 받고 있다.
액상화는 강한 지진의 흔들림으로 땅 아래 있던 흙탕물이 지표면 밖으로 솟아 올라 지반이 액체 같은 상태로 바뀌는 현상을 의미한다.
지난 15일 경북 포항시 북구 흥해읍 일대에 이전에는 느끼지 못했던 진동과 함께 논에서 물이 솟구쳐 올랐다. 진흙과 모래가 솟아오른 모습이 곳곳에서 나타났다. 포항 지진 이후 이처럼 딱딱했던 땅이 늪처럼 변하는 액상화 현상이 국내에서 처음 발견됐다.
한국지질자원연구원은 16일부터 18일까지 포항 지역에서 벌인 현장 조사에서 액상화 현상의 ‘스모킹건(결정적 증거)’인 샌드 볼케이노(모래 분출구)와 머드 볼케이노(진흙 분출구) 30여 개를 발견했다고 발표했다.
이들 분출구는 대부분 진앙 근처인 북구 흥해읍 일대에서 발견됐지만 멀리는 칠포해수욕장 근처에서도 발견됐다. 진앙 주변 5.5㎞에 집중된 양상이다. 분출구는 선 형태를 띠거나 원이나 타원 형태를 보였다. 타원 형태의 분출구는 대부분 긴쪽 지름이 수㎝ 정도지만 10m에 이르는 것도 있다.
일본은 지방도시의 액상화 위험도 예측도를 시 홈페이지에 공개하고 있다. 반면 국내에서 지진에 따른 지반의 액상화 연구는 걸음마 단계다.
액상화가 한번 일어난 지역의 지반은 매우 약해진다. 추가 지진이 일어나면 큰 피해로 이어질 우려가 있다. 기상청은 포항 피해 지역의 액상화 가능성을 파악하기 위해 19일부터 땅을 파고 살펴보기로 했다. 결과가 나오는 데 한 달가량이 걸릴 전망이다.
최재순 교수가 포항 지진 및 액상화 현상과 관련, 주요 언론과 인터뷰한 내용을 아래에 간추렸다.
- 아 래 -
해당 연구를 수행한 서경대 도시환경시스템공학과 최재순 교수는 21일 광고없는 언론 팩트올에 “잘못된 사실이 기사화됐다”면서 “한 5배 정도 위험이 과장된 것이라고 보면 된다”고 말했다. 최 교수는 “작년부터 올해까지 계속 액상화 기사가 나갈 때마다 (오보가) 인용돼서 일일이 해명하고 있다”고 말했다.
경북 포항의 진앙지 일대에서 ‘액상화’(液狀化·liquefraction) 현상으로 보이는 흔적이 발견됐다. 액상화란 지반이 불안정한 지역에 지진이 발생하면서 지반 전체가 액체처럼 되는 현상을 뜻한다. 그런데 이번 포항 지진으로 땅 속의 모래와 물이 솟구쳐, 바짝 말라 있어야 할 논이 질퍽거리는 현상이 나타났다는 것이다. 이 현상이 액상화가 맞다면, 포항에 여진이 발생할 경우 큰 피해가 일어날 수 있다.
그런데 20일 한 국내 언론이 “서울 등 수도권에서도 액상화 위험이 확인됐다”고 보도했다. 이 매체는 “서경대 도시환경시스템공학과 최재순 교수팀이 지난해 9월 공개한 액상화 위험도 분석 자료”라며 “경남 양산에서 규모 6.5의 지진이 발생한 상황을 가정했을 때 부산 뿐 아니라 서울 등 수도권에서도 액상화 위험이 확인됐다고 밝히기도 했다”고 보도했다.
그런데 이 매체가 보도한 기사는 지난해 경주에서 지진이 발생했을 때, 여러 언론에서 보도한 내용이다. 만약 이 보도가 사실이라면 서울~수도권 지역도 안심할 수 없는 상황이 된다. 기사에 인용돼 있는 자료를 확인하기 위해 20일 최재순 교수 연구실에 전화를 했다.
그런데 최 교수로부터 예상치 못했던 답변이 돌아왔다. “잘못된 사실이 기사화됐다”는 것이었다. 어떻게 된 일일까? 최 교수는 이렇게 말했다.
“당시 석사 과정에 있던 학생이 분석한 연구였다. 결론적으로 해당 분석법은 우리나라 상황과는 맞지 않으니, 추가적인 연구가 필요하다는 것이었다. 그런데 결론은 쏙 빼고 중간 분석 내용만 기사화되다보니 양산에서 강진(규모 6.5)이 발생할 경우, 서울 및 수도권에서도 액상화가 진행될 수 있다고 기사가 나갔다. 한 5배 정도 위험이 과장된 것이라고 보면 된다.”
최 교수는 “작년부터 올해까지 계속 액상화 기사가 나갈 때마다 인용돼서 일일이 해명하고 있다”고 말했다. 하지만 이를 정정한 기사는 발견하지 못했다.
