도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및...

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정책보고서2013-16도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책제언 현윤정│김윤승이하정이주연

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∣정책보고서∣2013-16∣

도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책제언

현윤정│김윤승∣이하정∣이주연

연구진

연구책임자 현윤정 (한국환경정책․평가연구원 부연구위원)

참여연구원 김윤승 (한국환경정책․평가연구원 부연구위원)

이하정 (한국환경정책․평가연구원 연구원)

이주연 (한국환경정책․평가연구원 연구원)

산학연정 연구자문위원

우남칠 (연세대학교 지구시스템과학과 교수)

신상영 (서울연구원 안전환경연구실 연구위원)

배치호 (환경부 토양지하수과 과장)

유헌석 (한국환경정책․평가연구원 선임연구위원)

사공희 (한국환경정책․평가연구원 연구위원)

이정호 (한국환경정책․평가연구원 연구위원)

© 2013 한국환경정책·평가연구원

발행인 이병욱

발행처 한국환경정책․평가연구원

서울특별시 은평구 진흥로 215 (우편번호) 122-706

전화 02)380-7777 팩스 02)380-7799

http://www.kei.re.kr

인쇄 2013년 10월 31일

발행 2013년 11월 5일

출판등록 제17-254호

ISBN 978-89-8464-740-4 93530

서 언

최근 도심지의 인구 과밀화에 따른 도시재정비 및 교통량 제어, 환경과 도시미관,

문화유산 등의 가치를 중시 여기는 사회 변화와 함께 기후변화 대응이라는 관점에

서 도심지역의 대심도 지하공간에 대한 개발, 이용 요구가 커지고 있습니다. 이에

그동안 시설물 위주로 개발되어 왔던 지하공간을 입체적인 도시공간 구축의 틀에서

개발·이용하려는 노력이 진행되고 있습니다. 그러나 이러한 지하공간 개발을 활성

화하려는 노력에 반해 이와 관련된 환경 문제에 대한 대책은 매우 미비합니다. 특히

도심지역 대심도 지하공간 개발은 환경 문제 외에도 재해발생 우려 등 심리적으로

부정적인 부분도 무시할 수 없습니다. 따라서 도심지역의 대심도 지하공간을 개발·

이용함에 있어서 환경영향을 최소화하고 심리적 불안 요소를 해소할 수 있도록

보다 합리적이고 합의적인 개발·이용을 도모해야 합니다. 그러한 의미에서 본 연구

는 그간 살펴보지 못했던 지하공간 개발과 관련된 환경 문제를 기반으로 도시계획

및 환경정책의 발전방향을 제시하고 있어 미래 지향적인 스마트한 도시성장을 구상

하는 데에 도움이 되리라고 생각합니다.

끝으로 본 연구 수행에 힘써 준 본원의 현윤정 박사, 김윤승 박사, 이하정 연구원,

이주연 연구원께 감사를 표합니다. 또한 바쁘신 와중에도 귀중한 시간을 내어 도움

을 주신을 내외 연구자문위원 여러분의 관심과 협조에 감사를 전합니다.

2013년 11월

한국환경정책․평가연구원

원장 이 병 욱

국문요약

한정된 지상 공간을 대신하여 도시 재정비, 교통량 제어, 기후변화 대응, 가용용

지확보 및 민원문제 해결 등의 공공 목적을 이유로 지하공간의 활용이 늘어나고

있다. 현재 서울을 비롯한 경기도 및 부산에서도 대심도 지하공간을 이용한 도로

및 철도 건설과 빗물 배수관 사업을 추진·계획 중이다. 그러나 이러한 지하공간의

개발과 이용은 기반암과 지하수계와 같은 지반환경에 직·간접적인 환경문제를

야기할 수 있다. 따라서 이를 고려한 합리적인 개발·이용이 이루어져야 한다. 그러

나 국내 현행법상 도시계획 관련 법·제도는 지하공간에 대한 정의조차 명시하고

있지 않으며, 지하보다는 지상 공간 위주이고, 관련 기준 및 지침은 개별 시설물을

중심으로 한 기술적인 요소에 국한되어 있다. 뿐만 아니라 지하공간 활용의 대상인

지반환경에 개발과 이용이 미치는 영향에 관한 연구 및 그 중요성 인식 또한 미흡하

다.

이에 본 연구에서는 문헌자료와 사례조사, 전문가 활용 등의 방법을 이용하여

지하공간의 개념을 설명하고 서울시를 중심으로 지하공간 개발·이용의 현황 및

계획을 조사했으며, 이러한 개발이 지반환경에 미치는 영향을 고찰하고 국내외 지

하공간 관련 법·제도 분석을 수행하였다.

연구 결과, 도심지역 대심도 지하공간의 개발·이용에 따라 지하수위 변화, 유출

지하수 발생에 의한 순환 체계 교란, 지반 변형, 지하수 수질 변화 및 오염 확산,

환원성 지층 산화로 인한 지하수 수질 저하 등의 환경문제가 우려되었다. 그러나

이에 관한 자료 및 조사가 매우 부족하므로 대심도 지하공간 개발과 관련하여 이해

당사자들 간의 분쟁이 발생할 가능성이 매우 크다. 따라서 이러한 환경 영향에 관한

중장기적인 모니터링이 필요하며 정확한 지반환경영향평가를 위한 지하공간 활용

정보가 먼저 파악되어야 한다. 본 연구에서는 지속 가능한 지하공간 활용을 위한

제도적 기반구축, 통합적인 지하공간 데이터베이스 관리 구축, 지하수법 정비, 대심

도 개발 관련 환경영향평가제도의 개선, 사후관리제도의 강화, 환경문제 갈등 완화

를 위한 위해성 소통 방안 도입 등과 같은 제도적 개선을 정책 방향으로 제시하였다.

주제어: 대심도 지하공간, 도심지역, 지속 가능성, 지반환경영향, 위해성 소통

∣차 례∣제1장 ․ 서 론············································································································ 1

1. 연구 배경 및 목적 ···················································································· 1

2. 연구 범위 및 방법 ··················································································· 3

제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념········································································ 5

1. 지하공간의 개념 ······················································································· 5

2. 지하공간의 심도별 이용유형 ································································· 6

3. 대심도 지하공간 ······················································································· 9

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망···················· 13

1. 서울시 지하공간 개발 현황 ·································································· 13

2. 대심도 지하공간 개발 현황 및 계획 ················································· 25

3. 서울시 지하공간 개발·이용 추세 및 전망 분석 ··························· 37

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례···························· 41

1. 지하수위 변화 ······················································································· 42

2. 도시하천의 건천화 ················································································ 44

3. 유출 지하수에 의한 지하수 순환체계 교란 ··································· 46

4. 지반 변형 ································································································ 47

5. 지하수 수질 변화 및 오염 확산 ························································· 50

6. 환원성 지층 산화로 인한 환경 영향 ················································· 55

7. 소결 ·········································································································· 57

제5장 ․ 국내외 지하공간 관련 법·제도 분석 및 시사점························· 59

1. 국내 지하공간 관련 법·제도 ··························································· 59

2. 국외 지하공간 관련 법·제도 ··························································· 79

3. 국내외 법·제도 비교를 통한 시사점 ··············································· 90

제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간 개발·이용을 위한 정책 제언··· 92

1. 지속 가능한 지하공간 활용을 위한 제도적 기반 구축 ·················· 92

2. 지하공간 개발·이용시설에 대한 통합적인 공공관리 기반 구축 94

3. 지하수법 정비 ························································································· 95

4. 대심도 지하공간 개발 관련 환경영향평가제도 개선 ····················· 97

5. 대심도 지하공간 개발·이용의 사후관리제도의 강화 ··················· 99

6. 위해성 소통을 통한 환경문제 갈등 완화 방안 ······························· 99

참고 문헌············································································································· 102

<부록 1> 국내 지하공간 소유권 및 보상 관련 법·제도························· 106

<부록 2> 국내 지하공간의 안전 관련 법·제도········································ 108

<부록 3> 도심지역 지하공간 시공 기술 및 발전방향······························ 109

Abstract ··············································································································· 118

∣표차례∣<표 2-1> 지하공간 개발의 건축/토목 부분에 따른 분류 ························· 7

<표 2-2> 지하공간의 이용유형 ···································································· 9

<표 3-1> 서울시 행정구역 지하공간에 설치된 시설에 따른 분류 ········ 14

<표 3-2> 서울시 교통상업 관련 시설 현황 및 개발 심도 ····················· 15

<표 3-3> 서울시 지하공공주차장 현황 ····················································· 17

<표 3-4> 서울시 지하철 역사 심도 ························································· 19

<표 3-5> 서울시 생활기반시설 개발 심도 현황 ····································· 20

<표 3-6> 서울시 빗물 저류조 시정운영 4개년 계획 및 추진실적 ······· 23

<표 3-7> U-Smartway 노선 계획 ···························································· 28

<표 5-1> 국토계획법 내 여러 계획의 정의 (국토계획법 제2조) ·········· 60

<표 5-2> 계획적 지하이용지구의 선정 기준 ··········································· 62

<표 5-3> 지하시설물별 관계 법령과 관리주체 ····································· 63

<표 5-4> 도시·군계획시설의 세분 및 범위 ··········································· 65

<표 5-5> 전략환경영향평가 대상 구분 ··················································· 72

<표 5-6> 전략환경영향평가 면제범위 완화 ············································· 73

<표 5-7> 환경영향평가제도 비교 ······························································ 76

<표 5-8> 캔자스 주 건축조례 세부 규정 사항 ······································· 82

<표 5-9> 알래스카 프로젝트와 관련된 지하수 관련 개별법 ··············· 87

<표 5-10> 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트의 환경영향평가 항목········ 88

<부록 표 1> 국내 지하공간 안전 관련 법·제도 ··································· 108

∣그림차례∣<그림 1-1> 국내 지역별 인구 현황 ······························································ 2

<그림 1-2> 국내 지역별 인구밀도 ······························································· 2

<그림 1-3> 연구 수행도 ················································································ 4

<그림 2-1> 일본 대심도 정의 ····································································· 10

<그림 2-2> 서울시 한계심도 정의 ····························································· 11

<그림 3-1> 서울시 빗물 저류조 시정운영 4개년 추진실적 ··················· 23

<그림 3-2> 수도권매립지 위치 및 면적 ··················································· 24

<그림 3-3> 서울시 동·서부간선도로 지하화 사업 ································ 26

<그림 3-4> U-Smartway 전후의 지상도로 ············································ 27

<그림 3-5> U-Smartway 노선망 ····························································· 27

<그림 3-6> U-Smartway 기본계획 ························································· 29

<그림 3-7> U-Smartway 환기방식 및 비상대피시설 ··························· 30

<그림 3-8> GTX 제안 노선도 ···································································· 32

<그림 3-9> GTX역 조감도 ········································································· 33

<그림 3-10> 신월 빗물 저류배수시설 위치도 ········································· 35

<그림 3-11> 신월 빗물 저류배수시설 모식도 ·········································· 36

<그림 3-12> 신월 빗물 저류배수시설 우수처리 계통 ···························· 36

<그림 3-13> 서울시 교통상업 관련 시설 개발추세 ································ 38

<그림 3-14> 서울시 심도별 지하시설물 개발 현황 및 추세 ················· 40

<그림 4-1> 지반환경 구성요소 ··································································· 41

<그림 4-2> 서울 지하철 건설에 따른 지하수위 하강 자료 ·················· 43

<그림 4-3> 청계천 유역의 지하철 수위 분포와 지하철 노선에 따른 지하수 영향범위······· 45

<그림 4-4> 2008년 말 연구지역 지하수위선도 ······································ 47

<그림 4-5> 터널 시공 시 지반침하 메커니즘 ········································· 48

<그림 4-6> 지반침하 사고 현장 ································································ 49

<그림 4-7> Hallandså s railway 터널 project ······································ 51

<그림 4-8> 지하수 유출 제거 작업 ·························································· 52

<그림 4-9> 녹사평역 관정 지하단면도 및 주변 오염 추정 지역 ········· 53

<그림 4-10> 수질 삼각 다이어그램 및 수질 유형 파이차트(pie chart) ····· 54

<그림 4-11> 수질 유형(좌) 및 염소이온(우) 분포도 ······························· 55

<그림 4-12> 환원성 지층에서 공사 진행 시 지반이 공기와 접촉하여 발생하는

화학반응 ······················································································· 56

<그림 5-1>「환경영향평가법」개편 사항 ·················································· 71

<그림 5-2> 전략환경영향평가 절차 ························································· 74

<그림 5-3> 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트 개요도 ··········· 85

<부록 그림 1> 터널연장에 따른 사고위험도 ··········································· 109

<부록 그림 2> 지하공간 대피연결통로 환기 및 방재 시설 ·················· 110

<부록 그림 3> 터널상호 간 대피연결통로 활용 방안 ··························· 110

<부록 그림 4> 배수와 비배수 구조물의 수리거동 ································· 112

<부록 그림 5> 배수와 비배수 구조물의 수리거동 및 영향인자별 유입량 관계

···························································································· 113

<부록 그림 6> Drill & Blast 공법 굴착공정 ········································· 114

<부록 그림 7> 토압식(EPB Type)과 이수 가압식(Slurry Type) ········· 115

<부록 그림 8> Drill & Blast 공법과 Shield-TBM 공법 간의 지반거동

·························································································· 116

<부록 그림 9> Shield-TBM 공법과 Drill & Blast 공법 공사비 비교 117

제1장 ․ 서론∣1

∣제1장 ․ 서 론 ∣1. 연구 배경 및 목적

통계청 자료(2012)1)에 의하면 2011년 수도권 인구는 경기도 1178만 8,000명, 서울

1002만 6,000명, 인천 275만 명으로 전국 인구의 48.3%(2456만 4,000명)를 차지해 수도

권으로의 인구집중이 심각한 것을 알 수 있다(그림 1-1참조). 2011년 인구밀도는 서울

(16,587명/km2), 부산(4,509명/km2) 순으로 높고 강원(89명/km2), 경북(137명/km2) 순

으로 낮게 나타났다(그림 1-2 참조). 수도권 도시지역의 인구증가는 자연증가보다는

인구유입이 원인으로 해석되는데,지속적인 인구유입으로 도시지역의 인구과밀화 현상

이 나타나고 있다. 통계청 자료에 따르면 2011년 기준 국내 인구밀도는 제곱킬로미터

당 498명으로 세계 20위이지만 산지가 많은 우리나라의 특성을 감안한다면 그 순위가

더욱 높을 것으로 예상된다.

도심에 밀집된 인구는 가용토지의 한계,도시열섬 및 기후변화,교통혼잡 등의 사회환

경적 문제를 야기하였다. 이러한 문제의 해결책으로 지하공간의 개발·활용이 활발하게

진행되고 있다.지하공간 개발의 목적은 크게 첫째,도시공간 이용의 효율화를 통한 도시

문제의 해결 도모,둘째,지상 개발 억제를 통한 지상 환경의 보전이다.도시문제 해결을

위한 개발은 지상 토지확보의 어려움,그로 인한 지가상승, 도시의 무분별한 확장,교통

및 환경문제로 인한 사람 및 물자 흐름의 어려움, 혹독한 기후조건과 같은 이유들이

배경이 된다. 그 예로 서유럽국가들은 도시교통난 해소를 위해 지하공간을 이용했다.

또한 지상 환경을 보전하기 하기 위한 입체적 공간이용은 항온, 항습, 내진성, 격리성

등 지하공간 특성의 합리적 활용과 지상의 환경 및 경관 보존,역사적 보존 가치가 있는

시설 및 장소 보존, 국민 안보 및 군사 등의 차원에서도 활용될 수 있다.

1) e-나라지표(2012, http://www.index.go.kr).

2∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: e-나라지표(2012).

<그림 1-1> 국내 지역별 인구 현황

자료: e-나라지표(2012).

<그림 1-2> 국내 지역별 인구밀도

제1장 ․ 서론∣3

이 같은 도심지역의 문제를 해결하기 위해 그동안 많은 교통상업 관련 시설,생활기반

시설,치수 관련 시설 같은 지하시설물이 지하공간에 설치되었으며 도심지역의 저·중심

도 지하공간은 지상 못지않게 혼잡한 상태가 되어 버렸다.따라서 최근에는 도시개발에

필요한 도로나 공동구의 건설 등 공공 목적을 이유로 각종 생활에 통상적으로 이용되지

않던 깊은 심도의 지하공간을 개발하려는 시도가 이루어지고 있다. 서울시와 경기도,

부산시는 지하 40m이상의 지하공간을 이용한 건설계획과 법적 체계 정비에 대한 계획을

발표하고 이를 추진 중이다.

지하공간의 개발은 요즘 세계적인 환경 이슈인 지속 가능한 발전 전략 중 하나로서

지리학적, 환경적 특성으로 그 이용가치가 매우 크다. 지하공간의 활용은 도시구조의

기능적 다양성을 증가시킬 수 있다.그러나 주로 대규모로 계획되는 대심도 지하공간의

개발은 그 공간뿐 아니라 지반의 구조적, 환경적 특성과 지하 생물계, 자연지반 등의

재생 불가능한 자원에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다.뿐만 아니라 이에 수반되는

심리적 불안감 등 부정적 요소 또한 간과할 수 없으므로 지하공간 개발에 대한 장단점을

분석해 보다 합리적인 개발을 가능하도록 하는 것이 이 시대가 추구하는 스마트 성장이

다.

안타깝게도 아직까지 국내에서 대심도 지하공간 개발이 지반 및 지하수에 미치는 영향

에 관한 연구와 인식은 부족하다. 본 과제에서는 도심지역의 대심도 지하공간 개발에

따른 지반환경영향을 고찰하고 대심도 지하공간의 무분별한 개발·이용이 초래하는

환경 피해를 최소화하면서 지속 가능한 개발과 이용, 보전을 위한 법·제도 개선

등의 정책방향을 제시하고자 하였다.

2. 연구 범위 및 방법

본 연구에서는 국내법에 명확히 정의되지 않은 대심도 지하공간에 대한 개념을 정리하

고 서울시를 대상으로 도심지역 지하공간 개발·이용의 현황과 전망을 분석하였다.또한

환경적 관점에서 대심도 지하공간 개발·이용에 따른 지반환경의 영향을 고찰하고,이와

4∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

관련된 국내외 법제도 현황을 비교, 분석하였다. 마지막으로 환경성을 고려하여 지속

가능한 (대심도) 지하공간의 개발과 이용, 보전을 위한 정책방향을 제시하였다.

이를 위한 연구 방법으로는 국내외 지하공간 개발·이용에 관한 정부 부처,전문연구기

관,학계 등에서 발간한 자료집과 선행연구의 보고서,논문 등의 문헌조사와 전문가 면담,

자문회의,워크숍,세미나 개최 등을 수행하였다.본 연구의 수행 흐름도는 <그림 1-3>과

같다.

<그림 1-3> 연구 수행도

제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념∣ 5

∣제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념∣1. 지하공간의 개념

일반적으로 지하공간은 지표면 아래에 존재하는 공간을 지칭하지만 인간에 의한

활용가치의 의미를 부여하여 미국 지하공간협회(American Underground Space

Association, AUA)에서 처음으로 지하공간과 지하시설을 정의하였다. AUA에 의

하면 지하공간이란 “경제적 이용이 가능한 범위 내에서 지표면의 하부에 자연적으

로 형성되었거나 또는 인위적으로 조성된 공간”이다. ‘지하시설’ 또는 ‘지하시설 공

간’은 지하공간에 설치된 일정 목적의 시설을 뜻한다(국토해양부, 2008, p.4; 부산발

전연구원, 2012, p.5).

