서 론

자연재해와 재난은 인류의 삶을 피폐화시키며, 인적, 물적, 사회적 피해를 유발한다. 지진, 쓰나미(tsunami), 화산, 씽크홀(sinkhole), 지반침하, 태풍, 홍수, 하상·해상 침식, 야생산불을 비롯하여 운석과 혜성의 충돌까지 자연재해의 큰 범주로 볼 수 있다(Hyndman & Hyndman, 2006). 자연재해와 재난으로부터 국민의 생명과 재산을 보호하는 것은 국가 경쟁력의 기반을 갖추는 데 매우 중요하며 특히 산사태는 자주 발생하며 그 피해가 큰 것이 특징이다(KICT, 2014).

베트남은 개발도상국의 선두주자로서, 지속적인 SOC 인프라사업이 활발히 진행됨에도 불구하고 태풍, 홍수, 지반침하, 해안침식 등 자연재해에 대한 대응이 매우 부족하며, 특히 산사태에 의한 피해의 급증으로 국가 차원의 관리가 절실한 상황이다.

베트남은 지형적으로 75%가 산지이고 도로의 30% 이상 이산악지 구간을 통과한다. 매년 사이클론과 집중호우의 영향으로 산사태가 반복 발생되며, 규모면에서 100,000 m³ 이상의 대형 산사태가 잦다. 그럼에도 불구하고 베트남은 산사태 방재와 관련된 예산 부족, 산사태 방재 전문가 부족, 대책공법 관련 기업체의 부족 등으로 인하여 산사태 피해 관리에 큰 어려움을 겪고 있다(Dinh, 2012; JICA, 2013; Do, 2013).

우리나라의 베트남의 지원 현황은 2005년~2009년 기간 동안 총 890백만 달러에 이르며 연평균 약 178백만 달러 수준이다(CIDC, 2014). 현재 베트남과의 산업 협력이 활발한 분야는 화학, 첨단단지 조성, 생명과학, 전자 부품 분야에 집중되어 있는 상황이며, 건설기술이나 재해재난관리 분야 의 국가적 지원은 매우 미흡한 수준이다.

베트남 관련 국내의 기존 연구는 베트남전쟁, 통일, 인문 학적 관계, 문화, 관광, 역사, 경제 및 경영 등에 집중되어 있다(Yoon, 2007; Lee & Yang, 2009; Nguyen et al., 2011; Kim, 2011). 건설 분야에서는 베트남 건설시장 진출 을 위한 투자환경, 진출전략, 베트남 건설공사에서의 경험적 연구 등이 대부분이다(Kim & Jang, 2015; Min, 2014; Son et al., 2012). 또한 지질 분야에서는 광물이나 광상 개 발을 위한 단발성 연구가 대부분이며, 상대적인 연구 실적 도 매우 미흡하다(Heo et al., 2013; Son et al. 2013).

베트남의 산사태에 대한 국내 연구는 거의 없으며, 해외 연구 내용은 지형요소 및 통계처리에 근거한 산사태 분석연 구가 대부분이다(Dieu et al., 2012; Markus et al., 2015). 그 외 기타 재해재난에 대한 연구 내용이 있기는 하나, 재 난 자체에 대한 연구보다는 복지, 리질리언스와 관련된 제 한적 연구에 불과하다(Mohamed et al., 2015; Ilan & Tam, 2010).

본 연구에서는 베트남의 산사태 특성을 파악하기 위한 기초조사를 직접 수행하여 베트남의 지반특성을 고려한 적절한 조사우선순위 기법을 제시하는 것을 목적으로 하였다. 베트남의 현지 특성 파악을 위하여 베트남 도로관리기관인 ITST (Institute for Transport, Science & Technology)의 도움을 통해 시범 구간을 선정하였으며, 베트남 중부지방인 다낭(Danang) 지역 인근의 해안도로 및 퀑남(Quangnam) 지역 산악지 지역 도로에 대한 기초조사를 실시하였다. 베트남 기초조사 결과를 바탕으로 베트남 도로비탈면에 대한 규모, 형성 특성, 풍화도, 불연속면, 비탈면 형상, 붕괴이력, 낙석, 토층심도 등의 제반자료를 취득하였으며, 이에 대한 관리 방향을 설정하기 위한 연구를 수행하였다.

연구지역

지리 및 지질

베트남의 지리적 위치는 동남아시아 인도차이나 반도의 동쪽 해안이며, 인도차이나 반도에 동단에 남북으로 약 1,650 km에 걸쳐 길게 뻗어 있으며, 동서의 길이가 가장 좁은 곳은 약 50 km이다. 섬을 제외한 해안선의 길이는 약 3,260 km이고 해안을 기점으로 12해리의 영해와 200해리의 배타적 경제 수역을 선언하고 있다. 국토의 면적은 330,341 km²이고, 1987년 기준으로 국토의 25%가 경작지로 이용되고 있다. 동쪽으로는 통킹만, 남쪽으로는 남중국해, 남서쪽으로는 타이만과 닿아 있으며, 북쪽에 중국이 서쪽에 라오스와 캄보디아가 국경을 맞대고 있다. 국토는 크게 북부 고 원 지대, 홍강 삼각주, 안남 산맥, 해안 저지대, 메콩 강삼 각주의 다섯 지역으로 이루어진다. 산사태가 많이 발생하는 곳은 지형적으로 1,000~2,500 m 고도를 가지는 중대규모 산악지이다.

베트남의 지질은 복잡하며 풍화영향을 상당히 많이 받았다(Nam, 1995). 베트남은 지질시대 동안 강력한 지각운동의 영향을 받아 위험성이 높은 지질구조가 다수 발달한다. 베트남은 유라시아판과 인도판의 광역적인 구조운동을 반영하는 중요한 지질학적 특성들을 가지고 있기 때문에 오래전부터 지질학적인 연구의 대상지로 알려져왔으며, 동아시아 지 역과 남중국해의 형성 메카니즘에 대한 구조지질학적 연구가 많다(Tapponnier et al., 1986; Peltzer and Tapponnier, 1988; Dewey et al., 1989; Lee and Lawyerl, 1995).