그런데 왜 처음에 분석을 했을 때 서울에서도 액상화 위험이 있는 것으로 나왔던 걸까? 최 교수는 “국내 지진 특성과 다른 미국의 강진을 기반으로 만든 식을 사용해서 시뮬레이션을 하다 보니, 지진이 매우 크게 전파되는 것으로 나타난 것”이라며 “이 때문에 양산에서 지진(규모 6.5)이 발생했는데도 서울까지 전파되는 오류가 발생했다”고 말했다.
작년에 보도된 기사에는 액상화 위험 정도가 도식화 돼 있는 그림도 함께 실려 있었다. 위험도에 따라 △매우낮음(초록색) △낮음(노란색) △높음(주황색) △매우 높음(빨간색)으로 표시돼있다. 서울 및 수도권 지역에도 빨간색 표시가 돼 있었다.
이에 대해 최 교수는 “기사의 그림은 집중호우가 온 후, 지하수위가 거의 지표에 있는 경우를 가정한 것”이라며 “이번 포항 지진과 같이 평상시에는 지하수의가 전국평균 5m 정도다. 이렇게 되면 지표부근은 액상화를 유발시키는 물 자체가 없다”고 했다. “결론적으로 액상화 발생 가능성이 크게 낮아진다”는 이야기였다.
최 교수는 “분석에 사용된 지반정보는 공사 전에 수행된 것”이라며 “공사가 진행되고 나면 기초를 다지는데다, 구조물의 하중 등으로 액상화 발생가능성이 낮아진다”고 했다. 그러면서 “향후에는 액상화 발생가능성이 높은 지역을 중심으로 상세조사를 추가하여 재평가하면 최종적으로 신뢰도가 높은 액상화 예측 지도를 만들 수 있을 것”이라고 강조했다.
그렇다면 서울에는 액상화 가능성이 없는 걸까? 최 교수는 “서울의 경우 한강이남 지역이 매립지만이기 때문에 액상화가 발생할 수 있는 가능성은 있다”면서도 “다행이 이번에 재평가해 본 결과, 지진규모로 환산하면 7이상의 지진이 발생해야 액상화가 발생하는 것으로 나타났다”고 했다.
최 교수는 “나중에는 지반 액상화가 진행된 곳의 시설물이 지진이 발생했을 때 어느 정도의 파괴 확률을 보이는지 복합적으로 연계시키면 시뮬레이션이 가능할 수 있다”고 말했다. 최 교수는 “피해지역 거주민 분들에게는 대단히 유감스러운 일이지만 이번 포항 지진은 이를 검증할 수 있는 유일한 국내 자료가 될 수 있다”고 덧붙였다. <팩트올 11월 22일>
최재순 서경대 도시환경시스템공학과 교수도 “액상화는 지진으로 진동이 생기면 물이 빠지지 않고 고여 흙이 마치 액체처럼 행동해 건물 등이 흔들리는 현상”이라고 말합니다. 최 교수는 액상화를 지하철 사고에 비유했습니다. 화재가 발생해 연기가 발생하면 문을 열고 사람들이 빠져나가야 하는데, 문이 안 열리면 탈출하려는 사람들에 의해 지하철 열차칸이 크게 흔들리다 결국 전복되는 것과 같다는 것입니다. 끔찍한 비유지만 액상화는 실제로 참혹한 피해로 이어질 수 있습니다. <한겨레신문 11월 20일>
최재순 서경대 교수는 2009년 쓴 ‘지진 시 액상화 현상과 국내 액상화 재해도 작성 연구’에서 “국내의 경우 화강풍화토로 구성된 내륙 지역보다는 지진 시 지반증폭 가능성이 높은 연안의 연약 지반에서 액상화 발생 가능성이 높을 것으로 예상된다“며 “특히 1990년대 이후 연안지역에 신항만, 공업단지, 공항, 비축기지 등 매립지 위에 지은 대규모 중요 시설물이 급증해 액상화 발생 가능성에 대한 검토가 시급하다”고 지적한 바 있다. 최 교수가 발표한 서울의 액상화 가능성 지수(LPI)를 보면 영등포구와 강남구 강서구 등의 일부 지역은 다른 지역보다 지수가 높은 것으로 나타났다. <한국일보 11월 20일>
액상화는 지반이 약하거나 물기가 많은 지형에서 주로 발생한다. 특히 연안 지역이나 매립 부지 등에서 잘 생긴다. 최재순 서경대 교수는 2009년 쓴 ‘지진시 액상화 현상과 국내 액상화 재해도 작성 연구’에서 “국내의 경우 화강풍화토로 구성된 내륙 지역보다는 지진 시 지반증폭 가능성이 높은 연안의 연약 지반에서 액상화 발생 가능성이 높을 것으로 예상된다“며 “특히 1990년대 이후 연안지역에 신항만, 공업단지, 공항, 비축기지 등 매립지 위에 지은 대규모 중요 시설물이 급증해 액상화 발생 가능성에 대한 검토가 시급하다”고 지적한 바 있다. 최 교수가 발표한 서울의 액상화 가능성 지수(LPI)를 보면 영등포구와 강남구 강서구 등의 일부 지역은 다른 지역보다 지수가 높은 것으로 나타났다. <중앙일보 11월 20일>
서경대 도시환경시스템공학과 최재순 교수팀에 따르면 서울의 경우 강남구 서초구 송파구 등 강남3구와 영등포구 양천구 등이 다른 구에 비해 액상화 가능성이 높은 지역이다. 최 교수팀은 장기간 지진과 액상화 우려 지역을 연구해 왔다.
