천성산 대책위측 정책위원 서재철
참여정부의 대표적 사회갈등 현안 중 하나였던 고속철도 원효터널 구간의 천성산 환경영향을 규명하는 공동조사 결과가 나왔다. 이번 조사는 최대 쟁점인 지하수 유출로 인한 계곡수 고갈과 고층습지의 투수성 여부에 대해 비록 제한적인 조사 기간임에도 불구하고 일정한 결론을 도출할 수 있었다. 가장 중요한 결론은, 지하수의 유출이 있다는 것과 고층습지와 지하수의 연결가능성이 확인되었다는 점이다. 비록 현장 조사기간이 3개월이었음에도 불구하고 금번의 조사를 통해 과거의 조사 결과와는 상당한 차이를 보였다는 것은 이번 조사의 충분한 의미를 밝혀주는 것이다. 다만 밝혀진 결론이 천성산을 둘러싼 쟁점을 완벽하게 규명하지 못하고, 해석의 여지를 남긴 것은 이번 조사가 갖는 한계이다. 그럼에도 분명한 것은 지하수의 유출과 고층습지의 투수성이 규명되었다는 점이다. 이는 그동안 5년 가까이 논쟁이 이어졌던 천성산의 고속철 터널이 지하수에 미치는 영향과 고층습지의 훼손 가능성이 밝혀진 것으로서 기존의 논란에서 진전된 조사결과이다.
★ 지하수 유출 및 고층습지의 투수성 확인
1. 지하수 유출
원효터널 공법 자체가 애초부터 물이 빠지는 것을 전제로 한 배수공법임을 명확히 밝혔고, 특히 암반공학분야에서 분당 1톤의 지하수 유출가능성까지 확인되었다. 이는 악화된 조건일 경우 천성산의 계곡수가 유출될 가능성까지 예견한 것이다. 천성산의 고속철도 터널 공사가 계속 진행될 경우 지하수의 유출로 인해 주변의 계곡수와 생활용수에 영향을 끼칠 가능성이 있다는 점도 구체적으로 확인되었다
2. 고층습지의 투수성
환경부는 2003년 10월 공식적인 입장발표를 통해 ‘무제치늪의 수원이 지표수만이다.’라고 하였다. 그러나 무제치늪의 대체 조사지였던 대성늪이 투수성을 갖고 있다는 것이 확인되었으며, 지구물리분야에서 대성늪 한쪽에서 물이 지하로 침투되고 있는 흔적이 확인되었다. 따라서 제한된 조사기간으로 구체적으로 밝혀내지 못한 무제치늪의 지하수의 연결 상황에 대한 정밀조사와 대책을 법적 관리자인 환경부가 제시해야 한다.
★ 기존 조사와의 차이
이와 함께 이번 조사 결과가 기존의 선행 조사와는 상당한 차이가 있는 것으로 밝혀졌다. 즉, 2003년 한국철도시설공단이 대한지질공학회에 의뢰하여 실시한 조사보고서에서 ‘지하수의 유출이 미비하거나 습지의 투수성 여부가 없다’로 서술하였지만, 앞서 지적하였듯이 지하수 유출이 있고 고층습지와 지하수의 연결가능성이 확인되었다(첨부자료 참고).
특히 이번 조사를 통해 한국철도시설공단이 법원에서 위증을 했다는 점이 구체적으로 확인되었다. 한국철도시설공단은 ‘지난 2002-2004년 도롱뇽소송의 1심과 2심의 법원에서 지하수 유출 우려는 없다.’라는 일관된 입장을 밝혔다. 그러나 이번 조사결과 터널의 공법이 애초부터 배수터널공법이며 유출량도 상당하다는 점이 확인되어 정부의 위증이 사실로 드러났다.
추가로 한국철도시설공단은 천성산 무제치늪의 물의 유동과 순환이 천성산 논란의 가장 큰 쟁점 중의 하나임에도 불구하고 무제치늪에 설치한 유량측정기에 센서조차 설치되어 있지 않은 사실을 확인했다. 이는 천성산 환경영향평가가 부실하다는 단적인 증거다.