베트남은 지질학적으로 북동(NE) 지괴, 북서(NW) 지괴, 트룽손(Truongson) 지괴, 콘텀(Kontum) 지괴와 남보(Nam­bo) 등 5개의 구조지괴로 나누어진다. 북동 지괴는 남중국 판의 일부분이며, 초기 고생대에서 제 3기에 이르는 지층과 화성암으로 이루어져 있다. 남서 지괴와 트룽손지괴는 NE­SW 방향의 고생대 습곡대이며, 고생대층이 12,000 m 이상 층후로 채워져 있다. 선캠브리아 지층은 북동 지괴와 콘텀지괴 내의 홍강단층대와 판시판 구조대 (Fansipan range)에서 발견된다. 남보지괴는 대륙열개 내에 퇴적된 6,000 m 이상 층후의 신생대 지층으로 구성된다. 베트남의 지질 자료는 신뢰할만한 방사성동위원소 연대측정자료 및 구조지질학적인 자료의 결핍, 풍화의 영향으로 좋은 야외 노두가 부족한 점 때문에 보다 많은 추가 연구가 요구되는 실정이다(Nam, 1995).

기후 및 자연재난 특성

베트남은 몬순기후 및 열대기후의 영향을 받으며, 지역적인 기후편차가 매우 심하다 (KICT, 2014). 메콩강하천과 많은 대하천으로 인하여 바닷가 인근의 경우, 대부분 선상 지-삼각주의 환경을 가지고 있으며, 이러한 지역은 비탈면의 노출이 상대적으로 미미하지만 해안침식과 하안침식에 큰 어려움을 겪고 있는 실정이다.

하노이와 호치민은 두꺼운 퇴적층으로 이루어져 있는 바 연약지반에 대한 문제를 가지고 있어 지반처리에 있어 지질 공학적인 지원이 필요한 상황이다. 또한 휴 지역이나 다낭, 나짱 지역을 포함한 베트남의 동부 해안 지역은 해안침식이 나 홍수로 인한 자연재해에 취약하다. 서쪽으로 발달하고 있는 베트남 중부 산악지대와 북동부, 북서부 산악지대는 높은 고산지대가 밀집되어 있고 풍화에 취약한 변성퇴적암층으로 이루어져 있어 산사태에 매우 민감하다. 특히 베트남의 북부지역은 최근에는 지진활동이 보고되고 있기 때문에 이를 고려한 지반구조물 대응 계획이 필요하다.

베트남 내 산사태 발생지는 주로 하노이 북부지방과 중지방인 휴지역과 다낭 지역에서발생 빈도가 높다. 베트남의 산사태는 주로 35^o 이상의 급경사지에 집중되어 있고, 25~30^o의 저각의 급경사지에서 발생되는 사례도 있다(Do, 2013; Dinh, 2012). 도로비탈면에서 발생되는 산사태는 지형적으로 급변하거나 단층파쇄대를 포함하는 경우가 많으며 지질학적으로 복잡한 구조를 가지고 있거나 풍화나 침식 정도가 높은 지점에서 잦다. 특히 풍화층이 깊은 토석류의 발생빈도가 높은 편이지만 토사층이 얇은 비탈면에서는 상대적으로 산사태 발생이 떨어지는 편이다. 최근에는 SOC 시설물의 건설과 더불어 굴착, 급경사지의 절취, 하부 지반의 굴착 공사가 잦은 편이며 이로 인하여 보다 높고 보다 급격 한 급경사지가 증가하고 있어 산사태의 발생 위험은 점점 커지고 있는 실정이다.

연구지역 도로 및 기후특성

베트남 간선도로 변에 발생하는 산사태는 Highway No.1A의 중부지방과 Ho Chi Minh Road 중부 지방을 비롯한 15개의 간선도로에 집중되어 있으며, 베트남에서도 간 선도로변 산사태에 대한 인적, 물적 피해를 인지하고 있다. 하지만, 산사태 발생 이후의 조치에 집중되어 있으며, 위험 비탈면에 대한 사전 인지 및 조치에 대한 노력은 아직 미 흡한 실정이다.

ITST 다낭 지사의 추천으로 베트남 중부지역인 다낭시 인근의 Hoang Sa Coastal Road 에분포하는 깎기비탈면과 베트남의 남북을 연결하는 기간도로인 Ho Chi Minh Road 에 분포하는 퀑남(Quangnam) 인근의 깎기비탈면에 대한 도로 비탈면에 대한 기초조사를 실시하였다(Fig. 1).

Fig. 1.

Study area.

다낭 지역의 Hoang Sa Coastal Road 의 기초조사 수행 도로의 길이는 약 4 km이며, 구간 내 20개소의 깎기비탈면 에 대한 기초조사를 수행하였다(Fig. 2). 본 도로는 상부에 군사시설이 위치하여 베트남 내에서도 상당히 정비가 잘 되 어 있는 도로 중 하나이다. 또한 퀑남 지역의 Ho Chi Min Road 의 기초조사 수행 도로의 길이는 약 4 km이며, 16개소의 도로비탈면에 대한 기초조사를 수행하였다(Fig. 3). 본 구간은 베트남 내에서도 비탈면 붕괴가 가장 빈번한 구간으로써 ITST의 적극적인 추천이 있었던 현장이다.

