노후 하수관로 평가기법 개발로 지반침하 예방한다

반갑습니다. 환경산업기술원 이종현입니다.

‘노후 하수관로 평가기법 개발로 지반침하를 예방한다’는 주제로 말씀드리겠습니다.

지반침하, 싱크홀이라고 불리는 주요 원인으로 꼽히는 노후 하수관로를 정밀하게 점검하는 평가기법을 국내에서 처음으로 개발했습니다.

하수관로 누수에 기인하는 지반침하 탐지 및 분석프로그램 개발 연구를 통해 고도화된 지반침하 탐지 평가기법 개발을 진행하고 있으며, 실제 현장 조사에 지난 4월 시범적용을 하였습니다.

이번 연구에는 국내 처음으로 기존 저화질 아날로그 방식의 하수관로 조사용 폐쇄회로 텔레비전 대신 고화질 디지털 CCTV를 활용하여 지하 하수관로에서 진행되는 CCTV 조사와 지상에서 진행하는 지표투과레이더, GPR이라고 부르는 조사를 연계하여 지표침하 평가기법을 개발한 것입니다.

금번 연구에는 이대영 한국건설기술연구원과 오재일 중앙대 교수 연구팀이 시범조사로 하수관로의 노후도와 지하침하와의 상관성을 평가하기 위하여 지난 4월 서울 마포구에 위치한 하수관로 약 2km에 대해 하수관로 CCTV 조사와 GPR 조사를 진행하였습니다.

고화질 하수관로 CCTV 조사와 GPR 조사를 연계하여 노후 하수관로에 대한 현장 조사를 시행한 것은 국내에서 최초입니다.

이번 평가기법은 고화질 CCTV를 이용해 하수관로 내부 상태를 진단하고, 지반침하 발생 가능성이 있는 구간을 선정한 후 의심이 있는 구간에 대해 GPR 조사를 진행하여 지반침하 상태를 파악하고, 지반침하 발생 가능성을 정밀하게 판단하는 방법입니다.

기존 하수관로 조사용 CCTV는 40~50만 화소의 저화질 아날로그 방식이어서 하수관로 내부를 파악하는 데 있어 조사 분석이 오래 걸리고, 또 이에 반해서 금번 연구는 고화질 CCTV, 약 120만 화소의 고화질 디지털 방식을 적용해 보다 빠르고 정확한 진단이 가능하다 하겠습니다.

이와 같이 고화질 CCTV 조사로 하수관로의 파손, 이음부 이탈, 토사퇴적 등 불량구간을 파악하고, 해당 구간에 대해 GPR 조사를 집중 시행함으로써 지상 도로에 따라 GPR 조사를 진행하던 기존에 비해 신속하고 정확하게 지반침하 위험을 진단할 수 있게 되었습니다.

실제로 이번 현장조사 분석 결과 고화질 CCTV를 통해 조사된 하수관로 불량 발생 구간에서 지반상태가 급격히 변화하는 등 지반 이상신호를 발견했습니다.

이번 하수관로 현장 시범조사를 통해 확인된 조사 결과와 함께 향후 다양한 현장조사 결과를 전산자료화하여 하수관로로 인한 지반침하를 사전에 예측할 수 있는 평가기법을 발전해 나갈 계획입니다.

금번 연구과정 중 1단계 연구기간인 올 9월까지는 노후 하수관로의 현장 조사를 통한 지반침하 평가기법을 개발하고, 2단계인 내년 9월까지는 개발된 평가기법을 지자체의 하수관로 조사에 적극 활용할 수 있도록 안내서를 보급할 계획입니다.

지반침하는 하수관로 파손뿐만 아니라 주변지하 공사, 지하수 영향 등 다양한 원인으로 발생하는 만큼 이번 평가기법 개발을 통해 지반침하 인과관계를 명확히 규명하고, 발생 원인에 대한 맞춤형 대응방안을 마련할 방침입니다.

이번 노후 하수관로로 인한 지반침하 진단·평가 기법 개발로 지반침하 원인을 명확히 규명하여 노후 하수관로로 인한 지반침하 발생을 예방하고, 국민 불안 해소와 안전한 사회조성을 위해 최선을 다할 예정입니다.