우리나라는 2006년 서울특별시 지하공간 종합기본계획 수립 보고서에서 AUA의 정의

를 반영하여 지하공간을 “경제적 이용이 가능한 범위 내에서 지표면 하부에 수직 또는

수평, 자연적으로 형성 또는 인위적으로 흙·암석을 굴착하여 조성한 일정 규모의

공간자원으로 규정 한다.”고 명시하였다(서울특별시, 2006a, p.30). 한편 2008년 국토

해양부2)의 지하공간 활용 및 관리개선 연구 보고서에서는 AUA에서 제시한 지하공

간의 정의에서 ‘경제적 이용이 가능’이란 부분의 모호함을 지적하고 그에 대한 대안

으로 개발·활용이라는 전략적 관점에서 구체적인 정의를 제시하였다. 그 보고서에

따르면 지하공간이란 첫째, 도심에서 도시문제 경감요구에 대한 대응, 둘째, 환경,

경관, 역사적 의미가 있는 개발억제 지역에서의 토지이용 효율화 지향, 셋째, 부도심

등에서의 도시구조 다변화 필요성에 대한 대응, 넷째, 지하공간의 환경특성 활용요

구에 대한 대응 등을 위해 지표면 하부에 조성된 공간자원을 말한다(국토해양부,

2008, p.4). 이와 비슷한 맥락에서 김윤승(2012)은 지하공간을 “교통, 유통, 역사 등

서비스 공간과 문서, 폐기물, 유류저장탱크 등의 보관·저장 시설 등 활용의 목적으로

2) 현 국토교통부의 전신.

6∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

인공적으로 조성된 지하의 넓은 동공”이라고 정의하고 이에 최근 환경적 가치3)로

주목받고 있는 토양 또는 암반 내 자연 공극을 포함하여 지하공간의 확장된 개념을

언급하였다(김윤승, 2012, p.3).

2. 지하공간의 심도별 이용유형

지하공간의 개발·이용유형은 크게 두 가지 방법으로 분류할 수 있는데,하나는 지하공

간 개발기술의 특성에 따라 건축물지하,지하공공보도시설,지하공공주차장,지하저장시

설과 같은 건축부문과 지하철,지하도로,기반시설,지하발전소의 토목부문으로 분류하는

것이고(표 2-1참조),다른 하나는 지하시설의 특성별로 지하철이나 도로 같은 교통시설

과 상가,건물지하,주차장 등 사람이 이용하는 시설,상수도,하수도,통신,전력구,가스,

공동구 등의 기반시설로 분류하는 것이다.지하공간은 특정한 제약만 없다면 수직,수평

적으로 무한히 확대될 수 있지만 인간의 이용을 전제로 한 지하공간은 기술적인 제약과

경제적 이용 가능성 측면에서 깊이에 크게 영향을 받게 된다(신상영, 2007, p.3). 따라서

지하공간의 용도 및 기능 유형은 깊이, 즉 심도에 따라 다르게 나타난다.

3) 지반환경(토양 또는 암반)에 자연적으로 발달한 미소공극(절리 포함)이 지하수, 지열, 천연가스, 이산화탄소 등을 저장할 수 있는 환경적 가치를 가짐(김윤승, 2012, p.3).

제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념∣ 7

<표 2-1> 지하공간 개발의 건축/토목 부분에 따른 분류

대분류 중분류 내용

건축부문

건물지하 건물 지하층에 설치되는 생활시설 및 주차장

지하공공보도시설도로 등의 하부에 설치되는 보행통로와 상가가 결합되

는 시설

지하공공주차장공원이나 광장 하부에 도시계획시설로 설치되는 공공

주차장

지하저장시설 석유류 비축기지

토목부문

지하철 지하철

지하도로 지하차도/지하보도

인프라스트럭처 공동구, 전력구, 상하수도 등 life line

지하발전소 지하 양수발전소

자료: 국토해양부(2008).

미국에서는 AUA에서 지각의 구조를 고려하여 이용 가능한 지하공간의 깊이를

3,000m로 보고 지하공간을 표층지하공간(near surface space), 지표접근지하공간

(surface accessible space), 심층지하공간(deep underground space)으로 구분하였다.

표층지하공간은 지하 3∼30m구간으로 지하철,지하도,스포츠시설 등 인위적인 지붕이

나 지하 구조물이 필요한 지하공간을 말하며,지표접근지하공간은 지하 30∼300m구간

으로 암반 자체가 구조물의 역할을 하는 암석 공동으로 경사진 통로나 수직갱을 통해

접근할 수 있는 지하공간이다.지표접근지하공간은 주로 터널형 지하철,지하유류 저장시

설, 주요 군사시설 등으로 이용된다. 심층지하공간은 수직갱이나 엘리베이터, 기중기

등으로 접근할 수 있는 지하공동 등이 존재하는 300∼3,000m구간의 깊은 지하공간으로

지하 양수발전소, 에너지 저장소,핵폐기물 저장시설 등의 지하시설과 지하 수력발전소

등의 무인시설이 대부분 자리 잡고 있다(김종필, 조정식, 1992, pp.41-42).

8∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

일본은 지하공간을 천심도,대심도,울트라 대심도로 구분하여 천심도 지하공간은 건

물의 지하실, 지하철, 도시철도 등의 매설 또는 건물의 기초 등 일반적인 지하 이용

시설로 이용하고 그 아래에 존재하는 구간인 대심도 공간은 토지소유자의 통상적인 이용

행위가 예상되지 않는 지하 일정 깊이 이상의 영역으로 간주한다.그리고 울트라 대심도

는 법적으로 광업권에 해당되는 지하공간이므로 석유비축탱크나 철도터널,다이아몬드

제작공장 등과 같은 시설물이 존재한다(부산발전연구원, 2012, pp.13-14).

우리나라는 지하공간의 절대적인 구분이 존재하지 않으나,서울특별시 지하공간 종합

기본계획에 따르면 각 지하시설물의 물리적 깊이에 따라 천심도,저심도,중심도,대심도

로 구분한다. 상·하수도, 가스,전선로 등 대부분의 생활공급시설은 평균 지하 3m,최저

심도 지하 5m이내에 있어 이를 기준으로 0∼5m깊이를 천심도로 구분하고, 0∼20m인

사유지로의 지하생활공간 개발 범위에 따라 저심도로 분류한다. 저심도에는 이용도가

높고 장시간 이용되는 시설인 지하주차장,지하상가 및 지하보도 등이 있으며 지상부와

연계되어 있다.지하 20∼40m구간은 중심도로 구분하여 지하철도,지하도로 등의 도시

교통시설 및 지하간선관로계로 이용하며,지하 40m이상 구간은 일본의 대심도 정의를

참고하여 대심도로 구분하고 발전·송전시설이나 정보 네트워크 시설 및 상업 저장시설이

설치되어 통상 사람이 이용하지 않는 지원시설의 공간으로 활용되고 있다(서울특별시,

2006a, pp.289-290).

제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념∣ 9

<표 2-2> 지하공간의 이용유형

구분 이용유형

미국

표층

복토건물, 건물지하층, 지하도, 지하철 등 교통시설, 민방위 시

설, 위락시설, 스포츠시설, 식료품 등 지하저장시설, 지중선로시

설(전력·통신), 폐수 및 급배수 시설

지표접근터널용 지하철, 지하유류 저장시설, 지하수력발전소, 지역난방

시설, 주요 군사시설

심층지하양수발전소, 압축공기에 의한 에너지 저장소, 핵폐기물 저장

시설

일본

천심도 지하실, 지하도, 전력·가스·수도·통신 시설 등

대심도 -

울트라 대심도석유비축탱크(150m), 철도터널(240m), 다이아몬드 제작공장

(700m)

한국

천심도전기선, 통신선, 상·하수도관, 가스관, 냉난방배관 등 공급처리

시설 및 공동구로 수용 가능한 간선관로계

저심도 지하보도, 지하광장, 지하상가, 지하주차장 등

중심도지하철도, 지하도로 등의 도시교통시설, 지하철 등 광역시설과

연계된 공급처리시설

대심도발전·송전시설, 정보 네트워크시설, 특수시설(지하하천, 폐기

물처리장 등)

자료: 김종필, 조정식(1992); 서울특별시(2006a); 부산발전연구원(2012).

3. 대심도 지하공간

앞서 살펴본 바와 같이 일찍부터 지하공간을 활용해 왔던 미국이나 유럽에서는 지하공

간을 물리적 깊이에 따라 먼저 구분하기보다는,지하공간의 이용유형과 기능이 심도에

따라 다르게 나타나므로 그 이용유형 및 기능에 따라 구분하였다. 그러나 최근 심도가

깊은 지하공간을 활용하려는 요구가 증대됨에 따라 몇몇 국가에서는 ‘대심도’지하공간에

대한 정의와 규정에 대한 논의가 진행되고 있다.

일본에서는 2000년에 제정된 「대심도 지하의 공공적 사용에 관한 특별 조치법」4)(이하

대심도 특별법)에 따라 대심도 지하를 “건축물 지지층이 얕은 경우 지하 40m이상 또는

건축물 지지층이 깊은 경우 건축물 기초부 지지지반에서 이격 깊이 10m이상 아래 부분”

4)「大深度地下の公共的使用に関する特別措置法」(2000).

10∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

으로 하여 ‘대심도’에 대한 법적 정의를 명확하게 규정하였다.또한 대심도 특별법에서는

대심도 지하공간을 사용하는 경우 토지 소유자의 동의나 보상 없이 사용권을 설정하여

공공시설을 원활하게 설치할 수 있도록 하였다(그림 2-1 참조).

자료: 신상영(2007).

<그림 2-1> 일본 대심도 정의

토지소유자가 이용하지 않거나 활용하지 못하는 지하 깊숙한 곳으로 지하시설물을

설치해도 토지 이용에 지장이 없는 곳을 한계심도라 하는데,이처럼 일본에서는 한계심도

의 개념을 포함하여 ‘대심도’라는 용어를 사용한다.일본에서 지하공간의 소유권과 이용

권에 관련된 한계심도를 기반으로 대심도의 정의를 내린 주된 목적은, 통상 이용 되지

않는 깊은 심도의 지하공간을 공익사업을 위해 개발할 때 토지소유자의 동의나 보상

없이 개발·이용할 수 있는 논거를 마련하기 위한 것으로 보인다.

우리나라는 통상적으로 지하철 건설의 하한선인 지하 40m이상의 지하공간을 의미하

는 말로 ‘대심도’라는 용어를 사용하고 있으나 대심도에 대한 명확한 정의는 마련되어

있지 않다(김윤승, 2012, p.4). 서울시는 「서울특별시 도시철도의 건설을 위한 지하 부분

토지사용에 따른 보상기준에 대한 조례」에서 토지소유자의 통상적 이용 행위가 예상되지

않으며 지하시설물 설치로 인해 일반적인 토지 이용에 지장이 없는 것으로 판단되는

제2장 ․ 대심도 지하공간의 개념∣ 11

깊이를 ‘한계심도’라 정의하고 고층시가지5)는 40m, 중층시가지6)는 35m, 농지·임지7)는

20m깊이로 들어가면 한계심도로 규정하여 이를 초과하여 개발하는 경우 초과분에 대해

최소한의 보상(0.2∼1.0%)을 하도록 규정하고 있다(그림 2-2 참조).

자료: 신상영(2007).

<그림 2-2> 서울시 한계심도 정의

이 같은 서울시의 한계심도에 대한 정의가 일본 대심도 특별법의 대심도에 대한 개념

과 뒤섞이면서 국내 연구자들 사이에서 한계심도의 정의를 ‘대심도’의 정의로 오용

하는 경우가 종종 있으나 우리나라는 아직까지 ‘대심도’에 대한 어떠한 정의나 소유

권 또는 이용권에 대한 규정도 없다. 그럼에도 ‘대심도’란 용어를 활발히 사용하게

된 이유는, 이미 과밀화된 저·중심도 지하공간보다 더 깊은 심도의 지하공간 개발을

일본의 대심도 개념을 도입하여 공공적 개발 및 이용의 목적으로 활성화하겠다는

취지였을 것이다. 그러나 최근 ‘대심도’라는 용어가 세간의 주목을 받는 또 다른

5) 동법 제3조에 ‘고층시가지’라 함은 16층 이상 고층건물이 최유효이용으로 예상되는 지역으로 중심상업과 일반 상업지역 등을 말한다고 규정하고 있다(예상 용적률: 800% 이상).

6) 동법 제3조에 ‘중층시가지’라 함은 11∼15층 건물이 최유효이용으로 판단되는 지역으로 고층시가지로 변화하는 일반상업, 근린상업, 준주거지역 등을 말한다(예상 용적률: 550∼750%).

7) 동법 제3조에 ‘농지·임지’라 함은 농지·임지가 유효 이용인 녹지지역 등으로 사회, 경제 및 행정적 측면에서 가까운 장래에 택지화가 어려운 지역을 말한다.

12∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

이유는 무분별한 개발·이용 및 그에 따른 환경영향, 재해안전대책 등의 여러 사회·

경제적, 환경적 이슈 때문이다.

본 연구의 목적은 대심도 지하공간 개발·이용에 따른 지반환경영향을 살펴보는 것이

다.이에 본 연구에서는 ‘대심도 지하공간’을 정의하면서 논란의 대상인 대심도 지하공간

의 소유권이나 이용권의 개념을 배제하고, ‘대심도 지하공간’을 ‘통상적인 이용유형에

따라 토목부문의 지하공간 개발시설(예를 들어,터널형 지하철 등),지하저장시설,특수시

설(지하 양수발전시설, 방사성폐기물 저장시설 등)의 목적으로 활용되는 깊은 심도의

지하공간’이라고 정의한다. 대심도의 깊이에 대해서는 특정 심도를 기준으로 규정하지

않고 이용유형에 따라 적정하게 ‘깊은 심도’라고 정의하였는데,이는 공학기술의 발달로

이용 가능한 지하공간의 깊이가 점점 깊어지고 이용 유형도 다원화되면서 ‘대심도’의

깊이를 일정한 범위의 값으로 규정하는 것이 어려울 뿐만 아니라 큰 의미가 없기 때문이

다.

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 13

∣제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간

개발·이용 현황과 전망∣국내 지하공간의 개발·이용은 1970년대 서울 지하철 1호선 개통을 시작으로 대도시

중심의 지하보·차도, 지하상가 등이 개발되었다. 1980년대 중반부터는 정부의 주도로

지하주차장, 원유비축시설, LNG저장시설 및 지하 양수발전소 등을 공원용지와 같은

공공용지에 건설하면서 지하공간의 이용이 본격화되었다.국내 지하공간의 개발은 외국

에 비해 약 40년 정도 늦게 활성화되어 대부분 서울을 비롯한 도심지역의 지하철이나

지하상가 등 단편적인 개발이 이루어져 왔다. 그러나 최근 토목기술, 정보산업기술의

발달로 깊은 심도의 대규모 지하공간 개발이 주목받으면서 그 이용 유형 또한 다양화되는

추세다(한국건설기술연구원, 1996, p.18). 본 장에서는 우리나라의 대표 도시인 서울을

중심으로 지하공간 개발·이용 현황과 대심도 지하공간 개발·이용 계획을 조사하고,지하

공간 개발·이용의 추이에 따른 전망을 분석한다.

1. 서울시 지하공간 개발 현황

지하공간의 개발 현황은 지하공간에 설치된 지하시설물의 현황을 파악함으로써 알

수 있다.서울시는 행정구역에 설치된 각종 지하시설물을 교통상업 관련 시설,생활기반

시설, 치수 관련 시설, 환경기초시설로 분류하여 관리하고 있다(표 3-1참조).서울시는

지하시설물 통합정보시스템(Urban Underground Information System, UUIS)8)을 구

축하여 지하공간 정보를 통합 관리하는데 얕은 심도에 설치된 일부 지하시설물 현황은

UUIS로 파악할 수 있다.

8) 지하시설물 통합정보시스템은 지하공간의 체계적 관리와 안전사고 예방을 위해 16개 기관에서 개별적으로 관리하던 상수도, 하수도, 전기, 통신, 가스, 난방 등 여섯 종의 지하시설물 자료를 통합 구축한 정보시스템으로 2003년부터 웹 서비스 중이다.

14∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<표 3-1> 서울시 행정구역 지하공간에 설치된 시설에 따른 분류

분류 대상시설 분류 대상시설

교통상업 관련 시설

지하보·차도,

지하도로, 지하광장

생활기반시설

상수도

(정수장, 취수장 등)

하수도지하철

통신시설

지하상가, 지하주차장 전력시설(전력구)가스시설

치수 관련 시설복개하천, 유수지,

저수지 등 저류시설 열공급시설

공동구환경기초시설하수도·폐기물

처리시설

자료: 서울특별시(2006a).

가. 교통상업 관련 시설

교통상업 관련 시설은 지하공간에서 가장 많이 활용하는 시설이며 목적에 따라 지하

보·차도, 지하도로, 지하광장,지하철, 지하주차장의 교통 측면과 지하상가와 같은 상업

측면으로 나눌 수 있다. 교통상업 관련 시설의 설치 심도는 지형이나 주변 환경, 도로

상황에 따라 조금씩 다른데, 일반적으로 지하보·차도는 각각 심도 0.7∼7.9m와 1.5∼

5.0m 범위에, 지하상가는 심도 0.7∼11.7m에 건설되었다. 지하철은 심도 06∼5.13m,

지하주차장은 0∼5.4m에 건설되었다(표 3-2 참조)(동아일보, 1989, p.13; 건축도시연구

정보센터, 1992, p.1; 서울특별시, 2006a, p.34). 2012년 기준 서울시 교통상업 관련 시설

이용 현황을 살펴보면 129개소의 지하차도, 88개소의 지하보도, 29개소의 지하상가,총연

장 578.9km의 지하철이 개발·이용되고 있다(서울통계, 2012).

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 15

<표 3-2> 서울시 교통상업 관련 시설 현황 및 개발 심도

구분 시설현황 심도(m) 평균심도(m) 최저심도(m)

지하보도 88개(총연장:4.9km) 0.7~7.9 4.3 10.7

지하차도 129개(총연장: 37.3km) 1.5~5.0 3 12.2

지하상가

서울시설관리공단 : 29개

2,738개

서울메트로: 654개 점포

서울도시철도공사: 538개

0.7~11.7 3.5 15.1

지하주차장

82개

(공공용지: 54, 민자 유치 : 10개,

지하철 환승: 18개)

0~5.4 3 34

지하철

1기: 1,2,3,4호선

(총연장 : 389.7km)

2기 : 5,6,7,8호선

(총연장 : 162.2km)

3기 : 9호선

(총연장 : 27km)

0~65.13

1기: 13.7

2기: 22.6

3기: 21.9

77.1

주: 1) 지하보·차도 : 서울시 도로시설관리과 2012년 서울통계 자료 기준. 2) 지하상가: 서울시설공단 2013년 5월 말 기준. 3) 지하주차장: 서울특별시 2013년 3월 말 교통통계 자료 기준. 자료: 서울특별시(2006a); 서울통계(2012); 서울시설공단(2013); 서울특별시(2013a); 서울9호선

운영(주)(2013)에서 재구성.

1) 지하 보·차도

서울시 도로시설 관리과의 2012년 서울통계 자료9)를 살펴보면, 서울시 지하보도는

88개, 지하차도는 129개로 총연장 각각 4.9km, 37.3km에 달한다. 일반적으로 지하보도

는 심도 0.7∼7.9m, 폭원 2.0∼20.1m, 연장 20.0∼50.0m의 범위로 개발되나, 4.0m 미만

의 협소한 곳(남산 3호 터널 입구(2.0∼20.1m) 또는 잠수교 북단(3.9m)에도 개발되는

등 연장 10.0∼280.0m까지 다양하게 건설되어 구청별로 관리·운영하고 있다. 지하차도

는 대체로 심도 3.0m, 폭원 15.0m, 연장 60.0∼150.0m의 범위에서 가장 많이 건설되며

1971년 중앙지하차도 2차로(폭 12.5m, 연장 209.0m)를 시작으로 현재까지 2002년 노원

9) 서울통계(2012),「도로시설물」(stat.seoul.go.kr).

16∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

무수동 지하차도 2차로(폭 9.9m,연장 45m)가 건설되었다.가장 큰 규모의 지하차도로는

양천구 목동의 경인지하차도(폭 18m, 연장 1,685m)로 도로관리사업소 또는 구청에서

관리 및 운영하고 있다(서울특별시, 2006a, pp.41-42).

2) 지하상가

1967년 서울시청 앞 새서울 지하상가가 총면적 1,085m2(폭9.0m, 연장 480.0m)로 가장

먼저 건설된 지하상가이다.이후 1971년 신당지하상가를 중심으로 대부분의 지하상가는

1971∼85년 사이에 지하보도와 병행하여 건설되었다. 지하상가의 심도는 0.7∼15.1m

범위로 평균심도는 3.5m이며 최대 심도의 지하상가는 잠실역 지하상가로 15.1m이다.

대부분의 서울시 지하상가 폭은 15.0∼30.0m이나, 강남역 지하상가는 폭 130.3m(길이

164.2m), 잠실역 79m(길이 164.0m), 강남지하도(3공구) 27.1m(872.0m)로 조사되었다.

연장은 26.0∼1,649.0m으로 다양하고, 을지로 지하보도·상가는 1,649.0m(폭 15.1m)로

규모가 가장 크다(서울특별시, 2006a, p.46).

현재 서울시 지하상가는 시민의 통행이 목적인 경우 시설관리 공단에서 관리·운영(29

개소 2,738개 점포)하고 있으며 수익목적으로 전철역 구내에 조성된 지하상가는 서울

메트로(654개 점포)와 서울도시철도공사(538개 점포)에서, 민간자본으로 조성된 상가

일부는 해당 상가 개발업체에서 관리, 운영하고 있다(서울시설공단, 2013).

3) 지하공공주차장

서울시 지하공공주차장은 지하공공보도시설에 부속되거나 근린공원, 학교, 공공기관

등의 지하에 위치한다. 서울시 자료(2013년 3월 기준)10)에 따르면 공공용지를 활용한

주차장은 학교지하 24개, 공원지하 30개, 민자 유치 주차장 10개로 총 64개가 운영되고

있으며, 지하철 노선 중 도심 진입 차량 억제를 위해 지하철 역사와 공동으로 건설한

지하철 환승주차장이 18개 존재한다.공공지하주차장의 심도는 대체로 0∼5.4m이며 동

10) 서울특별시(2013a),「주차장현황」(http://traffic.seoul.go.kr/archives/314).

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 17

대문운동장역 지하주차장이 22m로 가장 깊다. 지하철 환승주차장은 주로 20m내외에

건설되는데 심도 34m의 영등포구청역 지하주차장이 가장 깊다(표 3-3참조)(서울특별

시, 2006a, p.58).

<표 3-3> 서울시 지하공공주차장 현황

(단위: 개소, 개)

구분운영 중 추진 중 추진 예정

개소 면수 개소 면수 개소 면수

공용용지

활용주차장

학교지하 24 3,264 7 976 - -

공원지하 30 4,475 7 1,263 - -

민자유치

주차장공용용지 10 9,596 - - - -

지하철환승주차장 18 5549 1 364 1 100

합계 82 22,884 15 2,603 1 100

자료: 서울특별시(2013a).

4) 지하철

서울시 지하철11) 건설은 1, 2, 3기로 나누어지는데, 1기는 1∼4호선까지를 말한다.

1971년에 착공한 1호선은 1974년에 개통하여 1985년에는 3, 4호선까지 모두 개통하였고

서울메트로에서 운영 및 관리하고 있다. 이후 2기 지하철이 건설되었는데 이는 5, 6,

7, 8호선으로 도시철도공사가 운영하며 1990년에 착공하여 2001년 모든 구간이 개통되

었다. 3기는 강서구의 개화역과 강남구의 신논현역을 잇는 도시철도 노선인 9호선으로

서울 지하철 중 처음으로 수익형 민자 사업을 통해 추진되어 건설은 서울시 도시기반시설

본부에서, 운영은 서울시메트로9호선(주)이 30년간 맡고, 소유권은 서울시가 갖기로 하

11) 서울시 지하철은 시내뿐 아니라 인접한 주변 지역과의 교통 편의를 목적으로 건설되었으며 일부 노선은 서울시와 인접한 시·도에 걸쳐 건설, 운영되고 있다.

18∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

였다. 9호선은 2002년에 착공하여 2009년 7월 1단계 개화통-교보타워사거리 구간을

개통하였고, 2009년 1월 4.5km의 신논현-종합운동장을 잇는 2단계 구간이 착공되어

현재 70%의 진행률로 2014년 개통 예정이며, 송파구 잠실1동에서 강동구 둔촌동까지

(9.1km)의 3단계 구간은 2016년 개통 예정이다.12)

서울시 지하철 역사의 평균 심도를 살펴보면 1기는 13.7m로 20m 이하이고 2기와

3기는 각각 22.6m, 21.9m로 2, 3기에 건설된 역사의 평균 심도가 더 깊다. 또한 1기

역사는 대부분이 15m이하의 깊이에 건설된 반면, 2기는 20∼30m구간, 3기는 15∼20m

깊이에 가장 많이 건설되었고, 40m 이상의 깊은 심도 구간도 있다. 1, 2, 3기 지하철

역사 심도 중 가장 낮은 곳에 위치하는 역사는 3.2m의 한양대역(2호선)이며, 가장 깊은

곳에 위치하는 역사는 성남시에 있는 55.4m의 산성역(8호선)이다(표 3-4 참조).

12) 서울메트로(http://www.seoulmetro.co.kr), 서울도시철도공사(http://www.smrt.co.kr), 서울시 메트로9호선(www.metro9.co.kr) 홈페이지 내용(연혁) 참조.

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 19

<표 3-4> 서울시 지하철 역사 심도

(단위: 개, m)

심도(m)역사 수(개)

1호선 2호선 3호선 4호선 5호선 6호선 7호선 8호선 9호선

10 이하 1 5 - - - - - - -

10-15 9 26 15 14 7 2 1 3 1

15-20 - 4 9 3 10 12 9 9 12

20-30 - 2 5 3 23 18 26 4 8

30-40 - - - 1 10 5 2 - 3

40-50 - - - - 1 1 1 - -

50-60 - - - - - - - 1 -

최저심도8.5

신설동

3.2

한양대

11.1

압구정

11.6

수유

13.4

방화

12.6

봉화산

11.3

건국대

14.3

신흥

13.4

마곡나루

평균심도10.6 12.7 15.8 15.8 23.2 24 23.5 19.6

21.913.7 22.6

최대심도11.9

서울

27.3

이화여대

25.5

충무로

36.1

남태령

43.6

신금호

49.3

버티고개

43.1

숭실대

55.4

산성

36.8

김포공항

자료: 서울특별시(2006a); 장용준 외(2012); 서울9호선 운영(주)(2013).

20∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

나. 생활기반시설

생활기반시설은 상·하수도, 통신, 전력, 가스, 열 공급시설 및 공동구 등으로 구성된

시설을 말한다. 서울시의 상수도 시설은 지표면에서 주로 1m내외의 심도에 매설되어

있고 관로의 연장은 도수관 51.9km, 송·배수관 9,323.7km, 급수관 6,398.9km로 총연장

15.774.3km에 달한다. 서울시의 전력, 통신 및 가스시설은 1990년대 지상가공선로에서

지중관로로 전환되어 2000년대에는 각종 전력구가 심도 30∼50m의 지하터널로 건설되

었다. 현재 서울시 통신관로의 85%가 지하관로로 매설되어 있으며, 깊이 50∼60m에

54개의 통신구(연장 844.4m)를 KT에서 운영 중이다(표 3-5 참조)(서울특별시, 2006a.

pp.35-36).

<표 3-5> 서울시 생활기반시설 개발 심도 현황

(단위: m)

구분 심도(m) 평균심도(m) 최저심도(m)

광역상수도 1.4~12.0 3.4 12.4

상수도 0.2~6.9 1.1 7.0

하수도 0.1~16.7 1.2 16.7

송유관시설 1.3~5.4 2.4 5.9

통신시설 0.2~5.4 0.7 5.5

전력시설(전력구)

0.1~5.0

1.0~2.0

4.8~50.7

1.5 (개착식)

23.4 (터널형)

5.2

54.1

가스시설 0.0~2.0 1.2 3.0

열공급시설 0.5~6.0 1.7 6.0

공동구 0.6~9.1 3.1 13.9

자료: 서울특별시(2006a).

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 21

1) 상·하수도

상·하수도는 도시민의 식수를 공급하고 배출하는 시설로 서울시에는 연장 1만

4,064km의 상수도와 1,928km의 하수도가 설치되어 있다(국토해양부, 2008, p.17). 일반

적인 상수도 관로의 심도는 1.5m내외이나 개발에 따라 기존 지반의 재성토 등의 특별한

경우에는 심도 3∼4m에 위치하기도 한다.상수도 최대심도는 지하 70.5m로 서부수도사

업소에 관리하는 관경 50mm, 연장 113.4m의 3개소이다. 이를 제외하고 가장 깊은

곳에 매설되어 있는 상수도는 동 사업소에서 관리하고 있는 관경 100mm의 상수도

로서 7.0m에 매설되어 있다(서울특별시, 2006a, p.67).

서울시 하수도 시설은 이중 합류식 관거와 분류식 관거로 구분되며 일반적으로 5.0m

깊이에 1,200mm관경으로 설치되어 하수처리장이나 각 구청의 하수과에서 관리·운영하

고 있다(서울특별시, 2006a, pp.63-74).

서울시 상·하수도시설은 100%의 보급률임에도 시설물이 노후하고 누수율 비중이 커

서 관리체계의 개선이 필요하다. 현재 매설된 배수관은 수지식 배수관망으로 조직되어

응급 시 누수 억제에 적절히 대처하기가 어렵다.게다가 도시 확장으로 인한 하수관거의

증설에 따라 유출계수 등이 증대되어 계획우수유출량이 늘어나 기존 하수관거의 용량이

부족하고 기존 시설의 노후화 및 접합부의 불량으로 다량의 지하수 유입 또는 오염하수의

누출로 인한 지하수 오염이 우려되는 상황이다(서울특별시, 2006a. p.35).

2) 전력, 통신 및 가스 시설

발전소에서 765∼154kV의 초고압 전력을 송전하여 각 지역 변전소로 전력을 공급하

는 통로인 전력구는 지하 전력시설물이다.도시의 지중화가 가속화되면서 1974년에 성동

변전소가 최초로 건설되었으며 지하전력시설 중 지하터널형은 심도 50m정도로 기존

지하시설물과의 충돌을 피하고 이를 횡단하기 위해 지하터널형으로 시공되었다.

서울시의 통신시설은 85%가 지하관로로 매설되는데 일반적으로 관경 100mm관내

3개의 광케이블이 연결되어 있으며 KT관할 시설인 연장 844.4m의 54개 시설은 지하

22∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

50∼60m에 위치한다.도시가스는 한국가스공사를 포함한 강남,극동,대한,서울,한진의

다섯 개의 공급업체에서 관리·운영하며 일반적인 심도는 1.2m이내로 도로 밑에 설치된

경우 1.5m 이상으로 이격되어 있다(서울특별시, 2006a, pp.76-93).

이러한 통신·가스·수도·난방 관련 시설이 함께 매설된 종합 운반로를 지하공동구라고

하는데,지하공동구는 일반적으로 이미 설치된 생활기반시설보다 깊은 심도에 설치된다.

다. 치수 관련 시설

저류시설의 종류로는 댐식,굴착식,지하식,지하하천 방수로 등이 있는데 이 중 지하식

저류시설은 지하 저류조,매설관,지하하천 저류로 세분화할 수 있으며 집중호우 시 초과

분의 빗물을 저류하여 홍수를 예방하고 가뭄과 건천 시에는 하천으로 방류한다.도심지역

은 대부분이 지하 저류조 형태이며 저류된 빗물은 공원용수나 청소용수,조경용수 등으로

다양하게 활용가능하다(김용현, 2011, p.11).빗물 저류조는 오래전에 국내에서 개발되었

지만 그 역할과 기술에 대해 널리 알려지지 않은 상태였다.그러나 최근 빗물 저류조에

대한 기술이 발전하면서 각 지자체의 설치가 확대되는 등 관심이 고조되고 있다.

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 23

<표 3-6> 서울시 빗물 저류조 시정운영 4개년 계획 및 추진실적

(단위: m3, 백만 원, 년, 개소)

추진계획 연도별 추진실적

1

사업목표2003~10년까지

16개소2005년 2개소(망우산, 석관동)

계획

저류량97,314m3 2006년 3개소(삼청동, 예장동, 성북동)

총 사업비 50,762백만 원 2007년 3개소(마들공원, 제기동, 성산동)

2

사업목표2011~14년까지

22개소2008년 3개소(동의초교, 성원, 한옥마을)

계획

저류량270,168m3 2009년 2개소(대림동, 화곡1동)

총 사업비 114,000백만 원

2010년 3개소(중곡4동, 필동, 화곡본동)

2011년 5개소(양천, 은평, 광진, 영등포, 종로구)

비고ο 2003~10년까지 16개소 97,314m3 완료

ο 2011년도 사업: 124,610m3, 47,323백만 원

자료: 서울특별시(2013b).

성북동 공사 중 성북동 완공 후 삼청동 공사 중 삼청동 완공 후

자료: 서울특별시(2013b).

<그림 3-1> 서울시 빗물 저류조 시정운영 4개년 추진실적

24∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

라. 환경기초시설

환경기초시설 중 서울시 폐기물 매립지는 인천광역시 서구 거월로 61(백석동 58)에

1개소가 있으며 매립고 40m에 위치하고 면적은 1,541만m2이다. 이 중 매립장으로 이용

되는 부지는 1,405만m2(기타부지:136m2)이고 전국매립장 면적(2,921만m2)의 53%를 차

지한다. 기매립량은 약 24,000만m3, 사용기간은 1992년부터 2044년까지로 2013년 기준,

향후 31년간 더 사용이 가능하다.이 매립지는 1992년 서울시 전 구역(25개구)뿐만 아니

라 인천 및 경기를 포함한 20개의 시·군, 33개 구의 폐기물 반입지역이였으며 현재는

경기 4개 지역과 인천 강화군 지역을 포함하며 25개 시·군, 33개 구의 폐기물을 담당하고

있다(수도권매립지관리공사, 2013, p.13).

자료: 수도권매립지관리공사(2013).

<그림 3-2> 수도권매립지 위치 및 면적

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 25

2. 대심도 지하공간 개발 현황 및 계획

가. U-Smartway

1) 개요

서울시의 U-Smartway는 2009년 8월 발표한 사업으로 서울시 지하공간 종합기본계

획(2006년 11월)에 따라 지하도로 부문에 대한 지하공간의 체계적이고 계획적인 관리를

위한 건설계획이다.한국교통연구원의 자료에 의하면 교통량의 증가와 그에 따른 기능적

운행의 공급부족으로 2007년 말, 서울지역의 교통정체로 인한 사회적 비용은 약 7조

1000억 원으로 전국 교통혼잡 비용의 28%에 해당하며,한정된 지상공간에서의 대기오염

및 배기 열로 인한 도시지역의 온도 상승,소음 등의 환경적 측면에서의 문제점 해결을

위해 지하도로의 개발이 불가피하다고 언급하였다(고인석, 2010a, p.13). U-Smartway

는 Underground, Ubiquitous, Unique의 특성을 갖는 스마트(Smart)한 길(way)이라

는 뜻으로 지하 40∼60m의 대심도 지하공간(Underground)에서 첨단통신·정보시스템

을 통해 어디서든 각종 정보를 주고받고(Ubiquitous),서울의 지하를 거미줄 교통망으로

연결하여 차량뿐 아니라 운전자의 안전과 쾌적까지 고려한 고유(Unique)의 지하도로

건설을 계획하였다(고인석, 2010b, p.15). 현재 이 사업은 재원 및 환경, 지질, 배출,빗물

등의 사후문제에 관한 갈등 때문에 유보된 상태이다.그러나 이 사업의 일환으로 민자투

자 방식에 의한 서부간선도로 지하화 사업이 일부 추진되어 2020년 완공 예정이며,동부

간선도로 지하화 사업 역시 추진 중이다(그림 3-3 참조).

26∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 광명뉴스(2013.5.7)(인터넷 신문).

<그림 3-3> 서울시 동·서부간선도로 지하화 사업

2) 사업 내용

U-Smartway는 서울 남북 간 3개축과 동서 간 3개축의 총연장 149km의 여섯 개

노선으로 구성된 지하도로로,지상부는 차로를 축소하여 보행자 공간을 확대하고 자전거

도로의 확충 및 버스전용차로를 지속적으로 추진하는 등의 인간 중심의 친환경 도시공간

조성과 빠르고 편리한 지하도로 건설을 통한 서울의 도시경쟁력 강화를 목적으로 하고

있다.서울시는 사업이 예정대로 추진되면 올림픽대로,강변북로,내부순환도로 및 강남

순환도로의 네 개 순환망 인프라가 구축되어 도심으로 진입하는 교통량의 흐름이 효율적

으로 변할 것으로 예측하며, 추정 사업비는 11조 1000억 원에 이른다.

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 27

자료: 고인석(2010a).

<그림 3-4> U-Smartway 전후의 지상도로

자료: 고인석(2010a).

<그림 3-5> U-Smartway 노선망

28∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<표 3-7> U-Smartway 노선 계획

(단위: km)

구분 구간 연장(km) 특성 비고

남북1축 시흥~도심~은평 24.5서남·서북 지역과 도심연결

- 도심 및 용산 부도심 접근성 강화소형차 전용도로

남북2축 양재~한남~도봉 26.3강북, 도심, 경부고속도로 연결

- 경부고속도로, 도봉로 정체 완화

남북3축 세곡~성수~상계 22.8동부간선도로와 강남 연결

- 중랑천 생태하천 복원대형차 혼용도로

동서1축 상암~도심~중랑 22.3제2자유로, 도심, 북부간선 연결

- 내부순환로 교통분담소형차 전용도로

동서2축 신월~도심~강동 22.3동서방향 간선도로망 확충

- 경인지역 접근성 강화

동서3축 강서~서초~방이 30.5김포공항, 영동, 잠실을 직접 연결

- 김포공항 접근성 향상

자료: 고인석(2010a).

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 29

U-Smartway의 기본계획은 첫째, 도시경쟁력 강화를 위한 빠르고 편리한 도로망

구축과 Green design을 통한 인간중심의 친환경 공간 조성이다. 즉, 항만과 공항 등

경인 간 접근성 개선을 고려하여 도로망을 구축하고 도심과 부도심 및 주요 거점 지역을

격자형으로 연결하되 도심순환기능을 부여하여 도심의 통과교통을 우회 처리할

수 있도록 한다. 또한 U-Smartway의 단면은 남북 3개축을 제외한 나머지 5개축을

경제성과 순환망 구축의 용이성, 90%에 이르는 승용차 비율을 고려하여 소형차전용

복층구조로 계획하고 서울 전역을 30분대에 이동 가능하도록 하였다. 이로 인해

지상 교통량이 지하로 흡수 처리되면, 약 1.6km2의 지상공간을 확보하여 가로녹지공

간, 자전거전용도로, 버스전용차로 등 인간중심의 친환경 대중교통공간을 조성할

계획이다.