베트남 전체 지역의 평균적인 강우량은연 평균 2,000 mm 정도이나 산악지역이 밀집되어 있는 다낭시 인근 의 중부지방의 경우 강우량이연 3,500~4,000 mm에 이르기 도 한다. 다낭시 인근 및 베트남 중부지방의 경우 1월~7월의 건기와 8월~12 월의 우기를 갖는 지역이다. 이 지역의 강우의 특성은 짧은 시간에 많은 비가 내리는 국지성 집중호우 형태이다. 이러한 강우 지속시간과 강우강도를 고려해 봤을 때, 베트남 중부지역의 비탈면에서 빈번히 관찰되는 깊이 1~2 m에 이르는 세굴현상은 강우 특성과 밀접한 관련이 있다고 판단된다. 또한, 건기에는 비탈면 내의 지하수위가 매우 낮아 비탈면 정상부에서 지반조사를 실시할 경우 지하수가 탐지되지 않을 정도로 상당히 낮은 편이나, 우기시에는 지하수가 지표면 근방에서 탐지될 정도로 지하수위가 급격이 상승하여 비탈면 안정성에 상당히 불리한 영향을 끼치는 특징을 보인다.

Fig. 2.

Road Slopes distribution at Hoang Sa Coastal Road in Danang.

Fig. 3.

Road Slopes distribution at Ho Chi Minh Road in Quang Nam.

기초조사

수행방법

베트남 현지 조사에서 사용한 기초조사 시트는 한국건설 기술연구원에서 사용하는 도로비탈면 기초조사 시트를 활용하였으며, Fig. 4와 같다(KICT, 2014). 기초조사 시트는 "비탈면 관리정보 및 일반현황", "비탈면특성", "조사자소견"의 3가지 범주로 구성되며, 전경, 측면, 암종, 기타 사진을 기록하기 위한 별도의 시트가 있다. 비탈면관리정보 및 일반현 황에서는 도로관리기관, 도로노선, 비탈면코드, 주소, GPS 위치정보, 도로노선수, 조사일자 및 조사자정보 등을 기재하도록 구성하였다. 또한 비탈면특성에서는 길이, 높이, 경사, 상부자연사면경사, 이격거리, 소단수, 구성물질, 지형, 지하수, 누수위치, 풍화도, 불연속면발달방향, 도로형태, 비탈면측면 형태, 뜬돌의 양, 낙석의 양, 암종, 토층심도, 기반암의 형태, 주요 불연속면, 적용 대책공법의 종류와 상태 등을 기재할 수 있도록 하였으며, 조사자의 의견에서는 주관적인 위험도와 주관적인 피해도, 붕괴형태, 붕괴발생부의 위치, 요구되는 대책공법, 조치 수준 등을 기록하도록 하였다.

Fig. 4.

Preliminary survey checklist for investigation in Vietnam.

비탈면은 교량이나 터널과 같은 도로구조물과는 달리 특 정명칭을 부여하기가 쉽지 않으므로 비탈면에 대한 구분을 위하여 고유코드를 부여하여 관리하는 방법을 사용하였다. 예를 들어 "14QN14U00500"이라는 의미는 2014년도에 기초조사를 수행하였고, 퀑남 지역 Ho Chi Minh Road 에 포함된 비탈면이며, 도로노선은 14호선이고, 상행에 위치한 5번째 비탈면이라는 의미이다. Fig. 2와 Fig. 3에는 코드의 주요 부분만 표기하였다. 각 비탈면별로 위경도를 측정하여 GIS 구축을 위한 기본정보를 취득하였다.

야외노출 특성

Hoang Sa Costal Road 비탈면 노출 특성

다낭의 Hoang Sa Coastal Road는 도로 자체의 군사학적 중요성, 도심지와 가까운 지리적 위치 때문에 상대적으로 관리가 잘 이루어지고 있는 편이었다. 이에 반해 퀑남의 Ho Chi Minh Road는 교통량이 거의 없는 이유로 도로 자체의 개설에만 신경을 썼을 뿐, 도로비탈면에 대한 관리는 매우 부족한 상황이었다.

Hoang Sa Coastal Road의 도로비탈면은 주로 화강암으로 구성되며, 암반비탈면의 경우 불연속면의 발달방향이 쐐기파괴, 평면파괴를 발달하는 형태로 나타나는 경우가 많다. 또한, 암반비탈면 표면부에는 이완절리에 의한 거대 암괴가 뜬돌로 분포하고 있으며, 이미 비탈면 상부에서 이완되어 낙석으로 발전한 뜬돌도 다량 법면에 분포하고 있다. 이에 대 한 대안으로 J형측구 내지 낙석흡수도랑 이외에는 별도의 비탈면 대책공법이 적용되어 있지 않다. 화강풍화토가 주요 구성성분인 토사비탈면의 경우 육안으로 확인할 수 있는 토층두께만 2m 이상으로 파악되었고, 일부 현장은 암반 및 토사의 혼합층이 거의 10 m에 이르기도 한다. 깊이 1~2 m, 또는 그 이상의 심도를 갖는 세굴이 비탈면 법면에 빈번히 관찰되며, 표층붕괴와 거대 핵석의 탈락 현상도 관찰된다. 이와 더불어 조립질의 화강풍화토로 이루어진 지반여건으로 인하여 식생이 정착되기 힘들어지 표수에 의한 침식이 더 심한 것을 확인 할 수 있다(Fig. 5).

Fig. 5.

Road Slopes alongside Hoang Sa Road in Da Nang area.

Hoang Sa Coastal Road의 도로비탈면에 적용된 주요 적용공법으로는 기본적으로 J형측구 내지 낙석흡수도랑이며, 붕괴부에 대하여 숏크리트와 붙임식석축과 같은 표면보호 공법이 적용되고 있다. 또한, 옹벽이 비탈면 하단부에 설치되어 있으나, 옹벽의 높이나 형태를 고려해 볼 때 보강공법의 개념으로 적용한 것이라고 보기에는 한계가 있었다. 아주 드문 경우 비탈면 상부에 링네트를 설치한 경우가 있었다. 또한, 원호파괴가 발생한 구간의 경우 붕괴면에 대한 법면정비나 추가적인 깎기공을 실시하지 않고 비탈면 하부에 옹벽을 설치하여 추가 붕괴에 대한 포획거리를 확보 차원의 대책도 확인된다. Hoang Sa Coastal Road에 설치되어 있는 낙석방지울타리의 경우 높이가 1m 내외로 낮은 편이어 서 일정 규모 이상에서 발생하는 낙석에 대한 제어는 어려 운형편이었다.