감사합니다.

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[질문 답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 처리했으니 양해 바랍니다.

<질문> ***

<답변> (관계자) 예, 맞습니다. 상대적으로 하수관로로 인해서 발생한 손상부위가 주변인들 흙의 유실이나 동공발생 확률이 높습니다. 따라서 이러한 하수관로 주변을 GPR을 통해서 연계 분석해서 상대적으로 지반 함몰이 발생할 위험성을 사전에 평가할 수 있는 기법입니다.

<질문> ***

<답변> (관계자) 많이 줄일 수 있죠. 예, 맞습니다.

<답변> 조금 더 말씀을 드리면, 우리가 CCTV로 가로방향으로 해서 예상되는 부분들을 CCTV로 정확하게 관찰하고 그다음에 횡단면 쪽에서 우리 GPR 쪽을 써서 그 부분을 좀 더 명확하게 어느 정도까지 되는지를 좀 더 구체적으로 분석할 수 있다는 그런 취지라고 보시면 되겠습니다.

<질문> ***

<답변> 예, 후자입니다. 나가서 본다고 생각하시면 되고요. 특히 노후관로가 많이 노후도가 많이 진행된 하수관로를 대상으로 해서 우리가 2가지 기술을 함께 합쳐서 분석하고 진단한다, 이렇게 보시면 되겠습니다.

<질문> ***

<답변> (관계자) 네, GPR 기법 같은 경우에는 비파괴로 흙을 파지 않고 실제적으로 신호를 통해서 흙이 이완이라든가 동공이 발생하는 신호들을 파악하는 기법입니다.

<질문> ***

<답변> (관계자) 예, 맞습니다. 주파수로.

<질문> ***

<답변> 지금 금번 기술은 1단계 연구입니다. 그래서 지금 현재는 그 부분까지 연구를 하고 있다고 일단 먼저 말씀을 드리고 싶고요.

그다음에 우리가 이 기술 2가지를 같이 접목했을 때 어느 쪽에서 더 효과적인지에 대해서는 이번에 금번 연구를 마치고 나면 효과적으로 결과가 나올 것이라고 생각합니다.

다만, 우리가 기존에 했던 GPR만으로 했을 때 이렇게 세로방향으로 계속 하던 방식에 비해서 우리가 디지털 CCTV를 활용하고 2가지를 했을 때 좀 더 효과적이라는 것들을 우리가 이번 연구를 통해서 확인을 했습니다.

<질문> 기존 방식하고 다른 게 CCTV 화질만 좋아졌다는 건가요? 기존에도 GPR 활용하지 않았습니까?

<답변> 네, 기존의 CCTV가 아날로그 방식으로 주로 많이, 현재 현장에서 활용되고 있고, 아날로그 방식들이 가지고 있는 것들이 결국은 좀 더 하수관로에 대한 정확한 어떤 정보를 확인할 수 없는 단점이 있었습니다. 그런 부분과, 그다음에 GPR과 동시에 했을 때 효과성 부분들이 이번 연구를 통해서 좀 더 많이 효과적이다, 라는 것을 파악했다, 이렇게 보시면 되겠습니다.

<질문> 그러니까 기존에는 GPR 플러스 아날로그였는데, 이번에는 GPR 플러스 디지털이었다, 이 말인가요?

<답변> (관계자) 그것은 제가 자세히 설명 드리겠습니다. 기존의 방식과의 가장 핵심적인 부분들은 기술이 진일보한 부분들은 기존 GPR 방식들이 있는데, 그 기존의 GPR 신호만으로는 해상도나 탐사심도가 낮아서 현재 한계가 있습니다.

이러한 한계를 극복하기 위해서 CCTV를 통해서 발생한 손상부위, 그리고 그 부위로 인해서 발생하는 상부의 지반의 변화를 상관관계를 분석해서 상대적으로 GPR 신호들, 기존에 찾아내지 못하는 GPR 신호들을 우리가 평가기법을 개발하는 부분들입니다.

<질문> ***

<답변> (관계자) 미세한 부분이라는 게...

<질문> ***

<답변> (관계자) 현재 기술로는 쉽지 않습니다.

<끝>