JCT 일반구간단면(왕복4차로) 도심순환구간단면(왕복6차로)

주: JCT: 지하공간 내에서도 방향 전환이 가능하도록 남북축과 동서축이 교차하는 구간에 설치 자료: 김창용, 임성빈(2011).

<그림 3-6> U-Smartway 기본계획

3) 관리·운영

U-Smartway에서 가장 중요한 관리 분야는 방재부문이다.본 사업에서의 방재계획은

단순 화재나 소방 분야에 한정되지 않고, 지하도로 구축 전 시스템, 즉 교통처리계획,

환기계획, 중앙통제센터 등 모든 분야와 연계하여 계획 및 운영된다. 교통 측면에서

30∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

U-Smartway에는 주행차로 이외에 전 구간에 2m의 비상차로를 설치하여 안전구역을

확보하고 물 분무설비와 화재자동감응설비 등을 설치하여 화재의 확산을 지연시킨다.

또한 지하도로와 연결되는 지상도로의 모든 교통상황 및 사고현장을 중앙관제센터에서

라디오, VMS, CCTV 등을 통해 24시간 전 구간을 관리할 계획이다(김창용, 임성빈,

2011, p.3).

자료: 김창용, 임성빈(2011).

<그림 3-7> U-Smartway 환기방식 및 비상대피시설

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 31

나. GTX

1) 개요

GTX는 Great Train Express의 약자로 G는 Green, Great, Global, Governance의

의미를 담고 있어 수도권 교통문제의 해결과 함께 환경오염을 최소화하고 수도권 경쟁력

확보를 목적으로 한다. 경기도청은 한계에 도달한 지상 도로교통의 대안으로 지하

40m 이상의 공간을 이용함으로써 사업비를 절감하고 노선의 직선화, 중간 역사

최소화를 통해 표정속도를 시속 100km 이상(최고속도 시속 200km) 확보가 가능한

GTX 광역철도 계획을 제안하였다. GTX는 승용차대비 이산화탄소 배출량 1/6, 에

너지 소비량 1/8 수준인 녹색성장의 대표적인 교통수단으로 저탄소 녹색성장에

부합하는 친환경 교통수단으로 성장할 수 있을 것으로 기대하고 있다(경기도, 2009).

2) 사업 내용

GTX는 고양 킨텍스∼동탄 신도시(46.2km, KTX 공용노선 포함 시 74.7km), 청량

리∼인천 송도(48.7km), 의정부∼군포 금정(45.8km)의 서울 도심과 부도심을 거쳐 서울

과 경기 지역을 3개축으로 가로지르는 노선을 계획하고 있다. 2010년 9월 1일 국가철도망

계획에 반영된 뒤 일부 노선인 삼성∼화성동탄 구간(일산∼동탄 구간의 일부)이 2013년

9월부터 타당성 조사와 기본계획 용역 사업자 선정을 시작으로 착공에 들어갔으며 사업

비는 13조 9000억 원에 이른다.

32∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 경기도(2009).

<그림 3-8> GTX 제안 노선도

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 33

자료: GTX (http://www.gtx.go.kr/).

<그림 3-9> GTX역 조감도

3) 관리·운영

본 사업은 국토교통부 주관으로 경기·서울·인천과 각계 전문가로 T/F가 구성되었고

2008년 9월부터 2009년 3월까지 6회에 걸친 협의 끝에 GTX의 세 개 노선에 대한 최적

대안을 협의하였다.정부 차원의 GTX타당성 조사용역 추진에 공감하여 조사용역 공동

추진에 합의함으로써 국토교통부 주관으로 조사용역이 실시되었고 2010년 9월 10일

공청회가 실시되었다. 또한 2010년 4월 12일 수도권 광역단체장도 본 사업에 찬성하는

의미로 서울·경기·인천 광역경제발전 MOU를 체결하였으며 GTX세 개 노선 등 광역

인프라 구축 공동추진에 합의하였다(경기도, 2011, p.14).

GTX사업은 국가재정 여건을 고려하여 민자사업 방식으로 추진되며 지하 40m이하

에서 운행되는 GTX의 안전성 확보를 위해 방화문과 승강장, 지상을 직접 연결하는

비상계단 등 각종 안전시설 설치를 계획하였다. 또한 환기시설을 2.5km마다 설치하고

제연 및 송풍 시스템을 활용하여 터널 내 각종 환기 방재에 대한 대책을 마련하기로

하였다(경기도, 2011. p.14).

34∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

다. 신월 빗물 저류배수시설13)

1) 개요

2010년 9월 21일 서울시에 1시간 최대 74mm, 3시간 최대 199.5mm의 기록적인 강우

량으로 인해 서울 북동부를 제외한 전 지역에 대규모 침수 피해가 발생하였다. 이에

따라 각 구청에서 2010년 9월 21일 ‘9.21 기습폭우 침수 피해 자체 점검’을 실시하였고,

2011년 8월 ‘서울시 도시수해안전망 종합개선대책’을 수립하였다. 이는 총 7개소(총연장

19.1km)14)의 검토대상 지역을 선별하여 대심도 빗물 저류배수시설을 주요 도시홍수

대응시설의 하나로 계획하였다.이후 대심도 시설 설치 공감대 형성을 위해 25개 자치구

협의 및 주요 지역의 주민설명회를 실시하고(2011년 10월∼11월)세 차례에 걸친 시민대

토론회를 개최하는 등 착공을 위한 많은 과정을 거쳤음에도 주민과 지역 대표들, 일부

학자 및 환경단체들의 갈등으로 신월을 제외한 나머지 6개소에 대한 시설 설치 여부는

불투명한 상황이다. 따라서 현재까지는 신월 빗물 저류배수시설만이 설치가 확정되어

진행 중이다.

신월 빗물 저류배수시설은 기존의 수방시설물별 대책에서 벗어나,수계별 통합관리에

근거하여 상류로부터의 유역분할계획을 포함한 빗물 저류조 및 빗물 저류배수시설과

하천 및 펌프장으로의 유입 관거개선, 관거 말구에 위치한 빗물 펌프장의 신·증설을

고려한 평면적인 수해 방지계획을 수립하여 효율적이고 경제적인 수방능력을 제고함으

로써 시민 고객의 생명과 재산을 보호하는 데 목적을 두고 있다.

13) 서울특별시(2012a)「신월 빗물저류배수시설 등 방재시설 확충공사 기본계획」참조.

14) 신월동~안양천(지하하수도-3.4km), 효자동~청계천(지하하천+비점오염저감-2.0km), 삼각지역~한강(지하하수도-2.0km), 신대방역~여의도(지하하천-3.2km), 사당역~한강(지하하천+다목적저류조-3.6km), 강남역~한강(지하하수도-3.1km), 길동~한강(지하하수-1.8km).

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 35

2) 사업 내용

서울시는 1435억 원의 예산을 투입하여 강서구 월정로 훼미리 마트에서부터 양천구

목동 빗물 펌프장을 잇는 규모로 지하 35∼40m지점에 관경 7.5m,길이 3.38km, 저류용

량 150,000m3의 터널형 하수 저류시설을 설치한다.이 터널을 통해 빗물을 모아 강서구와

양천구 저지대를 통하지 않고 하류인 목동 빗물 펌프장으로 흘려보내 안양천으로 직접

배수되도록 한다.사업기간은 2012년 설계용역을 시작으로 2015년 완공 예정이며, 빗물

저류배수시설의 모식도는 <그림 3-11>과 같다.

대심도 빗물저류배수

목동빗물

유입

자료: 서울특별시(2012a).

<그림 3-10> 신월 빗물 저류배수시설 위치도

36∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 경향신문(2012.5.21)(인터넷 신문).

<그림 3-11> 신월 빗물 저류배수시설 모식도

자료: 서울특별시(2012a).

<그림 3-12> 신월 빗물 저류배수시설 우수처리 계통

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 37

3) 관리·운영

빗물 저류배수시설의 운영 및 관리는 평소에는 운영하지 않고 강우 발생 시에만 빗물

저류배수시설 기능과 CSOs저류시설로 운영하도록 계획되었으며 상시로 관리자가 상주

하는 펌프장 시설이 유출구 쪽에 있고 이 시설의 관리를 양천구에서 수행하고 있으므로

빗물 저류배수시설에 대한 관리 및 운영을 양천구에서 통합 운영하는 것이 타당할 것으로

본다.그러나 향후 유지관리비 등이 발생하므로 시설물 설치를 시행하는 서울시와 강서

구, 양천구 간의 면밀한 협의가 필요하다.

터널의 유지관리는 관계 법령에 의거하여 터널의 관리자로 규정된 자,터널 시설물의

소유자이자 터널 시설물의 관리를 위임받은 자가 터널 시설물에 대한 각종 자료를 관리하

고 유지관리 계획 등을 수립하여 안전 점검과 진단을 수행하여야 한다.일상점검은 정기

점검 결과를 면밀히 검토하여 분기별 1회 이상 실시하고 정기점검은 신설 구조물은 준공

후 90일 이내에 1회 실시하고 이후 2년에 1회 이상 실시, 정밀안전진단은 5년마다 1회

이상 실시함을 원칙으로 한다.

3. 서울시 지하공간 개발·이용 추세 및 전망 분석

1965년부터 2013년까지 서울시 지하공간에 설치되었거나 설치 예정인 지하시설물

현황을 분석해 보면 주로 지하보·차도,지하상가,지하주차장 등의 교통상업 관련 시설과

상·하수도,통신,가스,송유관,전력,열공급 시설 등의 생활기반시설물 중심으로 건설되

어 왔다.그중 교통상업 관련 시설의 현황을 분석하면,지하보도는 1966년(광화문 지하보

도)∼2001년(청담공원 지하보도), 지하상가는 1967년(새서울 지하상가)∼1985년(동대

문2차 지하상가), 지하차도는 1971년(중앙지하차도)∼2002년(노원 무수동 지하차도)에

건설되었으며 1960년대 말부터 1980년대에 걸쳐 대부분의 지하보·차도와 지하상가가

건설되었다(서울특별시, 2006a, p.34). 지하철은 1974년 서울 지하철 1호선 개통을 시작

으로 2009년 서울메트로 9호선이 개통(1단계 구간)되었으며, 현재 9호선 연장 공사(2단

계, 3단계 구간)가 시행 및 계획 중이다.지하주차장은 1989년부터 서울시 주요 공공부지

38∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

에 도심 주차난 해소와 지상공간의 쾌적함 회복을 위해 건설되었고, 지금까지 꾸준

히 건설되는 추세다(그림 3-13 참조).

자료: 서울특별시(2006a)에서 재구성.

<그림 3-13> 서울시 교통상업 관련 시설 개발추세

서울시 지하시설물의 심도별 개발 현황을 살펴보면, 교통상업시설은 도시의 여러

생활기반시설물들보다 깊은 곳에 설치되어 있다(그림 3-14 참조). 특히, 도심지역의

고질적인 문제인 지상교통 및 주차난 해소를 위한 지하철과 지하주차장은 주차공간

의 수요가 커짐에 따라 점차 넓은 주차공간 확보를 위해 그 깊이가 점점 깊어지고,

지하철은 그 개발규모가 크기 때문에 기존의 다른 지하시설물이 점령하고 있는

깊이의 지하공간을 피하여 점차 깊은 개발심도로 건설되는 추세다.

2011년까지 신재생에너지 점유율 5%달성을 목표로 하는 「신에너지 및 재생에너지

개발·이용·보급촉진법」 제11조에 따라 신재생에너지 의무화가 시행되면서, 그중에서도

지열을 이용한 지열 냉난방 시스템 시설이 주목받고 있다. 지열 냉난방 시스템은

지하 100∼150m에서 연중 15±5℃의 일정한 온도를 유지하는 지열에너지를 통해

파이프(HDPE)를 매설하여 냉방·난방·급탕을 동시에 해결하는 효율적인 친환경적

시스템이다(한국토지주택공사, 2006, p.8). 국내에는 2000년에 처음 도입되었으며

2004년 대체 에너지 적용 의무화 법규의 시행 이후 보급이 증가되어 2005년 3월

제3장 ․ 도심지역 대심도 지하공간 개발·이용 현황과 전망∣ 39

기준, 90개소의 지열 냉난방 시스템이 도입되었다(한국토지주택공사, 2006,

pp.1-14; 경북전략산업기획단, 2008. p.6).

뿐만 아니라 현재 서울시가 계획, 추진 중인 빗물 저류터널과 U-Smartway 사업

일부구간과 경기도에서 계획 추진 중이나 서울을 지나가는 GTX의 개발 심도 또한

40m 이상의 대심도를 개발·이용하려는 시설물이다. 서울시와 관련된 지하시설물의

설치 심도와 계획 중인 대심도 개발 이용 시설물의 심도를 도시화하면 <그림 3-14>

와 같다.

2013년 현재까지 서울시의 지하공간 개발이용시설과 심도별 지하시설물 개발 추세를

보면 지하공간 개발 압력은 점차 대심도를 겨냥하여 증가하는 추세이며, 향후 대심도

지하공간 개발·이용 시설로는 주로 도심지의 과밀화와 교통량 제어를 목적으로 하는

도로 및 철도(터널형 교통시설)의 건설과 기후변화에 대응하기 위한 신재생에너지 활용

에 의한 지열 냉난방 시스템,홍수 및 가뭄 조절 등의 저류시설 설치 등이 해당될 것으로

전망한다.

40∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 서울특별시(2006a)에서 재구성.

<그림 3-14> 서울시 심도별 지하시설물 개발 현황 및 추세

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 41

∣제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의

지반환경영향 및 사례∣지하공간은 인간에게 공간 자체(공간자원)를 제공하며 동시에 지열(에너지 자원),지

하수(수자원),토양과 암반(물질자원)과 함께 지반환경(또는 지하환경)을 구성하는 요소

이다(그림 4-1 참조).

자료: 김윤승(2012).

<그림 4-1> 지반환경 구성요소

따라서 지하공간의 개발은 다른 지반환경요소들에 직접 또는 간접 영향을 끼치게 된다.

특히 대심도 지하공간 개발은 매설물 또는 지상 건축물의 부속물 개념이었던 천심도,

중심도의 지하공간 이용시설과는 달리 대규모의 토목사업이 예상되므로 대심도

지하공간 개발이 지반환경에 미치는 영향은 상당할 것으로 예상된다. 따라서 본

장에서는 대심도 지하공간 개발이 지반환경에 미치는 영향을 관련 문헌조사 및 사례

를 통해 살펴보았다.

42∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

1. 지하수위 변화15)

지하수위는 수자원으로서의 지하수의 이용, 지하 굴착 같은 건설공사 등의 인위적

현상이나 강우, 기압, 조수 등의 자연현상에 의해 변화한다(한국건설기술연구원, 1998).

우리나라는 국토의 70%이상이 산지로 되어 있는 지형적 특성을 고려하여 지하공간을

활용한 기술들이 활발히 시공되고 있다.그러나 지하 구조물을 굴착하게 되면 지하 암반

내 공극을 따라서 흐르는 지하수가 지하 구조물 내로 유입되면서 지하수위 하강으로

인한 수자원 고갈 문제 또는 물수지 역행으로 인한 지하수위 상승의 문제가 발생할 수

있다. 이러한 변화는 나아가 취수장애, 도시하천의 건천화, 지반 침하/융기, 식생환경

및 수질 변화, 지반의 액상화와 같은 또 다른 문제를 초래할 수 있다. 실제로 서울시

지하철과 영천 도수터널, 목포용당 국가 지하수 관측소 사례에서 지하공간의 굴착에

의한 지하수위 변화가 관찰되었다.

가. 서울시 지하철 지하수위 강하 사례

깊은 심도에 시설물이나 터널을 건설할 때 지하수 차수 또는 양수를 통한 지하수

배제는 필수불가결한 공사 과정이다.서울시 지하철은 시공 초기부터 완공,운행 중에도

집수정을 이용하여 지속적인 지하수 양수를 통해 유출 지하수를 배출하였다. 이같은

지하수 양수에 따른 지하수위 강하는 공사 완료 후에도 쉽게 회복되지 않는다.서울시의

경우 1∼9호선 지하철 노선을 따라 지하철 건설 전후의 지하수위가 3∼7m에서 최대

4∼33.1m(평균 15m)로 크게 하강함을 보이는데,이는 도심지역에서 개발·이용되고 있는

지하철이 지하수의 흡수원(sinks)으로 작용하여 지하수위 강하가 나타나는 것이다(그림

4-2 참조)(이진용, 구민호, 2007, p.521).

15) 김형종(2013) 자료 인용.

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 43

자료: 이진용, 구민호(2007).

<그림 4-2> 서울 지하철 건설에 따른 최대 지하수위 하강 자료

나. 영천 도수터널 지하수위 강하 사례

영천 도수터널은 1992년 굴착되어 2001년에 완공되었으며 임하댐에서 영천댐까지

33km의 도수관로를 설치하기 위해 굴착되었다.이때,터널 공사기간 중 도수터널이 지나

가는 구간 상부 지표에서 지하수위 강하와 지하수 고갈에 따른 민원이 발생하여 이를

해결하기 위해 여러 지하수 관정을 굴착하여 지하수위를 관측하였다.그 결과,터널 노선

상부 지역에 있는 마을에서 터널 굴착으로 약 100m 이상의 지하수위 강하가 발생한

것으로 관측되었다.이와 같은 현상은 암반 내 분포하는 단열면의 통계적인 분포와 관련

이 있는 것으로 제기되었다(이병대 외, 2002).본 지역의 지하수위 강하 현상은 터널로부

터 1.5km 떨어진 지점에도 나타났으며, 수위 강하 값이 60∼70m에 이르는 등 단층을

통한 연결성이 지하수위 강하의 요인인 것으로 파악되었다.이는 지하공간 개발을 위한

터널 굴착이 지반환경의 수리지질학적 특성에 따라 인접한 지하수계에 상당한 영향을

줄 수 있음을 보여주는 사례다.

44∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

다. 목포용당 국가 지하수 관측소 지하수위 강하 사례

2005년 건설교통부와 한국수자원공사는 국가 지하수 관측소 설치 이래 단기간에 큰

폭의 지하수위 강하를 나타낸 관측 결과에 대한 원인조사를 실시하였고,이진용 외(2006)

는 단기간에 지하수위의 강하가 크게 나타난 전남 목포시 용당동의 목포용당 국가 지하수

관측소의 자료를 바탕으로 인근 지역의 호남선 복선화 터널굴착과의 상관관계를 평가하

였다.연구 결과, 2002년 7월부터 1년간 약 5m이상의 지하수위가 감소하였고,현장조사

결과 터널 굴착 시기와 지하수위 강하시기가 일치하는 등 해당 관측소와 70m정도 떨어

진 호남선 목포터널이 주요 원인으로 조사되었다.

2. 도시하천의 건천화

건천화란 하천의 물이 마르는 현상을 말하며 경기개발연구원(2002, p.23)은 “하천의

바닥이 보일 정도로 거의 메말라 있는 현상”, 국토해양부(2009)는 “총 유량 변동에서

자연환경 변화에 따른 변동을 구분하여 인위적인 요인에 의한 유량감소”로 정의한다.

도시하천의 건천화는 도심지역의 불투수층 증가에 따른 지표수의 지하로의 유동 방해와

지하공간의 개발로 발생한 다량의 유출 지하수에 의한 지하수위 감소에서 비롯된다(안종

호 외, 2011, p.10). 이는 물 부족과 수질 악화뿐만 아니라 홍수 때의 수위 상승으로

인한 수해를 발생시켜 문제가 되고 있다.