Ho Chi Minh Road 비탈면 노출 특성

Ho Chi Minh Road의 퀑남 지역 구간은 베트남 내에서 도 비탈면 붕괴가 가장 빈번하게 발생하는 지역이다. 본 구간의 암종은 대부분 층리가 상당히 발달한 사암 내지 이암 이분포하며, 완전풍화에 의한 풍화잔류토로 이루어진 비탈면이 존재한다. 연 평균 강우량이 4,000 mm 정도이고, 우기에 해당하는 기간 동안 집중호우 양상으로 강우가 발생하는 특징이 있다. 이러한 기후 특성 때문에 풍화심도가 깊은 풍화토층이 분포하는 토사비탈면이 구간이 다수 분포하며, 해당 구간에서는 세굴현상과 표층붕괴 발생 이력이 관찰된다. 또한, 암반비탈면의 층리와 절리가 젖음 상태이고, 저각의 층리와 도로방향으로 수직에 가깝게 발달하는 절리의 조합에 의해 생성되는 이완블록에서 암탈락 현상이 매우 빈번히 발생하고 있다. 산세가 험준한 전형적인 산악지대에 위치한 구간으로써 상부 비탈면의 경사가 30^o 이상인 깎기비탈면이 대부분을 이룬다. 다낭시 인근의 Hoang Sa Road와는 달리 비탈면에 대한 정비가 낙석흡수도랑 및 측구 수준의 옹벽 외에는 기타 보호 및 보강시설은 거의 설치되어 있지 않다.

Ho Chi Minh Road의 퀑남 지역 구간 암반비탈면의 경우 층리가 매우 확연하게 관찰되며, 층리의 간격은 평균적으로 1~3 m 정도이다. 저각의 층리와 법면에 수직방향으로 분포하는 절리에 의해 비탈면 전 구간 및 전체 법면상에서 암탈락 및 하부 암탈락 현상이 빈번히 발생하였다. 또한, 암 반비탈면의 경우 비탈면의 경사가 거의 수직으로 이루어져 있고, 절리와 층리 사이로 지하수의 용출이 관찰되는 현장 이 많았다. 사암 및 이암 등의 퇴적암이 완전풍화되어 풍화 잔류토로 구성된 토사비탈면의 경우, 우기시의 집중적인 강우로 인하여 세굴의 깊이가 1~2 m에 이른다. 이러한 토사 비탈면은 표층붕괴가 발생하여 토사와 함께 협재된 암석이 도로로 침입하였으며, 비탈면 상부에서의 원호파괴가 발생된 구간도 관찰된다. 또한, 사암의 풍화토와 이암의 풍화토가 층을 이루며 교호하는 법면이 관찰되며, 암반 비탈면과 토사비탈면이 번갈아 나타나는 등 복잡한 지질구조 및 풍화 특성을 보이고 있다. 토사비탈면의 경우 높이는 15 m 이내로 암반비탈면에 비해 그리 높지 않은 편이다. 그러나 비탈 면 법면의 각도가 50^o 이상으로써 토사비탈면으로는 매우 급한 법면 구배를 이루고 있어서 높은 불안정성을 내포하고 있다.

Fig. 6.

Road Slopes alongside Ho Chi Minh Road in Quang Nam area.

기초조사 결과 분석 및 조사우선순위 산정 기준 마련

기초조사 결과 분석

본 연구에서는 베트남 ITST에서 추천한 두 구간에 대하여 구별하여 기초조사를 실시하였다. 기초조사를 수행한 Hoang Sa Coastal Road의 도로비탈면과 Ho Chi Minh Road의 도로비탈면은 지형적으로 해안도로와 산악도로로 구분되며, 지질학적으로는 각각 화강암질 암석으로 구성된 도로와 퇴적암 계통 암석으로 구성된 도로로 구분된다. 상기 기초조사 결과를 통해 취득한 비탈면 자료는 Table 1과 같다.

본 연구를 통해 확인된 도로비탈면의 노출특성을 상호 비교한 결과는 Fig. 7과 Fig. 8과 같다. 먼저 비탈면의 규모와 형상에 대한 노출특성을 비교하였다. 비탈면의 구성물질의 경우, Hoang Sa Coastal Road는 혼합비탈면이 우세하게 나타나는 반면, Ho Chi Minh Road는 암반비탈면의 분포가 높다. 해안가에 위치하며, 물리적 풍화에 민감한 Hoang Sa Coastal Road 분포 지역은 상대적으로 토사비탈 면에 가까운 비탈면이 많았다. 비탈면 높이의 경우, Hoang Sa Coastal Road는 10~20 m 높이 규모의 비탈면이 많고 40 m의 이상의 대형비탈면도 다수 분포하는 것으로 확인된다. 반면, Ho Chi Minh Road는 산악지 도로임에도 불구 하고 30 m 이하의 비탈면이 주를 이루고 있다(Fig. 7의 (a), (b)).