분야별 결론
이번 조사는 지하수, 구조지질, 지구물리탐사, 암반공학, 생태계 등 5개 분야에 걸쳐서 이루어졌으며 그 결과는 다음과 같다.
1. 늪지 최적층과 기반암의 수리적 연결성을 파악하기 위하여, 비반응 추적자를 이용하여 대성늪지 지역에서 실시한 현장 추적자 시험 결과, 시험기간동안 추적자가 검출되지 않았다. 그러나 이는 금번 공동조사가 단열암체들의 수리지질학적인 이방성과 불균질성을 충분히 고려할 수 없었던 것과 대성늪의 유기질 점토층의 평균 수리전도도가 7.56×10-7㎝/sec로 매우 낮아, 시험기간동안 추적자가 점토층을 통과할 수 없었기 때문으로 판단된다.
2. 시추조사에서 밝혀진 지하구조에 의하면 늪지 퇴적층과 기반암의 수리적 연결가능성이 있다.
3. 따라서 환경부가 이미 습지보호지역으로 지정한 화엄늪, 무제치늪 등에 대해서는 추후 습지 보호를 위한 정밀조사를 수행하여 보전대책을 수립할 필요가 있다.
4. 원효터널은 배수터널 형식으로 설계되어 있어서, 터널 굴착시 터널과 단층이 만나는 구간에서는 터널로의 지하수 유출이 예상된다.
5. 최근에 3사갱 부근의 계곡수 고갈 및 하류쪽에 위치하는 대동아파트의 지하수 감소에 대한 민원이 제기되고 있으며, 2005년 12월에는 3사갱 굴착에 의한 유출 지하수 방류가 직접 목격된 바 있다.
6. 따라서 원효터널 굴착에 의한 영향이라는 주민들의 주장에 대한 민원해소 차원에서 추후 적절한 지하수 조사가 요망된다.
1. 굴착에 따른 늪지 영향 평가
1-1. 대성늪 지역 : 늪지의 하부에서 상대적으로 낮은 비저항대, 즉 투수성이 큰 영역이 지하로 비스듬하게 연속되는 것은 대성늪 지역에서 우려되는 곳이다. 이 비저항대는 우기와 건기를 막론하고 지속되는데, 만약 이 비저항대가 지하심부의 단층과 만난다면 늪지수 감소의 원인이 될 수 있다.
1-2. 무제치늪 지역 : 단면 우측단(남서쪽)의 영역 A의 하부에서 낮은 비저항대가 지하로 비스듬하게 뚫려 있는 것은 무제치늪 지역에서 가장 우려되는 곳이다. 이 비저항대는 우기와 건기를 막론하고 지속되는데, 특히 우기시에는 늪지의 과다한 지하수를 지하로 배수하는 이동로로 해석된다. 만약 이 비저항대가 지하심부의 단층과 만난다면 늪지수 고갈의 원인이 될 수 있다.
2. 지질구조 분포에 따른 영향평가
2-1. 용암사 입구부 : 시추작업시, 공대지 탄성파 토모그래피, 텔레뷰어 탐사를 통하여 B-1공 심도 110-120m에서 단층대가 확인되었다. 이 단층은 대안설계시에도 인지되었으며, 구조지질 분야에서 조사된 F2단층(용암사 단층)의 연장선장에 있는 것으로 평가된다. 텔레뷰어로 조사된 단층의 자세를 연장시키면 Sta. 368km650 인근에서 터널과 만날 것으로 예상된다.
2-2. 대성암 입구부 : 직접 단층을 확인하지는 못하였으나, F3 용연단층으로 인한 이상징후는 나타나고 있다. 이 이상징후의 주요내용으로는 i) G-2 시추공에서 암맥군이 인지되는 점, ii) 탄성파 토모그래패 탐사 결과에 나타난 이상대의 방향성이 F3 자세와 상응되고 있는 점, iii) 저속도 이상대에서의 탄성파 속도 3.5-4.0 km/s가 정상 화강암에서의 값보다 비정상적으로 낮은 점 등이다. 이러한 이유에 의거 터널중심으로부터 -10m 부근의 고각의 저속도대는 단층이나 파쇄대 등의 지질이상대인 것으로 판단된다. 따라서 본 대성암 입구부의 경우도 용암사 입구부에서와 마찬가지로 터널에 대한 보강 및 적정 차수방안이 계획되어야 한다. 아울러 터널굴진 중에 지속적으로 실시하는 막장면 Face Mapping, 실시간 터널계측, 선진 수평보링 등의 방법으로 전방지질 상태를 지속적으로 예의주시하고, 계획된 터널보강 및 차수공법을 실시하여야 한다.