과학기술부(2003), 환경부(2008), 국토해양부(2009) 등이 국내 하천의 건천화 현황을

조사한 결과 시간적, 지역적 차이에 따라 그 비율이 다소 다르지만 도시하천 건천화가

평균 15%로 조사되었다.이 중 서울,대구,대전 등의 지역에서 건천화 비율이 높았으며,

서울시는 청계천이 대표적인 사례이다(안종호 외, 2011).

청계천은 서울 북쪽 도심에 흐르는 개천으로 고가도로가 있는 복개 도로를 인공하천으

로 복원한 것이다. 복원 전의 청계천은 자연 하천으로 동쪽으로 흐르다 중랑천과 만나

한강으로 이동하였는데,수량 변화가 심해 가을,겨울에는 건천이 되고 여름에는 홍수가

자주 발생하는 문제가 있었다. 이 때문에 조선시대부터 청계천의 관리를 목적으로 한

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 45

토목공사가 수행되었고, 1958년 6월부터 복개공사에 착수하여 너비 50m의 간선도로와

청계고가도로가 건설되었다. 이후, 복개로인 청계천로와 청계고가로의 구조물 노후에

따른 안전문제 해소와 친환경 도시공간 조성, 서울의 역사성과 문화성 회복, 강남 및

강북의 균형발전 도모를 위해 2003년 7월부터 2005년 9월까지 청계천 도로위의 삼일고

가도로를 철거하고 복개한 청계천 포장도로를 걷어내는 청계천 복원사업이 추진되었다

(로타리코리아, 2005).그러나 2013년 환경부가 전 국토에서 빗물이 빠지지 않는 면적을

조사한 결과,국토의 7.9%인 불투수 면적률 중 청계천 유역이 71.5%로 가장 높게 나타나,

도시 침수 및 하천 건천화 현상의 우려가 관찰되었다(환경부, 2013).

또한 서울 1, 2기 지하철이 모두 통과하는 구간인 청계천 유역은 지하철 노선을 따라

많은 지하철 유출수가 발생 하고 있다. 특히 2기 지하철은 1기보다 깊게 건설되어 더

많은 유출 지하수가 발생하는데, 김윤영(2006, pp.65-66)은 지하철 노선(1기: 녹색, 2기:

파란색)을 따라 평행하게 하강하는 청계천 수위의 변화를 나타내었다(그림 4-3참조).

이처럼 청계천의 복원은 도시하천 건천화의 근본적인 대책이 아닌 영향요소로 작용하고

있다.

자료: 김윤영(2004).

<그림 4-3> 청계천 유역의 지하철 수위 분포와 지하철 노선에 따른 지하수 영향범위

46∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

3. 유출 지하수에 의한 지하수 순환체계 교란

지하수 유출은 지하철 건설 공사 시 지하수위와 굴착 깊이에 따라 발생하며 발생한

유출 지하수는 시공 후에도 계속 유출된다.특히 지하철 및 고층 빌딩 개발이 많은 도심지

역에서는 다량의 유출 지하수가 발생하며, 지하구조물의 안정성 확보를 위해 배수형

터널을 시공한 경우에도 다량의 지하수가 터널 내로 유출되어 취수 장애 및 수질오염,

지반침하 등의 문제를 야기할 수 있다.

이찬종(2009)은 부산시 수영구에 건설 중인 신양산∼동부산 4차 전력구공사 현장과

전력구 공사 구간에 위치한 민락 역사를 대상으로 전력구 터널 굴착이 진행됨에 따라

발생하는 유출지하수량의 변화와 주변 지역의 지하수위 변화를 비교하여 터널의 지하수

유출이 도심지하수 흐름에 미치는 영향을 분석하였다.두 개의 자동 관측공에서의 지표면

하 지하수 심도 변화 관찰 결과, 2009년 2월 측정된 지하수면은 2008년 5월에 비해

약 2cm의 수위 강하를 나타내었다.또한, 지하수 관정 양수와 지하철 유출만을 고려한

경우와 관정,터널 및 지하철 영향을 모두 고려한 경우에 예측한 지하수위선도를 비교한

결과,터널이 지나는 부분에서 예측값의 차이가 발생하였다.이는 터널 및 지하철 건설에

따른 다량의 지하수 유출이 수영구 내 지하 흐름 상태에 영향을 주어 지하수위 저하를

가속화시켰고,궁극적으로 주변의 우물 고갈 및 해수 침투와 같은 악영향을 초래할 수

있음을 의미한다(그림 4-4 참조).

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 47

관정, 터널 및 지하철 영향 모두 고려 지하수 관정 양수와 지하철 유출만 고려

자료: 이찬종(2009).

<그림 4-4> 2008년 말 연구지역 지하수위선도

4. 지반 변형

유충식,김선빈(2007)에 따르면 터널 굴착에 의한 지반침하는 지하수위 하에서의 터널

굴착에 따른 터널 내부로의 지하수 유입에 의해 발생된다.즉,지하수 유입에 의한 수두

차이는 지하수 유동을 발생시키고,이에 따라 포화 상태가 된 지반의 간극수가 빠져나가

면서 지반 내 간극 수압의 감소로 지하수위가 감소하고, 이로 인해 증가된 유효응력은

지반 내 간극률의 변화를 발생시켜 지반변형을 초래한다(그림 4-5참조) (유충식, 김선

빈, 2007, p.362).

48∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 유충식, 김선빈(2007).

<그림 4-5> 터널 시공 시 지반침하 메커니즘

다시 말해 암반의 지반침하와 지반의 변형 및 내진성의 변화는 지하공간의 개발·이용

으로부터 초래되는 것이다.지반침하는 구조물 누수에 따른 지하수위 저하로 인해 발생하

며 지하공간 조성에 따른 지반의 변형과 개구부 부근의 지진으로 지반 및 내진성의 변화

가 생성된다.따라서 지하수위 아래에서 터널 시공 시에는 지하수 저하로 인한 지표침하

의 문제를 고려하여 진행하여야 하며 지하수위가 높은 지역에서는 장기간에 걸친 침하

발생의 우려가 존재하므로 이에 대한 유지·관리가 중요하다. 다음은 지하공간 개발

로 인한 지하수위의 저감이 발생한 지반침하 사례다.

가. 인천 지하철건설공사에 의한 지반침하 사례

2012년 2월 18일 오후 3시 19분경, 인천시 서구 왕길동 대림아파트 앞에서 길이 10∼

40m,깊이 20m규모의 지반침하가 발생하여 신원 미상의 남자 한 명이 매몰되는 사건이

발생하였다.사건 발생 지점은 인천 지하철 2호선 건설 201공구 현장으로 지하철 건설공

사 영향의 우려가 있는 것으로 알려졌으며(연합뉴스, 2012.2.18), 2013년 6월 18일, 같은

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 49

사업이 진행되는 인근 경인고속도로 서인천나들목에서 인천방향 1.8km 지점 하행선

1차로에도 지반침하가 발생하였다.침하의 규모는 가로 1m,세로 3m,깊이 50cm가량으

로 인명 피해는 없었지만 차로 통제로 인해 극심한 교통 체증을 빚었다(그림 4-6참조).

당시 지하철 건설 공사와 지반 침하의 직접 연관성은 확인되지 않았지만 사고 지점 주변

도로가 연약지반인데다 지하수의 다량 유출로 인해 지하철 건설공사 중 보강공사가 자주

이루어진 것으로 알려졌다(연합뉴스, 2013.6.18).

인천 서구 왕길동 사고현장 경인고속도로 사고현장

자료: 연합뉴스(2012.2.18)(인터넷신문); 연합뉴스(2013.6.18)(인터넷신문).

<그림 4-6> 지반침하 사고 현장

나. 복선전철 사업에 의한 지반침하 사례

경기도 고양시 OO동과 파주시 OO리 일원으로 복선전철 사업이 진행 중인 정거장과

초고층 빌딩 건설을 위한 지반굴착 공사현장이 인접한 지역의 지반조사 측정 결과,지하

수위는 지표 아래 1.3m에서 굴착 이후 14.0m로 저하되었다. 이 지역은 2006년 8월부터

2009년 7월에 걸쳐 정거장이 시공된 이후, 2009년 10월부터 굴착 공사가 진행되어 지반

굴착에 따라 지중응력 및 지하수위가 변한 것으로 나타났으며,철도 시설물 인근에 위치

한 초고층 빌딩의 흙막이 공사(2010년 2월)의 영향으로 지하수위는 지표 아래 16.9∼

50∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

20.6m까지 저하되었다. 정규압밀 점토의 압밀침하 산정방법을 이용하여 해당 지역

의 침하량을 분석한 결과, 지하수위의 저하로 58.8∼108.6mm의 지반침하가 발생하

는 것으로 분석되었다(오병삼, 2012).

5. 지하수 수질 변화 및 오염 확산

지하공간 개발에 따른 지하수의 오염은 굴착이나 약액주입 등에 의한 부유물질량,

탁도, pH변화 등의 직접 요인 외에 지하수 유동 장애에 의한 오염,해안 부근 지하수위

저하에 의한 염수화, 산성토양 및 암반에 의한 지하수 산성화, 공사로 인한 잔존하는

오염지하수의 확산과 같은 간접 요인으로도 발생한다.즉 폐기물 매립층이나 오염물질

함유층에 접하는 대수층에서의 공사 수행의 경우,광역적인 확산 가능성이 존재한다(정

재형, 2009, p.37).

다음은 지하공간 개발·이용에 따른 수질오염의 사례를 살펴보았다.

가. Hallandsås 터널 지하수 오염사례

스웨덴의 남서부에 위치한 Hallandsås 터널은 오슬로와 코펜하겐의 서해안선

일부로 예테보리와 말뫼를 잇는 길이 8.6km의 터널이며 이 역은 균열 암반 내 지하

수층이 존재한다(그림 4-7 참조). 터널 시공 당시, 초기에는 TBM 공법을 이용하였

으나, 지질이 좋지 않아 약액주입 공법을 병행하게 되었는데, 그 결과 약액 성분에

포함된 폴리아크릴아마이드의 잔존량 문제가 발생하였다. 즉, 터널 인근 농가 소의

이상 현상과 터널 내외 및 시냇물과 우물에서의 폴리아크릴아마이드가 검출되었는

데, 이것이 지하수 오염에 의한 것으로 알려지면서 1997년 6월부터 공사가 중지되었

다. 이 사건으로 해당 지역의 방목 소와 식물, 시냇물의 물고기까지 영향을 미쳐

주민들의 시위가 발발하였다. 스웨덴은 터널 시공 시, 갱내 유출량의 허가를 얻도록

규정하고 있다. 그러나 Hallandsås 터널 공사 시 규정된 월평균 33L/sec의 기준을

어기고 과다한 양의 주입재를 사용한 것이 원인이 되어 지하수 오염문제가 발생한

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 51

것으로 밝혀졌다. 이후 공사는 재개되었지만 지하수 속의 폴리아크릴아마이드 농도

는 스웨덴 허가량을 밑돌고 있으나 지질 내의 잔류량은 추정이 어려운 상황이다.

폴리아크릴아마이드는 방치하면 지속적으로 환경을 오염시키는 물질이므로 지하

수를 유출시켜 이를 제거하려는 작업이 진행 중이나 지반 내 잔류량의 추정이 힘들

어 어려움을 겪고 있다(그림 4-8 참조)(Päiviö, Wallentinus, 2001; 정재형, 2007,

pp.16-17).

자료: Pä iviö , Wallentinus(2001).

<그림 4-7> Hallandsås railway 터널 project

52∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: Pä iviö , Wallentinus(2001).

<그림 4-8> 지하수 유출 제거 작업

나. 녹사평역 지하수 오염 사례

2000년 1월 서울 지하철 6호선 녹사평역에서 이태원 쪽으로 120m 떨어진 지점의

지하터널에서 10L/day의 유류가 유출되었고, 같은 해 7월 녹사평역의 승강장 남쪽 끝

삼각지 방향에 있는 집수정에서 다량의 유류가 발견되었으며, 2002년 4월 녹사평역에서

삼각지 방향 150m지점에서 등유가 발견되었다(이진용, 2004, p.26).이에 따라 서울시에

서는 오염 원인 규명을 위한 조사를 실시하였다. 2001년 4월부터 2003년 10월까지 17차

례의 한·미합동전문가회의를 통해 미군은 녹사평 일대에서 발견된 유류가 용산 주한미군

기지로부터 유출된 것임을 시인하고 미군기지 내 오염은 미군 측이,그 외 지역은 서울시

가 복원하기로 합의하였다. 미군기지 주변의 오염된 지하수의 제거는 2003년 11월부터

지하수 오염도 분석과 함께 시작되었고, 52개의 관측정으로부터 측정된 오염 지하수는

2011년 기준 2,520톤과 부유기름 131리터가 제거되었으며, 2001년과 비교하면 11.1m에

서 0.278m로 관측정 내 부유 기름의 두께가 줄어들었다(서울특별시, 2012b). 이 같은

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 53

녹사평역 사례는 오염된 지하수가 잔존하는 지역의 지하철 건설공사로 인해 오염이 확산

되어 지하수 오염문제가 이슈가 된 사례로 지하공간의 개발 이전의 철저한 기초조사와

환경영향평가의 중요성을 일깨워 주는 사례다.

자료: 서울특별시(http://www.seoul.go.kr/).

<그림 4-9> 녹사평역 관정 지하단면도 및 주변 오염 추정 지역

다. 부산 수영구 지하수 염수화 사례

김태형 외(2010)는 부산 동남부 바닷가의 수영지역을 대상으로 해수 침입에 의한 지하

수 수질 오염 분석을 위해 2009년 8월, 50개 지점의 수질 시료(지하수 44지점, 유출

지하수 1지점, 수영강 2지점, 해수 3지점)를 분석하였다. 분석 결과, 일반 지하수를

지시하는 Ca(HCO3)2 유형 34%, 해수 침입이나 인위적인 오염 가능성을 지시하는

NaHCO3 유형 11%, CaSO₄유형 5%, CaCl2 유형 32%와 직접적인 해수침입을 지시

하는 NaCl 유형 18%로 분류되었으며(그림 4-10 참조), 염소이온을 250mg/L 이상

함유한 지역 또한 넓게 나타나 해수 침입에 의한 지하수 수질 오염이 심각한 것으로

나타났다(그림 4-11 참조).

54∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 김태형 외(2010).

<그림 4-10> 수질 삼각 다이어그램 및 수질 유형 파이차트(pie chart)

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 55

자료: 김태형 외(2010).

<그림 4-11> 수질 유형(좌) 및 염소이온(우) 분포도

6. 환원성 지층 산화로 인한 환경 영향

지반에 안정한 상태로 존재하던 황화 광물이 지표에 노출되면 물과 공기, 산소 및

용존 산소와 반응하여 산화되고 그 과정에서 산성암반배수(Acid Rock Drainage, ARD)

를 발생시킨다. 즉, 환원성 지층에서 공사가 진행되면 환원성 지반이 공기와 접촉하여

화학반응을 일으켜 주변 환경에 영향을 미치는 것이다. <그림 4-12>는 환원성 지층에서

공사가 진행될 때 지반이 공기와 접촉하여 발생하는 화학반응을 나타낸 식이다.

황철광의 산화는 산소를 소비하여 황산을 형성하는데, 이때 지층 중에 존재하는

방해석(CaCO3)과 반응하게 되면 pH가 상승하여 수산화철이 침전되고 황산 또한

생성된다. 이때 발생한 황산 산성수가 주변의 암석과 반응하면 암석 내에 존재하는

중금속을 용출시켜 수계를 오염시킨다(배규진, 정재형, 2007, p.43). 이 같은 반응은

자연현상이므로 이 과정 자체가 문제가 되진 않지만, 지하공간의 개발 등으로 인한

인위적인 환경변화에 의해 급격한 산화반응이 진행되면 건설공사현장을 비롯한

56∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

주변 환경에 영향을 미쳐 환경오염을 유발한다(배규진, 정재형, 2007, p.44).

황철광의 산화

2FeS2 +2H2O + 7O2 → 2FeSO4 +2H2SO4

(황철광) (황산제1철) (황산)

2FeSO4 +H2SO4 +1/2O2 → Fe2(SO4) 3 + H2O

(황산제1철+황산) (황산제2철)

완충작용 등에 의한 pH 상승

Fe2(SO4)3+6H2O → 2Fe(OH)3/침전 + 3H2SO4

(황산제2철) (수산화제2철) (황산)

Fe3+황에 의한 황산광물의 산화에 따른 중금속 용출(황동광의 경우)

8Fe2(SO4)3+CuFeS2+8H2O → CuSO4+17FeSO4+8H2SO4

(황산제2철)(황동광) (황산동)(제1철 황산)(황산)

자료: 배규진, 정재형(2007).

<그림 4-12> 환원성 지층에서 공사 진행 시 지반이 공기와 접촉하여 발생하는

화학반응

이와 관련된 사례로는 대구 지하철 건설 예정구간을 대상으로 한 암반의 산성암반배수

발생 개연성 평가를 들 수 있다. 연두봉 외(2007)는 경상계 퇴적암으로 이루어져 일부

지역에서 파쇄대를 따라 관입한 열수에 의해 생성된 황화 광물이 분포하는 대구 지하철

경산연장 1공구 지역을 대상으로 향후 시행될 지하철 건설공사의 안전성 확보를 위한

산성암반배수의 발생 개연성을 평가하였다. 평가 결과, 성토재로 흑색 셰일을 이용할

경우에는 ARD에 의한 피해는 발생하지 않을 것으로 보이나,골재로 사용할 경우 콘크리

트에 함유된 황철석이 미세한 틈을 따라 유입되는 강우와 반응하여 산성수를 생성하고

제4장 ․ 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 사례 ∣ 57

시멘트를 부식시킬 우려가 존재하여 흑색셰일의 골재 사용은 주의가 필요함을 나타냈다.

7. 소결

앞서 살펴보았듯이 대심도 지하공간의 개발·이용은 지하수 유동 교란,지하수위 변화,

유출 지하수 발생, 지하수 취수장애, 도시 하천의 건천화, 지하수 수질 변화 및 오염

확산, 지반 침하 등의 지반환경에 다양한 영향을 미칠 수 있다. 특히, 도심지역의 경우

지하수면이 깊은 곳에 위치하고 있어(서울시의 경우 약 15∼20m깊이),대심도 지하공간

의 개발은 얕은 심도의 지하공간 개발과 비교하여 지하수계에 상당한 영향을 미치는

것을 알 수 있다.지하수계의 변화는 도시하천의 건천화를 초래하여 도심의 열섬현상을

악화시킬 뿐만 아니라, 청계천이나 비원 내 저수지의 건천화를 야기해 문화유산에도

악영향을 미치는 등 자연환경 외에도 사회·문화적 가치도 훼손 할 수 있다.

지반 침하는 그 정도가 심하지 않아도 기설치된 지상의 여러 건축물과 천심도,중심도

의 지하시설물에 큰 영향을 미칠 수 있고 이는 인구와 상업이 밀집한 도심지역의 인명과

재산의 피해와 직결되기 때문에 대심도 지하공간의 개발·이용에 있어서는 무엇보다도

이에 대한 철저한 환경영향평가와 저감방안이 마련되어야 한다.

지하수위 강하로 인한 지하수 취수장애 및 지하수 수질악화 등은 도심지역의 상수도

파괴나 용수부족 등의 재난에 대비하여 시민들에게 지하수를 공급하도록 하는 비상급수

시설16)에도 영향을 미쳐 비상시 용수 확보가 곤란한 상황이 발생할 수도 있다.