비탈면의 경사를 살펴보면, Hoang Sa Coastal Road의 대부분의 비탈면은 63^o 이하의 비탈면이 주를 이루고 있는 데 반하여 Ho Chi Minh Road의 비탈면은 45^o 이상이고, 63^o 이상인 급경사 비탈면도 다수 관찰된다. Ho Chi Minh Road의 경우 비탈면에 대한 경사 완화를 충분히 하지 못한 상태이므로 호우기시 산사태에 취약하다고 할 수 있다. 자연비탈면의 경사를 살펴보면 Hoang Sa Coastal Road은 20^o 이하의 경사를 가진 비탈면이 대부분이므로 경사완화를 통하여 비탈면의 안정화를 꾀하기 유리한 조건이나, Ho Chi Minh Road의 경우 20^o 이상의 자연비탈면 경사를 가진 현장이 우세하게 나타나므로 경사완화공법을 실시할 경우 비탈면의 높이가 2배에 가깝게 되거나 무한비탈면이 형성될 가능성이 높으므로 현재의 상태에서 위험비탈면의 보강공법 을 적용하는 방안이 보다 효율적이라고 할 수 있다(Fig. 7 의 (c), (d)).

정비상태가 상대적으로 양호한 Hoang Sa Coastal Road 지역의 비탈면은 이격거리 확보가 양호하고, 소단이 적용된 비탈면이 존재하지만, Ho Chi Minh Road 지역은 소단이 적용된 비탈면이 없다(Fig. 7의 (e), (f)). 비탈면이 위치한 도로의 선형은 두 구간 모두 큰 차이를 보이지 않으나, 비탈면의 자체의 측면 형상의 경우, Hoang Sa Coastal Road는 직선형 또는 요철형이 우세한 반면, Ho Chi Minh Road 지역은 하부암괴가 이탈되어 있거나 상부가 돌출되어 있는 비탈면이 우세하게 나타나므로 전반적인 관리의 필요성이 높다고 할 수 있다(Fig. 7 의 (g), (h)).

다음으로는 비탈면 위해요인을 중심으로 두 도로 간 취득자료를 비교해 보았다. 풍화도는 비탈면의 붕괴에 큰 영향을 준다. 일반적으로 심한풍화 이상의 비탈면은 붕괴에 취약하므로 집중적인 관리가 필요하다. Hoang Sa Coastal Road와 Ho Chi Minh Road의 비탈면 모두 보통풍화 등급 이상의 비탈면이 대부분이며, 특히 Hoang Sa Coastal Road의 경우 완전풍화 등급의 비탈면이 우세하다. 이에 비하여 Ho Chi Minh Road는 심한풍화 등급의 비탈면이 상 대적으로 우세하여 암반이 가진 구조지질학적 특성에 의해 비탈면 위해성이 좌우된다. 주로 발달하는 불연속면의 방향은 Hoang Sa Coastal Road에서 비탈면 방향과 일치하는 것이 우세하며, Ho Chi Minh Road에서는 비탈면 경사방향과 비교하여 평행한 불연속면(층리)이 주를 이룬다 (Fig. 8 의 (a), (b)).

지하수의 노출 상태는 Hoang Sa Coastal Road의 경우 젖어 있거나 습한 비탈면이 주를 이루는 반면, Ho Chi Minh Road 지역에서는 젖음이나 습윤상태의 비탈면 뿐만 아니라 누수 현상이 반복되는 비탈면도 존재한다. 토층심도의 경우 Hoang Sa Coastal Road 구간은 1.0~3.0 m의 토층을 포함한 비탈면이 우세하다. Ho Chi Minh Road의 경우 대부분은 1.0 m 이하의 토층으로 이루어진 비탈면이 대부분이지만, 토층심도 3 m 이상의 비탈면도 존재한다(Fig. 8 의 (c), (d)).

비탈면 내 분포하는 이완암괴의 양과 발생 낙석의 양을 비교해 보았다. 이완암괴와 낙석은 비탈면 대규모 붕괴의 전조현상 중 하나라서 이완암괴나 낙석의 양이 많을수록 집중관리가 요구된다. 이완암괴 및 낙석의 양은 Hoang Sa Coastal Road의 비탈면이 Ho Chi Minh Road에 비하여 다량으로 발생된 현장이 많았다(Fig. 8의 (e), (f)). 붕괴 발생 이력을 살펴보면, Hoang Sa Coastal Road 비탈면의 55%, Ho Chi Minh Road 비탈면의 62.5%가 붕괴 발생 이력이 있을 뿐만 아니라 추가적인 붕괴가 우려되는 지반요소를 여전히 포함하고 있는 것으로 확인된다. 또한 반복적인 낙석이 계속 발생하는 상황으로 집중적인 관리가 필요한 현장이 대부분을 이루고 있었다(Fig. 8 의 (h), (g)).

베트남은 매년 비탈면 붕괴로 인하여 인명 및 재산상의 피해가 발생하고 있어서 체계적인 비탈면 유지관리의 필요성이 점차 증가하고 있는 상황이다. 그러나 경제적인 여건의 부족함, 기술력 부족, 비탈면 관리를 위한 전문 인력의 확보 부족 등으로 인하여 비탈면 관리의 한계를 경험하고 있는 상황이다. 그러므로 기초조사를 수행한 결과를 중심으로 체계적인 관리수준을 갖추기 위한 우선순위의 마련이 요구되었다. 이에 추가적인 분석을 통해 베트남 실정에 맞 는 적절한 조사우선순위를 제안하고자 한다.

Fig. 7.

Number of each Investigation data 1 between Hoang Sa Coastal Road and Ho Chi Minh Road.

Fig. 8.

Number of each Investigation data 2 between Hoang Sa Coastal Road and Ho Chi Minh Road.

조사우선순위 산정기준 마련

비탈면의 효율적인 관리를 위하여 추가 붕괴가 발생할 수 있는 위험비탈면과 간단한 대책공법만으로 관리가 가능한 비탈면으로 구분되어야 하며, 이들 비탈면에 대해서 적절한 대책공법과 예산배정이 이루어져야 한다. 그러나 한정된 예산과 조사 인원으로 전국에 분포되어 있는 수많은 비탈면에 대해 사전 예방 대책을 수립하기 위해서는 상대적으로 위험성이 높은 비탈면을 선정하여 연차적으로 정밀조사를 수행하기 위한 조사우선순위의 결정이 필수적이다. 따라서, 기초 조사 자료로부터 전문가에 의한 현장정밀조사를 수행하기 위한 현장을 결정하기 위한 방법의 개발이 필요하며 이를 위하여 조사우선순위 평가표를 개발할 필요가 있다.