2-3. 간천계곡부 : 전기비저항탐사를 통하여 계곡부를 따르는 수직 주향이동단층(F3)의 증거가 포착되었다. 이 단층대를 따라 미약한 파쇄대 증거도 보인다.
1. 원효터널을 따라 도처에 나타나는 남북~북북동방향의 염기성 암맥들은 풍화에 취약한 광물의 함량과 변질도가 가장 높아 터널굴착 시 이를 따라 지하수의 유출과 터널 내 낙반이 우려되므로 각별한 주의가 요망된다.
2. 원효터널 일원에는 총 15개의 대.소규모의 단층이 분절화 되어 존재하고 있음이 확인되었다. 이들 단층 중 9개가 원효터널 노선과 교차하고 있어 지하 굴착 시 이들 단층과의 교차지점에서 지하수의 유출과 터널 내 낙반이 발생할 가능성이 있다.
3. 단층암에 스멕타이트와 같은 팽윤성 점토광물이 다량 포함되어 있음이 확인되었다. 팽윤성 점토광물은 수분 흡수에 의해 부피의 팽창이 매우 큰 광물로서 터널 굴착 시 지반을 변형시켜 지반의 안정성에 영향을 끼칠 수 있다.
4. 원효터널 인근의 양산단층을 따라 활동성(capable)이 일부 의심되는 제4기 단층(월평, 조일, 연봉단층 등)이 존재하고 있어 지진발생에 따른 지반붕괴 및 안전사고에 대비한 철저한 설계 및 시공이 요구된다.
5. 원효터널을 따라 나타나는 암반 내 단열의 빈도 이상대 구간에서는 단열을 통로로 하는 지하수의 유출과 터널 내 낙반의 위험성이 상대적으로 높으므로 각 구간마다 단열의 방향성과 빈도수를 고려한 설계와 시공이 요구된다.
6. 대성큰늪의 퇴적층은 점토광물의 함량이 낮으며 특히, 팽윤성 점토광물의 함량이 극히 낮아 늪지 하부 퇴적층은 불투수층으로써의 차수 역할은 미미할 것으로 사료된다.
7. 건기동안 대성큰늪에 풍화암 심도까지 침투되어 있던 늪지의 지표수가 우기에는 포화되어 연암 및 경암의 암반 균열들을 따라 전기비저항탐사의 가탐 심도인 지하 약 200m까지 침투되는 양상을 보인다. 따라서 대성큰늪의 지표수는 우기시 경암 내 암반 지하수와 단절되지 않은 것으로 판단된다.
1. 터널과 사면 안정성
1-1. 용연단층이 통과할 것으로 추정되는 서울기점 370K630 주변의 수치해석 결과 보조공법을 제외하고 굴착하였을 때 터널 기저부에서 340㎜ 변위가 나타나는 것으로 드러났으며, 터널기저부에 인버트를 설치하고, 터널 상부에 강관다단을 이용한 그라우팅 등의 보조공법을 해야만 변위가 수렴하는 것으로 이번 조사를 통해 새롭게 밝혀졌다.
1-2. 단층파쇄대의 규모, 균열특성, 단층점토의 물리-화학적 특성 등에 따라 완전히 다른 지반 거동 특성을 보일 수 있다는 점을 감안하여, 시공 중 관련전문가에 의한 정확한 막장관찰과 계측관리를 통해 터널과 지표 지반의 안전성을 확보하기 위한 방안을 강구하여야 한다.