점증하는 도심지역의 대심도 지하공간 개발 추세에 맞추어 대심도 지하공간 개발에

의한 지반환경영향을 저감하기 위한 공학적 기술 개발의 노력17)은 꾸준히 지속되는

반면 이와 관련된 정책적 대안은 아직까지 마련되어 있지 않다.이는 대심도 지하공간

개발·이용에 따른 환경적 위해(environmental risk)에 대한 인식이 부족하기 때문이다.

16) 서울시는 2013년 5월 기준 공원, 아파트 단지, 학교 등에 지하수를 개발하여 총 1,282개소의 ‘민방위비상급수시설’을 운영하여 비상시에 서울시민 1인당 하루 17L의 용수를 공급할 수 있도록 하였다(서울특별시, 2013c).

17) 도심지역 지하공간 개발 기술 현황 및 발전방향은 <부록 3>에 정리하였다.

58∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

이와 같이 대심도 지하공간 개발에 따른 지반환경영향이 상당함에도 그 위해성에 대한

인식이 부족한 결정적인 이유는 지하공간 개발·이용 시설에 대한 자료 및 정보가 다양한

관리주체에 의해 산발적으로 관리되고,환경 영향을 평가할 만한 사후조사가 이루어지지

않아 근거로 제시할 만한 자료가 거의 없기 때문이다. 따라서 지하공간 개발에 따른

환경영향에 대한 보다 신뢰성 있는 자료 확보를 위해서는 지하공간 개발에 따른 사후영향

평가를 실시하여 개발 전후 자료를 이용하여 지하공간정보에 대한 통합 자료 구축이

필요하다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 59

∣제5장 ․ 국내·외 지하공간 관련

법·제도 분석 및 시사점∣1. 국내 지하공간 관련 법·제도

국내 지하공간 개발과 관련된 법·제도는 크게 지하공간계획,지하공간 개발·이용시설,

지반환경,지하공간의 소유권과 보상,지하공간 이용자의 건강과 안전 관련 부문 등 다섯

가지로 분류할 수 있다. 이 중에서 본 장에서는 연구범위에 맞게 첫째, 지하공간계획

관련 부문,둘째,지하공간 개발·이용시설 관련 부문,셋째,지반환경 관련 부문의 법제도

현황에 대해 살펴보았다.대심도 지하공간과 관련하여 많은 논의가 되는 지하공간 소유권

과 이용권 관련 부문과 지하공간 이용자의 건강과 안전 관련 부문의 국내 법·제도 현황은

부록으로 정리하였다.

가. 지하공간계획 관련

1) 국토의 계획 및 이용에 관한 법률(이하 국토계획법)

「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」은 공공복리 증진과 국민 삶의 질 향상을 목적으로

하는 법률로 국토의 이용·개발과 보전을 위한 계획의 수립 및 집행 등에 필요한 사항을

규정하고 있다.동법 제2조에는 국내의 토지이용과 관련된 여러 계획을 정의하고 있는데

각 계획의 정의를 정리하면 <표 5-1>과 같다.

60∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<표 5-1> 국토계획법 내 여러 계획의 정의 (국토계획법 제2조)

광역도시계획 광역계획권18)의 장기발전방향을 제시하는 계획

도시·군계획

- 특별시·광역시·특별자치시·특별자치도·시 또는 군19)의 관할 구역

에 대하여 수립하는 공간구조와 발전방향에 대한 계획

- 도시·군기본계획과 도시·군관리계획으로 구분

도시·군기본계획

-특별시·광역시·특별자치시·특별자치도·시 또는 군의 관할 구역에

대하여 기본적인 공간구조와 장기발전방향을 제시하는 종합계획

- 도시·군관리계획 수립의 지침이 되는 계획

도시·군관리계획

- 특별시·광역시·특별자치시·특별자치도·시 또는 군의 개발·정비

및 보전을 위하여 수립하는 토지 이용, 교통, 환경, 경관, 안전, 산업,

정보통신, 보건, 복지, 안보, 문화 등에 관한 계획

지구단위계획

- 도시·군계획 수립 대상지역의 일부에 대하여 토지 이용을 합리화하고

그 기능을 증진시키며 미관을 개선하고 양호한 환경을 확보하며, 그 지역을

체계적·계획적으로 관리하기 위하여 수립하는 도시·군관리계획

광역도시계획은 GTX와 같이 도심지역의 토지이용 과밀화 해소를 위한 방안으로

도심과 인근 도시를 연계하는 광역권 사업을 계획할 때 서로 다른 지자체와의 공간

이용권 등과 관련된 계획이다. 지하공간 개발은 지상의 국토 개발과 마찬가지로

공간구조에 대한 계획적 개발이 필요한데 이는 도시·군기본계획과 관련이 있다.

지하공간을 이용하는 지하시설물 등에 대한 설치 등의 관리와 관련된 내용은 도시·

군관리계획에서 다룬다. 한편, 도시지역 토지의 합리적 이용과 기능 증진, 환경 보전

등의 목적으로 지하공간을 이용하려는 경우에는 지구단위계획 등을 통해 입체적

18) 동법 제10조에 따라 공간구조 및 기능을 상호 연계하고 환경을 보전하며 광역시설을 체계적으로 정비하기 위하여 필요한 경우에는 인접한 둘 이상의 특별시·광역시·특별자치시·특별자치도·시 또는 군의 관할 구역 전부 또는 일부를 광역계획권으로 지정할 수 있다.

19) 광역시의 관할 구역에 있는 군은 제외한다. 이하 동일.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 61

토지이용을 도모할 수 있다. 동법 시행령 제43조에는 도시지역에서 지하공간을 효

율적으로 개발하고자 하는 지역은 지구단위계획구역의 지정대상지역으로 정할 수

있도록 하고 있다. 2013년 5월 15일 서울시에서 공표한 2020 서울도시기본계획에는

한정된 토지자원의 효율적 이용을 목표로 지구단위계획 수립 시 지상과 지하공간을

동시에 고려하는 입체적 토지이용을 의무화하고 이와 함께 지하공간을 체계적으로

관리하기 위한 장기종합계획인 지하공간 종합관리 기본계획을 수립하도록 하고

있다.

2) 2020 서울도시기본계획(2006년 공표)

2006년 발표한 2020도시기본계획의 토지의 이용 및 개발에 관한 사항을 보면 토지자

원의 효율적 이용을 위한 과제로 입체적 토지이용과 지하공간의 체계적인 관리를 계획하

고 있다.이는 한정된 토지의 효율적 이용을 위한 지상 및 지하공간의 통합적인 활용·관리

방안으로 한번 잘못 개발되면 원상복구가 어려운 지하개발의 장기종합계획을 수립하여

무분별한 개발을 억제하기 위함이다.과제의 전략으로는 지상과 지하공간의 통합 관리를

제시하고 있으며, 지구단위계획 등을 통한 지상 및 지하공간의 통합적 접근이 지구 내

필요한 공공시설의 확충과 새로운 도시기능의 유치, 보행공간의 확보를 가능하게 할

것이라 예측하고,지하 매설물의 체계적인 관리를 위한 장기적인 종합관리계획을 수립하

고 있다. 전략에 따른 시책으로는 지구단위계획 수립 시 입체적 토지이용의 의무화와

지하공간 종합관리 기본계획의 수립을 내세웠으며 2006년 지하공간 수립계획 보고서가

발간되었다(서울특별시, 2006b, pp.176-185).

2006년 서울시에서 발간한 지하공간 수립계획 보고서는 지하공간의 무분별한 개발

방지와 미래 지향적인 도시공간관리 및 활용을 목적으로 서울특별시 행정구역 내 존재하

는 지하시설물을 대상으로 한다.또한, 지하공간 기본계획(계획적 지하이용지구 기본계

획,지하시설물 기본계획,지하도로 기본계획)에 관해 서술하고 있다.이 중 계획적 지하

이용지구 기본계획은 지하공간의 활용에 따른 거주공간의 조성 및 보행자의 편리성과

62∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

구분 선정기준

토지이용

조건

- 서울의 도심, 부도심 지역을 우선 선정

- 도시계획상 사업지역 등 고도의 토지이용이 가능한 지역

- 대형 공공시설 또는 다중이용시설 등 주요 시설이 입지하여 주변개발이 활발한 지역

개발현황

- 지상부의 개발용적률 현황 및 건축물 용도 등을 고려하여 현재 지상이 고도로 개발되어

있는 지역

- 교통현황: 보행환경이 열악하거나 질적 저하가 우려되는 지역 또는 지상, 지하 보행환경

및 보행 교통의 개선이 필요한 지역

- 기존 지하공간 개발현황: 지하상가 및 주요 지하시설이 분포하는 지역

개발

가능성

- 대규모 면적 신개발이 계획된 지역

- 지구단위계획 및 뉴타운계획 등 주요 도시개발계획 대상지 또는 주요 지하시설물이

계획된 지역

도시기능을 활성화하되,지하공간의 무분별한 개발을 억제하기 위해 필요한 지역의 선별

적 개발을 계획하고 있다. 이를 위해 지하공간의 선별적인 개발, 네트워크 조성, 복합

통합개발 유도를 계발 방향으로 제시하고 있으며 <표 5-2>와 같은 선정기준을 수립하여

도심지구, 영등포지구, 영동지구, 용산지구를 계획적 지하이용지구로 우선 선정하였다

(서울특별시, 2006a, pp.213-223).

<표 5-2> 계획적 지하이용지구의 선정 기준

자료: 서울특별시(2006a).

또한 2020서울도시기본계획의 환경 보전 계획에 관한 사항에서는 환경정책과 관련하

여 통합적이고 광역적인 환경관리 체계 확립을 위해 환경영향평가제도 시행의 강화를

계획하였고,서울시 환경영향의 사전평가 및 사후관리 기능의 강화를 전략으로 세웠다.

그에 따른 시책으로는 서울시 환경영향평가제도의 통합시행,서울시 지속 가능성 평가제

도의 정립, 도시개발사업의 환경 적합성 평가를 위한 표준 업무 처리 지침의 활용을

제시하고 있다(서울특별시, 2006b, pp.435-444).

나. 지하공간 개발·이용시설 관련

「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」 제43조는 도시·군계획시설의 설치 및 관리에

대해 규정하고 있는데 지상·수상·공중·수중 또는 지하에 기반시설20)을 설치하려면 그

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 63

시설의 종류·명칭·위치·규모 등을 미리 도시·군관리계획으로 결정하여야 하며, 도시·군

계획시설의 결정·구조 및 설치의 기준 등에 필요한 사항은 국토교통부령으로 규정하도록

하고 있다. 그 세부사항은 국토교통부령으로 정하는 범위에서 시·도의 조례로 정할 수

있다. 다만, 다른 법률에 특별한 규정이 있는 경우에는 그 법률에 따른다. 이들 시설물

중에서 지하공간에 설치되는 지하시설물과 관련된 관계 법령과 관리주체를 시설물

별로 정리하면 <표 5-3>과 같다.

<표 5-3> 지하시설물별 관계 법령과 관리주체 구

분통합대상 관계법령 관리주체 관계기관

지하보도지하공공보도시설의 결정·구조

및 설치기준에 관한 규칙

국토교통부

(도시정책과)

지자체별

도로관리사업소

지하차도도시·군계획시설의 결정·구조

및 설치기준에 관한 규칙

국토교통부

(도시정책과)

지자체별

도로관리사업소

지하철 도시철도법국토교통부

(광역도시철도과)

지하철공사,

도시철도공사

지하상가지하공공보도시설의 결정·구조

및 설치기준에 관한 규칙

국토교통부

(도시정책과)

지자체별

시설관리공단지하

주차장주차장법

국토교통부

(도시광역교통과)

지자체별 시설

관리공단 및 민간

상수도 수도법환경부

(수도정책과)지자체별 상수과

하수도 하수도법환경부

(생활하수과)지자체별 하수과

송유 송유관안전관리법산업통상자원부

(에너지안전과)송유관 공사

통신 전기통신기본법방송통신위원회

(정책총괄과)

KT, SK텔레콤,

LG U+, 지자체별

정보통신 담당관

전력 전기사업법산업통상자원부

(전력산업과)전력공사

가스 도시가스사업법

산업통상자원부

(에너지안전팀,

가스산업과)

가스공사, 도시

가스업체(32개)

난방열사용시설기준(한국지역난방공

사), 지하수법(지열냉난방 이용시)

산업통상자원부

(에너지관리과)

지역난방공사, SH

공사

공동구 국토의 계획 및 이용에 관한 법률국토교통부

(도시정책과)

지자체별

시설관리공단

20) 동법 시행령 제2조 제1항에 따르면 기반시설에는 교통시설, 공간시설, 유통·공급시설, 공공문화체육시설, 방재시설, 보건위생시설, 환경기초시설이 포함된다.

64∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<표 5-3> 지하시설물별 관계 법령과 관리주체 (계속)

구분 통합대상 관계법령 관리주체 관계기관주요 건물

지하층

초고층 및 지하연계 복합건축물

재난관리에 관한 특별법

소방방재청

(특수재난대비과)

건축물 소유자 및

관리자

치수

관련

시설

저류시설

하수도법(우수유출저감시설

제외),자연재해대책법(우수유출저

감시설)

환경부

(생활하수과),

소방방재청

(방재대책과)

-

환경

기초

시설

하수도

처리시설하수도법

환경부

(생활하수과)-

폐기물

처리시설폐기물관리법

환경부

(자원순환정책과)-

주: 우수유출 저감시설의 경우 「자연재해대책법」을, 하수저류시설21)의 경우 「하수도법」을 따름. 자료: 국토해양부(2012)에서 재구성.

1) 도시·군계획시설의 결정·구조 및 설치기준에 관한 규칙

이 규칙은 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」 제43조 제2항의 규정에 의한 도시·군계

획시설의 결정·구조 및 설치의 기준에 대해 필요한 사항과 동법 시행령 제2조 제3항의

규정에 의한 기반시설의 세분 및 범위에 관한 사항을 규정하고 있다. 동법 제8조에서는

도시·군계획시설 결정을 하는 경우 환경훼손을 최소화하고,역사적,문화적 또는 향토적

가치가 있는 자원을 보전·육성하며 도시경관을 선도하는 결정을 하도록 규정하고 있다.

또한 동법 제8조의 3에서 불투수면에서 발생하는 빗물 유출을 최소화하는 등 자연상태의

물순환 회복에 기여하도록 도시·군계획시설을 결정하도록 명시하였다.

동법 시행령 제2조 제1항에서는 기반시설을 특성에 따라 <표 5-4>와 같이 세분화한

다. 도시·군계획시설의 결정·구조 및 설치의 기준 등에 필요한 사항은 동법 시행령에서

규정하도록 하고 있고, 그 범위에서 세부사항은 시·도의 조례로 정할 수 있다.

21) 하수저류시설이란 하수관로로 유입된 하수에 포함된 오염물질이 하천·바다, 그 밖의 공유수면으로 방류되는 것을 줄이고 하수가 원활하게 유출될 수 있도록 하수를 일시적으로 저장하거나 오염물질을 제거 또는 감소하게 하는 시설( 「하천법」 제2조 제3호나목에 따른 시설과 「자연재해대책법」 제2조 제6호에 따른 우수유출저감시설은 제외한다)을 말한다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 65

구분 시설 세부시설

교통시설

도로·철도·항만·공항·주차장·정

류장·궤도·운하, 자동차 및 건설기계

검사시설, 자동차 및 건설기계운전학원

§ 도로: 일반도로, 자동차전용도

로, 보행자전용도로, 자전거전

용도로, 고가도로, 지하도로22)

§ 자동차정류장: 여객자동차터미

널, 화물터미널, 공영차고지, 공

동차고지

공간시설 광장·공원·녹지·유원지·공공공지

§ 광장: 교통광장, 일반광장, 경관

광장, 지하광장, 건축물부설광

유통·공급시설

유통업무설비, 수도·전기·가스·열

공급설비, 방송·통신시설, 공동구·시

장, 유류저장 및 송유설비

공공문화

체육시설

학교·운동장·공공청사·문화시설·

공공필요성이 인정되는 체육시설·도서

관·연구시설·사회복지시설·공공직

업훈련시설·청소년수련시설

방재시설

하천·유수지·저수지·방화설비·방

풍설비·방수설비·사방설비·방조설

보건위생시설

화장시설·공동묘지·봉안시설·자연

장지·장례식장·도축장·종합의료시

환경기초시설하수도·폐기물처리시설·수질오염방

지시설·폐차장

<표 5-4> 도시·군계획시설의 세분 및 범위

자료: 국토해양부(2012).

2) 지하공공보도시설의 결정·구조 및 설치기준에 관한 규칙

이 규칙은 「군도시계획시설의 결정구조 및 설치기준에 관한 규칙」 제16조 제2항 및

제17조 제2항의 규정에 의하여 지하공공보도시설의 결정구조 및 설치기준에 관련된 사

항을 규정하고 있다.

22) 시·군내 주요 지역을 연결하거나 시·군 상호간을 연결하는 도로로서 지상교통의 원활한 소통을 위하여 지하에 설치하는 도로(도로·광장 등의 지하에 설치된 지하공공보도시설을 포함한다). 다만, 입체교차를 목적으로 지하에 도로를 설치하는 경우를 제외한다 (동법 제9조)

66∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

3) 주차장법

「주차장법」 제1조에는 이 법의 목적을 주차장의 설치·정비 및 관리에 필요한 사항을

규정함으로써 자동차교통을 원활하게 하여 공중(公衆)의 편의를 도모하는 것으로 정의

하고 있다.동법 제2조 1항에 따르면 지하주차장은 도로의 노면 및 교통광장 외의 장소에

설치된 주차장으로 일반의 이용에 제공되는 ‘노외주차장’에 해당한다. 동법 제6조에는

주차장을 설치할 경우 도시·군관리계획과 「도시교통정비 촉진법」에 따른 도시교통정비

기본계획을 따르도록 규정하고 있다.주차장 주차구획의 크기(길이,너비,높이 등),조도,

방법설비 등의 사항은 동법 시행규칙에서 명시하고 있다.

4) 도시철도법

도시철도란 도시교통의 원활한 소통을 위하여 도시교통권역23)에서 건설·운영하는 철

도·모노레일·노면전차·선형유도전동기·자기부상열차 등 궤도(軌道)에 의한 교통시설 및

교통수단을 말하며,24) 도시지역의 지하철이나 GTX가 이에 해당된다.국토교통부의 「도시철도법」은 도시교통의 발전과 도시교통 이용자의 안전 및 편의 증진을 목적으로 하며

도시철도의 건설,운영,관리에 관한 내용을 규정하고,국가,지방자치단체,도시철도공사,

그 외 합법적으로 승인받은 법인이 건설·운영하는 국내 대부분의 도시철도에 적용된

다.25) 동법 제3조의 2에 따르면 특별시장·광역시장·도지사 또는 특별자치도지사(이하

‘시·도지사’라 한다)는 관할 도시교통권역에서 도시철도를 건설·운영할 필요가 있다고

인정하는 경우 관계 시·도지사와 협의하여 10년 단위의 도시철도기본계획(이하 ‘기본계

획’이라 한다)을 수립하여 국토교통부장관에게 제출하여야 한다. 도시철도기본계획은

해당 도시교통권역의 교통상황, 수요예측, 도시철도 건설계획, 경제성 평가, 노선설계,

자금 조달 및 운용계획 등을 포함한다. 지하공간에 건설하는 도시철도와 관련해서는

동법 제4조의 6,제5조,제5조의 2에서 지하공간 개발,이용에 의한 이해관계를 규정하고

23)「도시교통정비 촉진법」제4조에 따라 지정·고시된 교통권역.

24)「도시철도법」제3조 제1항.