한국건설기술연구원은 비탈면의 현황조사 자료를 근거로 안정성에 영향을 미치는 항목을 결정하고 각 항목에 대한 배점(가중치)을 부여하여 순위화하는 "조사우선순위 "를 개발한 바 있다(Kim et al., 2013; KICT, 2001). 조사우선순위는 주요 획득인자별로 가중치를 두어 합산하는 방식으로 계산되며, 과거 붕괴 비탈면과 그러하지 않은 비탈면과의 주요 인자별 특성을 파악하여 이를 도출한 바 있다. Table 2는 한국건설기술연구원에서 조사우선순위 산정을 위하여 중 점적으로 확인한 인자와 그 최고배점을 표시한 것이다. 1차 조사우선순위 배점표에는 총 7개의 항목에 불과했으나, 2차 조사우선순위 배점표에서는 12개의 항목으로 조사우선순위 를 평가하였다. 2001년에 개발된 조사우선순위표는 조사자 가 정성적으로 느끼는 위험도를 추가하여 13개의 항목으로 평가하도록 하였다.

상기의 조사우선순위표는 한국을 대상으로 만든 평가표이므로 베트남의 비탈면에 최적화된 평가표라고 할 수 없다. 그러나 금번 연구를 진행한 베트남 현지 기초조사 결과를 바탕으로 베트남의 특성에 알맞은 조사우선순위표가 개발되어야 할 필요가 있다. 본 연구에서는 기초조사 현장이 36개소에 불과하였기 때문에 붕괴비탈면과 미붕괴비탈면을 구분한 분석이 크게 의미없다고 판단되었다. 따라서 직접 기초 조사를 수행한 연구자들과 베트남의 담당자들과의 의견 교환을 통해 조사우선순위를 만들기 위한 주요 인자들을 추출하였고 이에 대한 상대적인 배점표를 작성하였다.

기초조사를 통하여 사진 파트를 제외하고는 총 36개의 인자가 기록되었다. 여기에는 비탈면의 위치와 조사일자 등과 같은 기본적인 일반정보 외에 비탈면의 길이, 높이, 지형, 암종, 풍화등급, 지하수, 붕괴이력 등 비탈면의 특성을 나타내는 인자들과 조사자의 의견을 기재하는 부분으로 크게 구분된다. 이중, 조사우선순위를 도출하기 위한 기본적인 인자를 22개를 추출하였다(Table 3). 베트남 비탈면 평가를 위한 인자는 비탈면 구성재료, 비탈면 길이, 비탈면 높이, 비탈면(깎기부) 경사, 상부자연사면의 경사, 이격거리, 소단유 무, 지하수누수, 풍화등급, 주 불연속면의 방향, 도로의 형태(비탈면 형상), 비탈면 측면 형상, 비탈면 내 계곡부의 수, 붕괴이력, 뜬 돌의 정성적인 양, 낙석의 정성적인 양, 토층심도, 조사자 위험도, 조사자 피해도, 붕괴 형태, 요구되는 대책공법 수준, 조치 시급성으로 도출하였다.

이중, 비탈면의 길이, 도로의 형태, 조사자 위험도, 조사자 피해도, 요구되는 대책공법 수준은 최종평가항목에서 제외시켰다. 비탈면의 길이의 경우, 실제 대책공법을 결정할 때 공사비를 좌우하는 항목이다. 그러므로 조사우선순위 산출에서는 그 의미가 크지 않다고 판단하여 이를 제외시켰다. 도로의 형태는 지표수의 흐름 방향과 관련 있는 인자로서 철형의 도로형태 비탈면은 지표수가 분산되는 반면, 요형의 도로형태 비탈면은 지표수가 집중되는 경향이 있다. 이는 실제 계곡부의 존재 유무와 관련 있는 항목이므로 중복 성이 있다고 판단하여 최종 평가에서 제외하였다. 조사자의 위험도와 조사자의 피해도는 조사자의 비탈면 관리 경험이 매우 중요한데, 베트남 현지 기술자들이 이를 평가하고 판단하는 수준이 크게 높지 않다고 판단하여 도출 항목의 객관성 확보 차원에서 제외하였다. 그리고 요구되는 대책공법의 수준 역시 조사자의 종합적인 판단을 요구하는 항목이므로 객관성 확보 차원에서 제외하였다.

주요 인자별 배점 설정을 위하여 조사 인자별로 각각 우선적으로 5점을 배점시켰다. 그리고 기초조사를 통해 확인된 자료들에 대한 정성적인 분석을 통해 상대적으로 중요하게 취급되어야 할 인자와 그렇지 않을 인자를 구분하여 총 배점을 가감하였으며, 결과적으로 총 배점의 합산이 100점이 되도록 조정하였다. 이를 통해 조사우선순위 산출에서 가장 높은 배점을 차지하는 항목은 불연속면의 방향이며, 불연속면의 방향이 도로방향과 일치할 경우, 12점을 배점하였다. 다음의 인자는 풍화등급으로서 잔류토양의 비탈면에는 9점을 부여하였고, 지하수의 경우 흐름의 상태가 뚜렷한 비탈면에 대하여 8점을 부여하였다. 또한 붕괴 발생이력이 있는 현장에 대해서도 최고 8점을 배점하였다. 비탈면의 경사, 응급조치 필요 여부 항목은 최고 7점을 부여하였고, 비탈면 내 이완암괴의 정성적인 양 항목에서 6점을 배점시켰다. 그리고 비탈면의 높이, 상부자연사면의 경사, 낙석의 양, 토층의 깊이, 붕괴 형태에 대해 5점을 배점시켰으며, 비탈면 구성재료, 이격거리, 측면형상에서 4점을 배점하고, 소단의 여부, 계곡부의 수 항목에서는 3점을 배점시켰다. 그리고, 조사우선순위 최종 평가에서 비탈면의 길이, 도로의 형태, 조사자 위험도 및 조사자 피해도, 요구되는 대책공법 항목은 배점 부여에서 제외시켰다(Table 3). 각 항목에 대한 세부 요인별 점수 배점은 Table 4와 같다.