1-3. 이 결과를 바탕으로 터널 굴착 및 지보패턴의 변경을 포함한 새로운 구조계산을 통해 터널 안정화를 유도하기 위한 설계 변경이 필요한 것으로 나타났다.
1-4 사면 안정성 해석에서는 우기와 지진동을 감안한 해석에서도 최저 1.058 이상의 안전율을 확보하고 있다.
2. 수리학적 안정성
2-1. 용연단층과 교차하는 대성큰늪 부근의 해석 결과 단층파쇄대의 수리전도도가 10-5m/sec이며, 그라우팅 효과에 의해 터널 주변의 수리전도도가 1/10, 1/50 그리고 1/100으로 감소할 경우 터널 내 최대 유입수량은 각각 7.21, 2.70, 1.75m3/min/km로 해석되었다. 또한 단층파쇄대의 수리전도도가 10-6m/sec이며, 그라우팅 효과에 의해 터널 주변의 수리전도도가 1/10, 1/50 그리고 1/100으로 감소할 경우 터널내 최대 유입수량은 각각 2.27, 0.79, 0.76m3/min/km으로 나타났다.
2-2. 지하수위 해석 결과에 대한 해석결과는 그라우팅효과에 의해 터널 주변의 수리전도도를 1/100로 감소시킬 경우 대성큰늪, 무제치 3늪에서의 수위강하는 발생하지 않을 것으로 해석되었다.
지하수 및 계곡수의 변동이 생기게 되면 생태계는 다음과 같은 영향이 있을 것으로 판단된다.
1. 식물상의 경우, 법정 멸종위기야생식물 Ⅱ급인 자주땅귀개, 희귀 및 멸종위기식물인 끈끈이주걱, 이삭귀개, 땅귀개, 키큰산국, 꽃창포 등이 영향을 받을 것으로 보인다.
2. 식생의 경우, 원효터널 관통예상지역을 중심으로 임령 30~40년의 녹지자연도 8등급으로 평가할 수 있는 식생이 분포하고 있는 것으로 밝혀졌다.
3. 양서·파충류의 경우, 주요 계곡과 저수지 및 늪지를 중심으로 도롱뇽, 꼬리치레도롱뇽 등 양서류 5종, 파충류 4종이 서식하고 있는 것으로 밝혀졌는데 물과 뗄 수 없는 양서·파충류의 특성상 부정적인 영향이 예상된다.
4. 어류의 경우 조사대상지 내에서 총 3목 7과 17종이 발견되었고, 그 중 한반도 고유어종이 6종 발견되었는데, 수질, 수량에 변화가 생기면 어류의 생존에 치명적인 영향이 생길 것으로 사료된다.
5. 조류는 늪지 및 계곡수의 영향에 따라 습지를 근거지로 번식하는 조류와 계곡부에 서식하는 큰유리새와 물까마귀 등의 서식에는 악영향을 줄 것으로 판단된다.
6. 포유류의 경우 멸종위기 1급이며 천연기념물인 수달과 멸종위기 2급인 삵의 서식이 확인되었으며, 터널에 의해 지하수가 다른 수계로 유출 또는 비정상적인 지하수의 터널내 유입에 의해 계곡의 수량이 줄어들 경우 수달의 서식에 매우 부정적인 영향을 줄 것으로 사료된다.
7. 저서무척추류는 물을 근거로 서식이 가능하기 때문에 늪지 및 수계의 변화는 이들의 서식을 위협하고 이들을 먹이로 하는 상위포식자에게 연쇄적인 악영향을 미칠 것으로 사료된다.
8. 동식물 플랑크톤 및 부착조류의 경우 조사의 한계가 있음에도 불구하고 천성산 고층습지의 수서생태계는 우리나라에서 가장 독특하고 희소성이 높은 것으로 나타났다. 한국미기록종이 8종 발견되었는데, 늪지들의 물이 고갈되거나 감소될 경우에는 물속이 아니면 생육이 불가능한 조류의 생육 특성상 늪지의 조류 군집은 완전히 사멸될 것이다.
첨부자료1 : 천성산 환경영향평가서 비교_2006.2.28
첨부자료2 : 천성산 환경영향 공동조사 분야별 합의보고서