2009년 한국지반공학회 학술대회에서 발표한 ‘서울시 액상화 재해도 연구’에서도 강남구 영등포구 등이 ‘액상화 가능성 지수(LPI)’가 상대적으로 높았다. LPI는 지진의 힘과 지진을 버티는 땅의 힘, 지하수가 뭉쳐지면서 흙을 뚫으려는 힘 등을 계산한 지수로, 값이 높을수록 지진 시 건물 붕괴 등 위험이 커진다.
지반이 약한 곳은 지진으로 땅이 흔들리면 흙과 모래 사이로 물이 들어가면서 암석이 액상으로 변한다. 송파구 잠실 등은 개발 과정에서 하천을 막아 매립한 곳이 많다. 다만 최 교수는 “잠실 등은 액상화 가능성이 서울의 다른 지역보다 상대적으로 높을 뿐 아주 심각한 상황은 아니다”라고 설명했다. <동아일보 11월 21일>
지진공학 및 내진설계 전문가인 최재순 서경대 도시환경시스템공학과 교수는 16일 "필로티 건물의 1층 기둥이 무너지는 문제가 가장 심각하며, 정사각형 건물이 아닌 비정형성일 경우는 더 피해가 심각할 수 있다"면서 "기둥 보강을 해서 지진을 이겨낼 수 있도록 해야한다"고 말했다.
최 교수는 "필로티 건물은 기둥보강을 하면 상대적으로 수월하게 (내진설계를) 할 수 있으나, 준공연도가 오래돼 내진설계가 안된 아파트 같은 경우는 내진보강비가 많이 들어 문제가 될 수 있다"고 말했다.
그는 "우리나라의 원룸, 투룸, 4층 연립주택 등은 내진설계 전문가 없이 설계를 한 경우가 대부분"이라면서 "내진설계에 대한 전문가적 교육이 안되고 있고 지진공학에 관심있는 사람도 적어 문제가 많다"고 말했다.
최 교수는 이에 대해 "2000년대 이후부터는 내진설계 기준안이 나왔는데 그 이전 건축물들이 문제가 된다"면서 "경주지진 이전까지 우리나라에 지진이 거의 없었기 때문에 지진에 대한 관심과 연구가 많이 부족했다"고 말했다.
이어 "지질학 쪽에서 단층에 대한 조사가 발주된 상태"라면서 "모든 지역의 건물에 내진설계를 강화하는 것은 현실적으로 한계가 있으니 지진 위험성이 높은 곳을 지질학적으로 연구를 해서 찾고 해당 지역의 내진설계를 7.0으로 높이는 등의 조치를 취해야한다"고 말했다.
그는 "내진설계를 하면 외벽이 무너지는 일이 덜 일어나며, 전담 내력벽을 설치하는 방법도 있다"고 말했다. 이어 "보강 비용을 국가가 모두 부담할 수는 없으니 민간에서 자발적으로 보강할 수 있도록 유인책이 있어야한다"고 말했다. <뉴스핌 11.17>
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.
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.
최재순 교수는 “액상화 대비는 얼마짜리 암보험에 들어야 적당한 것인지에 대한 고민과 비슷하다. 내진설계 코드가 제시되지 않았던 2000년대 이전에 지어진 건물들을 진단해 어느 수준에서 내진 보강공사를 할지를 결정해야 한다”고 말했다. <한겨레신문 9. 18>
<관련 기사>
뉴스핌 http://www.newspim.com/news/view/20171116000253
영남일보
http://www.yeongnam.com/mnews/newsview.do?mode=newsView&newskey=20171117.010030718140001
한국경제 http://news.hankyung.com/article/2017111964111
세계일보 http://www.segye.com/newsView/20171119002486
서울신문
http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20171120004008&wlog_tag3=naver
미디어오늘 http://www.mediatoday.co.kr/?mod=news&act=articleView&idxno=139867
한국일보 http://www.hankookilbo.com/v/b975a9fbb0784e86b03f7e4e8fb439e9
중앙일보 http://news.joins.com/article/22129577
JTBC http://news.jtbc.joins.com/html/399/NB11552399.html
국제신문
http://www.kookje.co.kr/news2011/asp/newsbody.asp?code=0300&key=20171121.22006009515
동아일보 http://news.donga.com/3/all/20171121/87375122/1
한겨레 http://www.hani.co.kr/arti/society/society_general/819817.html