한국건설기술연구원에서 기초조사를 수행할 때, 비탈면의 위험성을 분류하기 위해서 현장에서 빠른 판단을 수행하고 자 간단한 기준을 수립한 바 있다(Kim, 2013). 비탈면의 분류 체계를 마련하기 위하여 1997년~2002년 기간의 5년간 국도에서 붕괴가 발생한 339개소의 비탈면 특성을 분석하였으며, 붕괴 발생에 가장 영향을 많이 끼치는 인자들을 추출하였다. 비탈면의 붕괴요인을 분석한 결과, 붕괴 발생의 주된 요인은 불연속면 방향의 불리, 풍화도, 지하수, 파쇄대, 지표수 집중유출, 나무의 기울어짐, 비탈면 하부손상(과거 시공발파 등에 의한 원인), 비탈면 상부 측구배수로의 손상 등으로 나타났으며, 이를 압축하면 우리나라 비탈면의 붕괴 요인을 불연속면 방향, 풍화등급, 지하수의 3개 요인으로 요약할 수 있었다. 비탈면 현장별 붕괴발생 요인의 중복성을 고려한 위험기준을 설정하고 위험등급을 I, II, III, IV, V 그룹으로 분류하였으며, V그룹 비탈면이 규모와 관계없이 위험성이 가장 높은 현장이라고 할 수 있다. 이러한 관리 방안은 현장에서 단순하게 비탈면의 위험성을 분류하는 데 활용이 가능하다.

조사우선순위 도출

베트남 현지에서 기초조사를 수행하면서, 불연속면의 발달 방향, 풍화도, 지하수 등을 고려하여 간단한 등급 분류를 실시하였다. 그리고 기초조사를 통해 확인된 인자와 Table 4에서 제시한 표에 따라 조사우선순위를 도출하기 위한 평가를 실시하였다(Table 5). 각 비탈면의 위험성은 그룹 과최종분류등급으로 구분하여 확인하였다.

그룹은 앞서 설명한 기준에 따른 것이며, 조사 우선순위 점수 산출 결과, 81~100점에 해당되는 현장은 E등급으로, 61~80점에 해당되는 현장은 D등급으로, 41~60점에 해당되는 현장은 C등급, 21~40점에 해당되는 현장은 B등급, 나머지 현장은 A등급으로 분류하였다(Table 6). E등급에 해당되는 현장은 "재해위험성이 매우 높아 정비계획 수립이 필요한 경우"를 말하며, D등급에 해당되는 현장은 "재해위험성이 높아 정비계획 수립이 필요한 경우"이다. 또한 C등급의 현장은 "재해위험성이 있어 지속적인 점검과 필요시 정비계획의 수립이 필요한 경우"이고, B등급의 현장은 "재해위험성은 없으나 주기적인 관리가 필요한 경우", A등급의 현장은 "재해위험성은 없으나 예상치 못한 붕괴가 발생하더라도 피해가 경미한 경우"에 해당된다.

베트남 현지에서 기초조사를 수행하면서, 불연속면의 발달 방향, 풍화도, 지하수 등을 고려하여 간단한 등급 분류를 실시하였다. 그리고 기초조사를 통해 확인된 인자와 Table 4에서 제시한 표에 따라 조사우선순위를 도출하기 위한 평가를 실시하였다. Table 5는 이를 통해 산정된 최종 결과물에 해당된다.

한국건설기술연구원의 분류 기준은 현장에서 간단하게 각 각의 현장을 평가할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 상기 분류 기준은 비탈면의 높이, 경사, 상부자연사면의 경사와 같은 규모, 비탈면의 측면 형상이나 도로부의 형상, 붕괴 이력, 낙석이나 이완암괴, 토층심도와 같은 세부적인 요소를 감안하지 않는 평가이기 때문에 정밀조사 순위를 결정하는 데 있어서는 다소 부족한 측면이 있다.

Hoang Sa Coastal Road와 Ho Chi Minh Road의 조사 대상 비탈면에 대한 분류 및 등급 산출 결과에 대한 분포를 확인하면, Table 7과 같다. 대상 도로의 조사대상 현장 중 E등급에 해당되는 현장은 없는 것으로 확인된다. 그러나 D등급에 해당되는 현장의 경우, Hoang Sa Coastal Road에서는 5개소이고, Ho Chi Minh Road에서는 1개소였다. 또한 C등급에 해당되는 현장의 경우, Hoang Sa Coastal Road에서는 10개소이고, Ho Chi Minh Road에서는 12개소이다. 즉 재해위험성이 있거나 높은 현장은 총 28개소로 전체 검토 36개소에 대비하여 77.7% 수준이다.

기초조사 수행 현장 총 36개 중, 조사우선순위 등급상 D등급에 해당되는 현장은 Hoang Sa Coastal Road의 14DN01D13000, 14DN01D00400, 14DN01D00600, 14DN01 D01700, 14DN01D02000의 5개소와 Ho Chi Minh Road의 14QNU01600 현장이 이에 해당된다. 본 연구를 통해 분석된 결과는 베트남 ITST 측에 전달되었으며, ITST는 조사우선순위 결과를 바탕으로 정밀조사 계획을 수립하고, 정밀조사 결과에 따라 정비공사를 진행할 예정이다.

Fig. 9.

Classification standard for determination of the risk of cut-slopes.

토의 및 결론

산사태 및 도로비탈면 붕괴의 체계적인 관리를 위해서는 위험비탈면을 사전에 파악하여 선제적으로 대책공법을 적용 하여 안정화시키는 것이 중요하다. 일반적으로 붕괴 발생 이후에 정비를 수행하게 되면, 붕괴산물의 처리, 붕괴규모에 따른 정비 면적의 증가, 예상치 못한 장비나 임시시설물의 투입 등으로 인하여 대책공사비의 소요가 불가피하다. 따라서 붕괴가 우려되거나 위험성이 높은 현장들은 사전에 관리 하는 것이 매우 중요하다.

베트남은 동남아 국가 중에서도 경제성장 속도가 매우 빠르고, 우리나라와의 산업 협력도 활발히 이루어지고 있는 개발도상국의 선두 주자에 해당된다. 경제 발전과 더불어 국가의 수준이 높아짐에도 불구하고, 지형·지질학적인 불안정 지반, 기후적으로 긴 우기와 잦은 태풍이나 사이클론의 영향으로 홍수, 산사태, 지반침하, 해안침식 등의 자연재해 대응 능력이 부족한 실정이다.

본 연구는 산사태 분야, 특히 도로비탈면의 체계적인 관리를 위하여 ITST측과의 공조를 통해 특정위험구간 도로에 대한 기초조사 결과를 바탕으로 조사우선순위를 선정하는 데 그 목적이 있었다. 조사 구간은 반복적인 낙석과 붕괴가 일어나고 도로이용율이 높은 지역이었으며, 베트남 중부지 역인 다낭시 인근의 Hoang Sa Coastal Road에 분포하는 깎기비탈면 20개소와 베트남의 남북을 연결하는 기간도로 인 Ho Chi Minh Road에 분포하는 퀑남 인근의 깎기비탈면 16개소가 조사되었다.

각각의 현장에 대하여 고유 코드를 부여하였으며, 비탈면의 연장, 높이, 경사, 상부자연사면의 경사, 불연속면의 방향, 풍화도, 지하수, 도로비탈면의 횡단형상 및 측면형상, 붕괴이력, 이완암괴의 낙석의 양, 붕괴 형태 등이 점검되었다. 이를 통해 두 도로 간의 취득 자료를 비교하여 위험성을 상호 비교 분석하였다. Hoang Sa Coastal Road의 경우 도심지에 가까운 현장의 특성상 상대적으로 관리가 이루어지고 있음에도 불구하고, 풍화가 많이 진행되고 불연속면의 발달 방향이 취약한 현장들이 많았으며, 상대적으로 대형비탈면 들이 많아 추가적인 관리가 필요한 것으로 확인되었다. Ho Chi Minh Road의 현장들은 상대적으로 비탈면의 규모는 작고, 불연속면이 거의 수평 방향으로 발달하여 불연속면의 취약성에 의한 붕괴 가능성은 낮은 편이나, 산간도로에 해 당되는 특성상 전반적으로 정비 정도는 매우 미약하여 이격거리가 2 m 이내로 좁은 현장이 대부분이었다. 즉, Ho Chi Minh Road의 현장들은 소량의 낙석이라도 도로에 쉽게 침투할 수 있는 상황이므로 낙석 흡수 도랑이나, 측구와 같은 보조시설의 적용이 조속히 적용되어야 할 필요가 있는 현장들로 파악된다.

베트남 비탈면의 노출 특성을 고려하여 베트남의 비탈면 관리를 위한 조사우선순위를 마련하였다. 현장에서 간단하게 위험비탈면 분류를 하기 위해 불연속면 방향, 풍화도, 지하수의 요인만을 가지고, 그룹 분류를 실시하였고, 금번 연구를 통해 개발된 조사우선순위를 활용하여 비탈면에 대한 최종 등급을 부여하였다. 조사우선순위를 위해 제안한 총 17개의 항목 중에서 상대적으로 조사우선순위 도출에 영향성이 높은 항목으로는 불연속면의 방향, 풍화도, 지하수, 붕 괴이력, 비탈면 경사와 추가 조치의 긴급성 등을 현장특성과 ITST 측과의 토론을 통해 제안하였다. Hoang Sa Coastal Road와 Ho Chi Minh Road의 비탈면들의 관리등급은 대부분 C등급 이상에 해당되어 “재해위험성이 높거나 있어 정비계획 수립이 필요하고, 지속적인 점검이 요구되는 것”으로 분류 가능하다. 특히 Hoang Sa Coastal Road는 지속적인 정비가 이루어지고 있음에도 불구하고, 상대적으로 재해위험성이 높은 현장들이 상대적으로 많은 것으로 확인되며, 도심지, 주요 관광지에 인접한 도로의 현장 특성상 위험비탈면에 대한 정비가 필요한 현장이라고 할 수 있다.

베트남 정부는 금번 연구 결과를 바탕으로 Hoang Sa Coastal Road와 Ho Chi Minh Road의 C등급 이상의 현장들에 대한 전문가 정밀조사를 수행할 예정이며, 이를 통해 각각의 비탈면에 대한 최적의 대책공법을 마련할 계획을 준비하고 있다. 또한 금번 연구결과의 기초조사 수행 방법 및 조사우선순위 도출 방법 등을 다른 지역의 위험 구간에 확대 적용하여 베트남 내 산사태·도로비탈면 취약지구에 대한 자료 취득과 분류를 수행할 예정이며, 우리나라 전문가와의 협력을 바탕으로 재해재난 분야의 과학적이고 체계적인 국가 차원이 정책 수립에 적극적으로 활용할 계획을 수립 중에 있다.