25)「도시철도법」제2조는 이 법의 적용범위를 명시하고 있다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 67

있다.도시철도 건설자가 도시철도를 건설하기 위해 토지의 지하 부분을 사용하게 되면

지하부분에 대한 보상,토지 등의 수용 및 사용,구분지상권의 설정등기 등에 대해 <부록

1>과 같이 규정하고 있다.

5) 하수도법

지하매설물 중 공공하수도,하수관로,우수유출저감시설을 제외한 하수저류시설 등은

「하수도법」의 규제를 받는다.이 법 제2장에는 공공하수도의 설치 및 설치기준 및 관리에

대한 규정을 명시하고 있고, 제7장에는 공공하수도 정보시스템 구축에 대해 규정하고

있다.

6) 자연재해대책법

서울시의 대심도 터널형 빗물저류시설 사업은 우수유출저감시설로서 소방방재청의

「자연재해대책법」의 규제를 받는다.이 법은 태풍,홍수 등의 자연재난으로부터 국토를

보존하고 국민의 생명·신체 및 재산과 주요 기간시설(基幹施設)을 보호하기 위하여 우수

유출저감시설26)을 포함한 자연재해의 예방·복구 및 그 밖의 대책에 관하여 필요한 사항

을 규정하고 있다.

7) 전기사업법

천심도와 중심도에 이미 많은 전력구가 설치되어 있어서 전력구가 점점 깊은 심도에

설치되면서 전력구 또한 대심도 지하시설물 중 하나가 되어가고 있다.전력구는 전기설비

로서 전기사업에 관한 기본제도를 다루는 「전기사업법」에 의해 그 설치,안전관리 등의

규제를 받는다.

26) 2013년 8월 신설.

68∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

8) 기타

이 외 상수도, 송유, 통신, 가스 등 주로 얕은 심도에 설치되는 생활기반시설은 각각

「수도법」, 「송유관안전관리법」, 「전기통신기본법」, 「도시가스사업법」 등의 개별법에서

각 시설의 결정구조 및 설치기준을 규정하고 있다.

다. 지반환경 관련

1) 지하수법

지하공간 개발·이용시설 중에서 지하차도(터널형), 지하철(광역고속철도 포함), 터널

형 전력구,지열냉난방,서울시의 터널형 저류시설,지중폐기물 처리시설 등 대심도 지하

공간에 설치되는 지하시설물은 주변 지하수계에 영향을 미치게 되므로 「지하수법」의

규제를 받게 된다. 지하공간 개발과 관련된 「지하수법」의 규정은 크게 토지굴착, 유출

지하수, 지하수 장해와 관련하여 세 가지를 꼽을 수 있다.

먼저 토지굴착과 관련해서는 「지하수법」 제9조의 4에는 지하수 조사, 지하수 영향조

사, 수질측정,또는 지하수의 수량 및 수질에 영향을 미치는 행위로 토지를 굴착하려는

자는 행위에 대해 그 내용을 미리 시장·군수·구청장에게 신고하도록 되어 있다.

「지하수법」 제9조의 2에 따르면 지하철,터널 등의 지하시설물을 설치하려는 자 또는

국토교통부령에서 정하는 규모 이상의 건축물27)이나 그 밖의 시설물을 설치하려는 자는

그 행위로 인하여 지하수가 유출되는 경우 이를 감소시킬 수 있는 대책을 수립·시행하도

록 명시하고 있다.만일 대책에도 불구하고 해당 시설 또는 건축물 등의 준공 후 국토교통

부령으로 정하는 규모 이상으로 지하수가 유출되면 국토교통부령으로 정하는 바에 따라

이를 대통령령으로 정하는 용도로 이용할 수 있도록 이용계획을 수립하여 시장·군수·구

청장에게 신고하여야 한다. 여기서 "국토교통부령으로 정하는 규모"란 다음 각 호의

구분에 따른 지하수 유출량의 규모를 말한다.

27) 동법 제9조의 2 제1항에서 ‘국토교통부령으로 정하는 규모 이상의 건축물’이란 특별시 또는 광역시에 건설하는 건축물로서 그 층수가 21층 이상이거나 연면적이 10만 제곱미터 이상인 건축물을 말한다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 69

1. 지하철 역사(驛舍) 1개소: 1일 300톤

2. 터널, 전력구(電力溝) 및 통신구(通信溝) 각 1개소: 1일 300톤

3. 제1항에 따른 건축물 1동: 1일 30톤

이때,유출 지하수의 유량 측정자료 및 수질검사서를 유출 지하수의 이용계획과 함께

제출하고 이를 시행하도록 되어 있다.

지하공간 개발에 따른 지반환경영향을 보면,지하수위 저하,지반침하,지하수 수질저

하 등의 지하수 장해가 발생할 가능성이 매우 높다.이와 관련하여 「지하수법」 제6조의

2에는 시·도지사가 국가지하수관리기본계획에 따라 관할 구역의 지역지하수관리계획

(이하 ‘지역관리계획’이라 한다)을 수립하여 국토교통부장관의 승인을 받도록 되어 있는

데, 이때 관할 구역에서 지하수의 수위저하, 수질오염 등 대통령령에서 정하는 지하수

장해가 발생하는 경우 시장·군수·구청장은 시·도지사와 협의한 후 지역관리계획을 수립

하여 국토교통부장관에게 승인을 요청할 수 있다.동법 제6조의 2제2항에서 ‘대통령령으

로 정하는 지하수 장해가 발생하는 경우’란 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경우를

말한다.

1. 지하수의 지나친 개발ㆍ이용으로 지하수의 수위가 현저하게 낮아져 수원(水源) 고갈이나 지반이 내려앉는 현상이 발생하는 경우

2. 지하수 수질이 악화되어 수질의 개선 또는 정화가 요구되는 경우

3. 해안지역과 섬지역에서 지하수의 지나친 개발ㆍ이용으로 대수층(帶水層) 안으

로 바닷물이 침입한 경우

4. 그 밖에 지하수의 보전 및 관리를 위하여 필요한 조치를 하지 아니하면 지하수

의 이용이 어렵게 되는 경우

「지하수법」에 따르면 지하공간 개발에 따른 지하수 장해가 발생하였을 때에는 지자체

주도로 지역지하수계획을 수립하여 대응하도록 하고 있다. 지하수 장해와 관련해서는

70∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

‘지하수보전구역’을 지정하여 관리하는 규정도 있다.지하수보전구역이란 지하수의 수량

이나 수질을 보전하기 위하여 필요한 구역으로 (「지하수법」 제2조 제3항) 시․도지사가

지하수의 보전․관리를 위하여 필요하다고 인정하는 경우에는 다음 각 호의 어느 하나에

해당하는 지역을 지하수보전구역으로 지정할 수 있도록 하고 있다.(「지하수법」 제12조)1. 지하수를 이용하는 하류지역과 수리적으로 연결된 지하수의 공급원이 되는

상류지역

2. 주된 용수공급원이 되는 지하수가 상당히 부존된 지층이 있는 지역

3. 대통령령으로 정하는 공공급수용 지하수 개발·이용 시설의 중심에서 대통령령

으로 정하는 반지름 이내에 제13조 제1항 제2호에 따른 시설28)이 설치되어 수질의

저하가 우려되는 지역

4. 지하수 개발·이용량이 기본계획 또는 지역관리계획에서 정한 지하수 개발 가능

량에 비하여 현저하게 높다고 판단되는 지역

5. 지하수의 지나친 개발·이용으로 인하여 지하수의 고갈 현상, 지반침하 또는

하천이 마르는 현상이 발생하거나 발생할 우려가 있는 지역

6. 지하수의 개발·이용으로 인하여 주변 생태계에 심각한 악영향을 미치거나 미칠

우려가 있는 지역

7. 그밖에 지하수의 수량이나 수질을 보전하기 위하여 필요한 지역으로서 대통령

령으로 정하는 지역

또한,국토교통부장관은 시·도지사가 지정하는 지하수보전구역 지정 범위에 해당하는

지역이 다음 각 호의 어느 하나에 해당하는 경우에는 시·도지사에게 지하수보전구역

지정을 명할 수 있다(「지하수법」 제12조).1. 지하수의 보전·관리를 위하여 지하수보전구역을 지정할 필요가 있는데도 지정

28) 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률」, 「폐기물관리법」, 「하수도법」, 「가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률」, 「유해화학물질 관리법」, 또는 「토양환경보전법」에 따른 허가·승인·신고 등의 대상이 되는 시설을 말한다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 71

을 하지 아니하여 지하수의 보전·관리에 지장을 초래할 우려가 있다고 판단되는

지역

2. 수질 보전을 위하여 환경부장관이 요청한 지역

3. 그밖에 지하수의 보전·관리에 필요하다고 인정되는 경우로서 대통령령으로

정하는 지역

2) 환경영향평가법

환경부의 「환경영향평가법」은 환경영향평가제도의 체계성 및 효율성을 제고하고자

기존의 사전환경성검토와 환경영향평가를 일원화한 법률이다. 「환경영향평가법」에서는

전략환경평가제도를 도입하여 종전의 「환경정책기본법」 상의 사전환경성 검토 규정을

전략환경영향평가와 소규모 환경영향평가로 개편하였다(환경부, 2012b). 전략환경영향

평가,소규모환경영향평가,환경영향평가는 그 개념과 평가대상,평가항목에 차이를 보인

다.

자료: 환경부(2012b).

<그림 5-1>「환경영향평가법」개편 사항

가) 전략환경영향평가

전략환경영향평가는 개발사업에 앞서는 상위단계의 정책(Policy), 계획(Plan), 프로그

램(Program) 수립 시 경제적, 사회적 영향과 함께 환경적 영향을 통합 고려하여 지속

가능 발전을 이루는 체계적 의사결정 지원수단이다.개정된 「환경영향평가법」 제2조에

서는 전략환경영향평가를 환경에 영향을 미치는 상위계획을 수립할 때에 환경보전계획

72∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

과의 부합 여부 확인 및 대안의 설정·분석 등을 통하여 환경 측면에서 해당 계획의 적정성

및 입지의 타당성 등을 검토하여 국토의 지속 가능한 발전을 도모하는 것으로 정의하고

있다.

<그림 5-1>에서와 같이 종전의 사전환경성 검토의 대상이던 행정계획을 성격에 따라

정책계획과 개발기본계획으로 구분지어 전략환경영향평가의 대상으로 규정하였다.정책

계획은 국토의 전 지역이나 일부 지역을 대상으로 개발 및 보전 등에 관한 기본 방향이나

지침 등을 일반적으로 제시하는 계획으로 관광개발기본계획,유통산업발전기본계획,국

가철도망 구축계획 등이 이에 해당한다.또한 개발기본계획은 도시관리계획,택지예정지

구 지정,산업단지 지정,재정비촉진계획 등과 같이 국토의 일부 지역을 대상으로 하며

구체적인 개발구역의 지정에 관한 계획 또는 개별 법령에서 실시계획 등을 수립하

기 전에 수립하는 계획으로서 실시계획 등의 기준이 된다.

<표 5-5> 전략환경영향평가 대상 구분

구분 정책계획 개발기본계획

범위 국토·도시 전체 개발구역지정,개발계획 지역

성격중·상위계획

(개발구역 포함)개발 실행계획

주요 내용장기적 정책목표

기준·원칙 설정

개발목표, 규모, 토지이용계획,

환경보전계획

기간장기계획(10~20년)

중기계획(5~10년)특별한 기간 없음

주요 계획

하천정비기본계획, 관광개발

기본계획, 국토종합계획,

도종합계획,주택종합계획,

도시기본계획 등

산업단지지정,

택지예정지구지정, 유통단지지정,

도로기본계획, 연안관리지역계획 등

자료: 환경부(2012c).

종전에는 도시지역에서 기반시설을 설치하거나 지구단위계획 수립 등 특정 계획에

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 73

한하여 사전환경성검토(행정계획)제외대상을 규정하였으나,개정법에서는 도시지역(녹

지지역 제외)에서 60,000m2 이하의 행정계획을 수립할 경우 전략환경영향평가 대상에서

제외하였다.기존 도시지역 내 적용기준이 다양하여 혼선을 초래하던 문제점을 개선하고

이미 개발이 이루어진 대부분의 도시지역에 대하여 일부 규제를 완화하고 계획의 적정성

및 입지의 타당성을 검토함으로써 국토의 지속 가능한 발전을 도모하기 위한 전략

환경영향평가의 취지가 반영되도록 하였다.

<표 5-6> 전략환경영향평가 면제범위 완화

구분 종전 개정

도시지역

- 녹지지역 : 10,000m2 미만 좌동- 주거·상업·공업 : 10,000m2

- 도시관리계획지역

◦기반시설 설치·정비·개량 : 30,000m2

◦도시개발·정비 : 60,000m2

◦지구단위계획 : 30,000m2

60,000m2

비도시지역 10,000m2미만 좌동

자료: 환경부(2012c).

기존 환경영향평가제도는 사전환경성검토(행정계획)및 환경영향평가 시 각각의 단계

에서 주민의 의견을 수렴하도록 되어 있다.다만,사전환경성검토 단계에서 환경영향평가

에 준하는 의견수렴을 실시한 경우에는 환경영향평가 단계에서는 이를 생략할 수 있었다.

하지만 이러한 사전환경성검토(행정계획)의견수렴은 그 절차와 방법이 구체적으로 규정

되어 있지 않아 혼란이 있었으며 사업의 시행단계에서 발생할 가능성이 있는 사회적

갈등을 예방하기 위해서 개정법에서는 개발기본계획에 대한 전략환경영향평가 시에도

주민이 요구하면 공청회 개최, 주민의견 재수렴, 주민 등의 의견수렴 결과와 반영 여부

공개 등 세 가지 규정을 의무화되었다.반면,정책계획은 계획의 성격상 전 국토를 대상으

로 하거나,구체적인 입지가 없는 것 등을 고려하여 주민의견 수렴의무 절차를 생략하였

다.

74∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

자료: 환경부(2012a).

<그림 5-2> 전략환경영향평가 절차

전략환경영향평가의 평가항목 역시 평가대상에 따라 구분되어 「환경영향평가법」 시행령에 명시되어 있다.전략환경영향평가 대상계획을 수립하려는 자는 전략환경영향평

가를 실시하기 전에 평가 항목·범위·방법 등이 포함된 평가준비서를 작성하여 환경영향

평가협의회의 심의를 거쳐야 하며 이에 따라 결정된 전략환경영향평가항목 등을 공개해

야 한다.

나) 소규모환경영향평가

소규모환경영향평가는 각종 개발사업을 시행함에 있어 계획수립 초기단계에서 계획의

적정성이나 입지의 타당성을 검토하고 환경보전방안 등을 마련해 나가는 일련의 계획수

립 과정 및 절차를 의미한다. 「환경영향평가법」 제2조에서는 소규모환경영향평가를 환

경보전이 필요한 지역이나 난개발이 우려되어 계획적 개발이 필요한 지역에서 개발사업

을 시행할 때에 입지의 타당성과 환경에 미치는 영향을 미리 조사·예측·평가하여 환경보

전방안을 마련하는 것으로 정의하고 있다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 75

소규모환경영향평가는 보전이 필요한 지역과 난개발이 우려되어 환경보전을 고려한

계획적 개발이 필요한 지역에서 시행되는 개발사업이 평가 대상이 되는데 대상사업의

종류와 범위는 「환경영향평가법」 시행령에서 자세히 규정하고 있다.

다) 환경영향평가

환경영향평가는 개발사업의 사업계획을 수립하면서 해당 사업으로 인하여 환경에 미

치는 해로운 영향을 예측·분석하고 부정적인 환경영향을 줄이는 방안을 마련하는 계획과

정의 일환이며 의사결정을 지원하는 수단이다. 「환경영향평가법」 제2조에서는 환경영향

평가를 환경에 영향을 미치는 실시계획·시행계획 등의 허가·인가·승인·면허 또는 결정

등을 할 때에 해당 사업이 환경에 미치는 영향을 미리 조사·예측·평가하여 해로운 환경영

향을 피하거나 제거 또는 감소시킬 수 있는 방안을 마련하는 것으로 정의하고 있다.

환경영향평가를 해야 하는 대상사업은 ① 도시 개발사업, ② 산업입지 및 산업단지

조성사업,③ 에너지 개발사업,④ 항만 건설사업,⑤ 도로 건설사업,⑥ 수자원 개발사업,

⑦ 철도(도시철도 포함) 건설사업, ⑧ 공항 건설사업, ⑨ 하천의 이용 및 개발 사업,

⑩ 개간 및 공유수면 매립사업, ⑪ 관광단지 개발사업, ⑫ 산지 개발사업,⑬ 특정 지역

개발사업,⑭ 체육시설 설치사업,⑮ 폐기물 처리시설 설치사업,⑯ 국방·군사 시설 설치

사업,⑰ 토석·모래·자갈·광물 등의 채취사업,⑱ 환경에 영향을 미치는 시설로서 대통령

령으로 정하는 시설의 설치사업이 있다(「환경영향평가법」 제22조).환경영향을 평가하는 분야는 대상사업의 시행으로 영향을 받게 될 대기환경(기상,

대기질, 악취, 온실가스), 수환경(수질:지표지하, 수리·수문, 해양환경), 토지환경(토지이

용, 토양, 지형·지질), 자연생태환경(동·식물상, 자연환경자산), 생활환경(친환경적 자연

순환, 소음·진동, 위락·경관, 위생·공중보건, 전파장해, 일조장해) 및 사회·경제(인구, 주

거, 산업) 등이 있다.

76∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

전략환경영향평가 소규모 환경영향평가 환경영향평가

환경에 영향을 미치는 상위계획을 수립할 때에 환경보전계획과의

부합 여부 확인 및 대안의 설정·분석 등을 통하여 환경적 측면에서

해당 계획의 적정성 및 입지의 타당성 등을 검토하여 국토의 지속

가능한 발전을 도모하는 것

환경보전이 필요한 지역이나 난개발이

우려되어 계획적 개발이 필요한 지역에

서 개발사업을 시행할 때에 입지의 타당

성과 환경에 미치는 영향을 미리 조사·

예측·평가하여 환경보전방안을 마련하

는 것

환경영향평가를 환경에 영향을 미치는

실시계획·시행계획 등의 허가·인가·

승인·면허 또는 결정 등을 할 때에 해당

사업이 환경에 미치는 영향을 미리 조

사·예측·평가하여 해로운 환경영향을

피하거나 제거 또는 감소시킬 수 있는 방

안을 마련하는 것

구분 정책계획 개발기본계획 Ÿ 대통령령으로 정하는 보전용도지역

에서 시행되는 개발사업

Ÿ 환경영향평가 대상사업의 종류 및 범

위에 해당하지 않는 개발사업으로서

대통령령에서 정하는 개발사업

Ÿ 「환경영향평가법」에 따라 모두 17개 분

야 78개 단위사업을 평가 대상사업으로

정함범위 국토·도시 전체

개발구역지정

개발계획지역

성격중·상위계획

(개발구역 포함)개발 실행계획

주요

내용

장기적 정책목표

기준·원칙 설정

개발목표

규모

토지이용계획

환경보전계획

기간장기계획(10~20년)

중기계획(5~10년)특별한 기간 없음

주요

계획

하천정비기본계획

관광개발기본계획

국토종합계획

도종합계획, 주택종합계획

도시기본계획 등

산업단지지정

택지예정지구 지정

유통단지지정

도로기본계획

연안관리지역계획 등

<표 5-7> 환경영향평가제도 비교

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 77

<표 5-7> 환경영향평가제도 비교 (계속)

전략환경영향평가 소규모 환경영향평가 환경영향평가

1) 환경보전계획과의 부합성

가) 국가 환경정책

나) 국제 환경 동향·협약·규범

2) 계획의 연계성·일관성

가) 상위 계획 및 관련 계획과의 연계성

나) 계획목표와 내용과의 일관성

3) 계획의 적정성·지속성

가) 공간계획의 적정성

나) 수요 공급 규모의 적정성

다) 환경용량의 지속성

가. 사업개요 및 지역 환경현황

1) 사업개요

2) 지역개황

3) 자연생태환경

4) 생활환경

5) 사회·경제환경

나. 환경에 미치는 영향 예측·평가 및

환경보전방안

1) 자연생태환경(동·식물상 등)

2) 대기질, 악취

3) 수질(지표, 지하), 해양환경

4) 토지이용, 토양, 지형·지질

5) 친환경적 자원순환, 소음·진동

6) 경관

7) 전파장해, 일조장해

8) 인구, 주거, 산업

가. 자연생태환경 분야

1) 동·식물상

2) 자연환경자산

나. 대기환경 분야

1) 기상

2) 대기질

3) 악취

4) 온실가스

다. 수환경 분야

1) 수질(지표·지하)

2) 수리·수문

3) 해양환경

라. 토지환경 분야

1) 토지이용

2) 토양

3) 지형·지질

마. 생활환경 분야

1) 친환경적 자원 순환

1) 계획의 적정성

가) 상위계획 및 관련 계획과의 연계성

나) 대안 설정·분석의 적정성

2) 입지의 타당성

가) 자연환경의 보전

(1) 생물다양성·서식지 보전

(2) 지형 및 생태축의 보전

(3) 주변 자연경관에 미치는 영향

(4) 수환경의 보전

나) 생활환경의 안정성

(1) 환경기준 부합성

(2) 환경기초시설의 적정성

78∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

전략환경영향평가 소규모 환경영향평가 환경영향평가 (3) 자원·에너지 순환의 효율성

다) 사회·경제 환경과의 조화성: 환경친화적 토지이용

2) 소음·진동

3) 위락·경관

4) 위생·공중보건

5) 전파장해

6) 일조장해

바. 사회환경·경제환경 분야

1) 인구

2) 주거(이주의 경우 포함)

3) 산업

<표 5-7> 환경영향평가제도 비교 (계속)

자료: 「환경영향평가법」 시행령 제2조제1항 [별표 1](2013)

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 79

2. 국외 지하공간 관련 법·제도

가. 일본

일본은 지하이용 가이드플랜 제도를 통해 지하의 공공적 이용기본계획을 추진할 때

각 도시에서 지하이용가이드플랜을 수립하고 있으며 대심도 관련 법안을 따로 규정하고

있다(김영욱, 2009).

1) 오사카 시 지하이용 가이드플랜

일본 오사카 시에서는 지하공간을 개발할 때에 합리적,효율적인 이용을 위한 지하이

용 가이드플랜을 설정하도록 규정하고 있다.지하이용 가이드플랜은 1986년 도입된 것으

로 지하이용의 방향, 층별 이용원칙, 지하이용 계획지구의 선정, 이용밀도, 깊이 제한,

인프라 공간, 3차원 구획정리 등으로 구성되어 있으며 지상의 보행자 네트워크와 유기적

으로 기능이 연계되도록 하고 있다. 또한 지하의 공공적 이용을 위한 기본계획 수립

등의 추진에 대한 사항을 각 도시에 시달하여 지하이용가이드 플랜을 수립할 수 있도록

했는데 이에 대한 근거 규정은 「도시계획법」 상에 위치시켰다(「도시계획법」 제7조 4항).

지하이용 마스터플랜은 일정 규모 이상의 도시에 대해 5년 단위로 수립한 후 심의과정

을 거쳐 확정하고,별도의 지하이용 마스터플랜 수립지침을 두어 적용하도록 하고 있다.

2) 대심도 지하의 공공적 사용에 관한 특별 조치법

공공에 이익이 되는 사업을 위한 대심도 지하의 사용에 관해 그 요건과 수속 등에

대한 특별조치를 강구함으로써 대심도 지하의 적정과 사업의 원활한 수행, 합리적인

이용을 목적으로 하고 있다. 인구의 집중도, 토지이용 상황, 그 외의 사정을 감안하고

공공에 이익이 되는 사업을 원활하게 수행하기 위해 대심도 지하를 사용할 사회적 경제적

필요성이 존재하는 지역을 대상으로 하며,안전 확보와 환경 보전을 매우 중요한 과제로

생각한다.따라서 화재, 폭발, 지진, 침수, 정전,구급, 구조 활동,범죄 방지 등의 사항을

다음과 같이 명시하고 있다.

80∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

ο법 제5조 : 대심도 지하를 사용함에 있어서는 그 특성에 비추어 안전 확보

및 환경 보전을 특히 배려해야 한다.

ο법 제6조 제2항 : 안전확보, 환경 보전 그 외 대심도 지하를 공공적으로 사용할

때 배려 사항을 선정해야 한다.

ο법 제14조 제2항 : 대심도 지하 사용의 사용인가 신청서에 사업 시행에 따른

안전 확보 및 환경보전을 위한 조치를 기재한 서류 첨부해야 한다.

ο법 제 16조 : 사업 계획이 기본 방침에 적합해야 한다.

나. 미국

미국의 지하공간 개발은 캔자스 시에서 채광, 채석 후 남은 지하공간을 종합계획에

따라 농산물 저장시설로 이용하면서부터 시작되었다.이후 주변여건의 기술적 조사연구,

제도적·심리적 문제해결, 행정청 문제 등의 대책의 필요성을 인식하고 지하개발가협회

(Underground Developer Association, UDA)를 조직하는 등 여러 단체들이 활동하였

으며, 그 결과 지하공간 시설물에 대한 건축법의 개정 및 수정이 이루어져 지하공간의

이용이 점차 주택, 상업, 지하상가 등으로 확대되었다(한국건설기술연구원, 1993,

pp.54-55).

미국에는 연방법과 주법이 존재하는데 본 연구에서는 캔자스 시, 미주리 시,시애틀

시를 중심으로 지하공간 관련 법·제도를 정리하였다.

1) 용도지구제와 지하공간 계획

1985년 미국 캘리포니아 주는 마구잡이로 건설되는 중국인들의 세탁소 억제와 세탁소

에서 발생하는 환경오염을 막기 위해 조례로 용도지구제(Zoning)를 채택하였다. 이는

정부의 시책에 따라 부지의 용도를 미리 정해 높은 것으로 사유재산에 대한 정부의 간접

적인 통제권이라고도 볼 수 있다.따라서 토지이용의 일관성과 특별한 용도가 있는 구역

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 81

을 구분 및 지정함으로써 지역의 토지이용계획을 확인하는 데 이용한다.그러나 이러한

제도는 지하공간개발에 있어 주거지역에 지하실이나 독립 공간을 포함하지 못하도록

하는 등 제한을 가했다. 그래서 미주리 시는 지하공간에 대해 별도의 법규(지하공간

계획, minded space plan)를 적용하여 지상공간과 별도로 규정하였다. 미주리 시에서

규정하는 지하공간은 비거주지역으로 제한되며 유틸리티나 환기설비와 같은 설비는 지

상구조물의 건축 기준을 적용하고 있어 지상과 지하가 분리되더라도 용도지구로 지정되

어 합리적인 지하공간 개발을 추구하고 있다(한국건설기술연구원, 1993, p.56).

미국의 용도지구제는 대지의 최저 면적, 폭, 건물의 최고 층수, 건물의 높이, 천장

높이, 부속건물의 허용, 건물에 따른 주차 가능한 차량 수 등의 구역 설정뿐 아니라

건축허가, 접근로, 안전, 지표이용규정, 지표면특별사용권 등을 포함하고 있다(김영욱,

2009, pp.54-55).

2) 캔자스 주 건축조례

캔자스 주의 지하시설물 관련 조례는 <표 5-8>과 같이 구분하여 구성되어 있으며,

전기 시스템과 엘리베이터 시스템에 관한 규정은 건축 조례 내용에 포함되지 않으나

전기기준 및 엘리베이터 기준의 규정을 따르도록 규정하고 있다.또한 캔자스 주는 지하

공간의 설치구역에 대해 지하공간 용도지구제를 설정하고 있다.

82∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

구분 세부 규정 사항

명칭과 적용범위(Title and Scope)지하시설물의 명칭, 조례 제정 목적, 적용범위, 건설방법,

대체재료, 시험방법

실행(Enforcement)

지하공간시설의 규제 및 유도를 담당하는 행정부서의

신설, 공공사업국의 권한과 임무, 불안전한 지하공간에

대한 규제, 지하시설물에 대한 민원위원회, 규정 위반

시 벌칙사항

허가와 조사(Permits and Inspection)지하건축물의 허가사항 및 점검사항에 대한 점검 시기

및 항목

정의(Definition) 현존건물, 공공용지, 도로, 지하공간, 광장

거주에 따른 요구사항(Requirements

based on Occupancy)

출입구시설, 조명, 환기 및 위생, 방재시스템, 특별위험,

비상신호, 중앙통제실 등의 시설규제에 대한 사항과

방화체계

건설 시 요구사항(Requirements

based on Construction)지하시설 건설의 건축법규에 따른 요구사항

출구에 대한 요구사항(Exit

Requirement)

출구의 수, 출구의 폭, 출구 위치, 출구까지의 거리, 복도,

계단, 환기기준 등의 건축계획

방재시스템(Fire Protection)

화재 방지를 위한 설비 시스템의 구비물 사항

기계시스템(Mechanical System) 기계설비에 관한 사항

배수시스템(Plumbing System) 지하수 등의 배출을 위한 펌프 설비에 관한 사항

<표 5-8> 캔자스 주 건축조례 세부 규정 사항

자료: 한국건설기술연구원(1993).

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 83

3) 환경영향평가

미국의 환경법은 연방과 주 간의 규제 프로그램을 확립하고 있으며 주는 연방이 정한

최소한의 기준을 충족하는 범위에서 법을 제정하고 강제 이행하며 의회가 확립한 규제목

적을 달성할 기회를 부여받고 있다. 일반적으로 주는 연방이 요구한 것보다 더 엄격한

기준을 강제로 이행하는 것은 허용되며 연방차원에서 적용되는 것과 완전히 일치하지

않는 강제 이행 해석을 따를 상당한 여지가 주어진다. 따라서 연방법을 적용하고 강제

이행하기 위해 사용되는 법과 해석은 주마다 상당히 다르며 명백하지 않다(환경부,

1996).

미국의 환경영향평가는 NEPA(National Environmental Policy Act)와 Little

NEPA로 구분하여 각각 정부 및 주정부 차원에서 실시되는데 주정부 차원의 환경영향평

가는 NEPA에 근거를 두고 있으므로 평가서 작성을 위한 절차나 방법 등을 제외하고는

NEPA와 큰 차이가 없다. NEPA는 환경영향평가에 ① 제안된 개발행위의 환경영향,

② 개발행위에 따라 불가피하게 발생한 환경에 대한 악영향, ③ 발생하는 환경문제를

해결하기 위한 방안, ④ 인간행위의 단기적·국지적인 이용과 장기적인 생산성 증대와

유지, ⑤ 개발행위 시 예상되는 재이용과 재생불가능한 자원의 이용 등을 규정하도록

하고 있다(한국해양수산개발원, 2006). 이 중 토지이용에 관한 부분은 의사 결정자가

토지를 이용할 때 사업내용이 얼마나 효율적인지를 이해하는 데 도움을 주기 위한 것으로

사업 목적에 따른 토지의 이용이 미치는 직접적인 영향을 분석하고 기존의 계획 및 개발

정책에 부합하는지를 판단해야한다.또한 연구지역의 개발동향과 함께 간접적인 영향을

설명해야 하며 모든 대안에 대한 잠재적인 영향 평가가 비교되어야 한다. 워싱턴 주의

토지 이용은 시와 카운티 정부에 의해 통제되는데 다음과 같은 경우 사업에 제한이 가해

진다.

1) 토지이용에 상당한 악영향을 미치는 경우

2) 많은 사람들의 이주를 요구하는 경우

84∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

3) 통행 패턴에 상당한 영향을 미치는 경우

4) 환경에 상당한 영향을 미치는 경우

가) 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트 사례

미국 워싱턴 주의 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트(Alaskan way viaduct

and seawall replacement project)는 노후하고 지진에 취약한 고가도로와 호안의 대체

를 위해 지하 9∼61m 지점에 시애틀 중심지를 통과하는 직경 16.5m, 총연장 2.7km의

대단면 복층터널 지하도로를 건설하는 사업이다(그림 5-3 참조). 이 사업은 지상교통

흐름의 저해와 주변 환경에 대한 피해를 최소화하는 범위에서 TBM에 의한 지중굴착식

터널 공법이 적용되었다.본 사례는 현재 서울시를 비롯해 경기도,부산시 등에서 추진

중인 도심지역 대심도 도로망 건설 사업과 도심지역을 관통한다는 측면에서 일맥상통한

다고 볼 수 있으며, 2011년 착공한 사업으로 시기적으로도 적합할 뿐만 아니라 사업규모

면에서 연방도로청,워싱턴 교통부 및 시애틀 시가 주관하는 사업이라는 점에서도 일치한

다.또한 환경 피해를 최소화하는 범위에서 교통의 흐름을 원활히 하는 공법을 적용했다

는 점과 평가서 작성 시 주민들의 의견을 적극 반영하여 지역사회와 원활한 의사결정을

추진한다는 측면에서 국내에 좋은 사례가 될 수 있다.

알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트의 최종 환경영향평가서와 관련된 법·제도는

NEPA와 Safe Drinking Water Act, Clean Water Act, Federal Noise Control Act등

의 연방법과 State Environmental Policy Act(SEPA), Underground Storage

Tank(UST) Regulations, Underground Injection Control(UIC), Growth

Management Act 등의 주법 및 지방법이 있다. 이 중 ‘WSDOT Environmental

Procedures Manual (M 31-11.05) (WSDOT 2008c)의 433. Groundwater’에 의하면

일반적으로 교통사업은 지하수 자원에 미치는 상당히 부정적인 환경적 영향을 방지하도

록 설계되어야 하며 어떠한 불가피한 부정적 영향도 저감해야 한다고 명시되어 있다.

또한 여기서 말하는 지하수로의 영향은 주로 음용을 위한 수질을 의미하며 「연방

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 85

자료: WSDOT et al.(2011).

<그림 5-3> 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트 개요도

86∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

청정수법(Federal Clean Water Act)」29) 과 관련 주법 및 제도에 의해 보호된다. 미국,

특히 워싱턴 주는 지하수를 음용수의 잠재적 자원으로 인식하여 대수층을 지하수로 정의

하지 않으며, 많은 사람들이 식수로 이용하기 때문에 가장 높은 수질 기준을 적용한다.

지하수 관련 법안 중 주법 및 지방법과 관련된 사항을 <표 5-9>에 정리하였다.

미국의 환경영향평가 대상은 ‘인간환경의 질에 심각한 영향을 미칠 수 있는 모든 행위

(입법안, 정책, 계획, 프로그램, 사업 포함)를 포함하며 NEPA의 제외 또는 면제 범주에

포함되지 않는 것’을 말한다. 우리나라와 비교하여 주목할 만한 점은 환경영향평가의

항목을 선정하는 스코핑 단계에서 일반 대중이 참여한다는 점이다. 따라서 스코핑을

위한 위원회는 존재하지 않으며 평가에 참여하는 주관기관과 협조기관,해당 지역주민,

사업자 등이 모여 평가 항목 및 범위를 결정하고 사업자 또한 주관기관이 스코핑 초안을

작성하여 이에 대한 심사를 통해 진행한다(환경부, 2003).스코핑의 추진 방법에는 회의,

전화,서면,개별면담 등이 있으며 보통 2∼6회에 거쳐 진행되며 의견 수렴 후에는 DB를

구축하여 심도 있는 분석을 하고 체크리스트를 작성한다(환경부, 2007).

알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트의 환경영향평가 항목은 크게 교통

(Transportation), 육안으로 보이는 경관의 질(Visual Quality), 경관모사(Visual

Simulations), 소음(Noise), 토지이용(Land Use), 사회(Social), 역사, 문화, 고고학적

자원(Historic, Cultural, and Archaeological Resources), 에너지(Energy), 공공서비

스 및 기반시설(Public Services and Utilities), 경제(Economics), 대기(Air), 야생동·

식물, 어류 및 식생(Wildlife, Fish and Vegetation), 지표수(Surface Water), 지구환경

(Earth), 유해물질 (Hazardous Materials)로 선정하였고 이에 따른 세부 항목은 <표

5-10>에 정리하였다.

29) 「연방 청정수법」은 미국 내 기업에 가장 영향력이 큰 환경법 중 하나로 엄격한 책임주의를 띠고 있기 때문에 기업은 과실이 없어도 책임을 지게 된다. 또한 수질정화법의 목적은 미국 수역의 화학적, 물리적, 생물학적 상태를 원상태로 회복시키고 그것을 유지하는 데 있으므로 미국 내 모든 수역에 대한 오염물질의 배출을 규제하는 프로그램을 규정하고 있다(한국건설기술연구원, 1995. 미국의 주요 환경법).

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 87

<표 5-9> 알래스카 프로젝트와 관련된 지하수 관련 개별법

구분 법령 내용

연방법

National Environmental

Policy Act-

Safe Drinking Water Act

국가 주요 음용수의 기준을 설정하고 지하로의 유체

주입을 규제하며 특정 지역 공동체에 음용수의 공급원

을 구성하는 유일대수층(Sole source aquifers)를 지

정하는 역할 수행

주법 및

지방법

State Environmental

Policy Act-

State Water Quality Laws

and Administrative Rules

「청정수법(Clean Water Act)」에 의해 의무화 되며

Water Pollution Control Act는 워싱턴 주의 기본수질

오염법으로 이 모든 법안은 지하공간의 모든 물을 포함

하는 것이나 불포화 대수층의 물은 포함하지 않음

Drinking Water - Source

Water Protection

Safe Drinking Water Act에 의해 의무화되며 워싱턴

에서는 안전하고 신뢰할 수 있는 공공 식수 공급 확보를

위한 기관으로 지역보건 부서와 물 공급업자와 협력함

Underground Injection

Control

음용수로서의 지하자원 오염방지를 위한

Underground Injection Control program으로 EPA

에 의해 관리되며 모든 새로운 지하공간의 활용은 폐기

물의 처리 후 이루어져야 함

Local Critical Areas

Ordinances

음용수로서의 대수층 이용을 위한 충전 및 보호를 위해

필요하다고 간주되는 영역을 분류·명시·규제하기

위한 메커니즘 제공

자료: WSDOT(http://www.wsdot.wa.gov) 참조.

88∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<표 5-10> 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트의 환경영향평가 항목

평가항목 세부 내용

1 교통 (Transportation)

Regional Context and Travel Patterns, Traffic

Operations on SR 99, Traffic Operations at Key

Arterial Intersections, Roadway Connectivity

and Access, Transit Services, Truck Traffic and

Freight, Parking, Pedestrians, Bicycles,

Ferries

2 경관의 질 (Visual Quality)

Stadium Area, Pioneer Square Historic

District, Central Waterfront, Commercial

Core, Pike Place Market and Belltown,

ST99.Aurora Corridor

3 경관 모사(Visual Simulations) Viewpoints

4 소음 (Noise) South area, Central area, North area

5 토지이용(Land Use)

Permanent effects on land use, Land

acquisitions and relocations, Zoning, indirect

effects on land use, Operational benefits

6 사회(Social)

Neighborhoods, Population and Demographics,

Housing, Community facilities, Parks, recreation

and public access facilities, Religious

institutions and cemeteries, Social and

Employment services, Cultural and social

institutions Government institutions and

national defense installations, Neighborhood

cohesion

7

역사, 문화, 고고학적 자원

(Historic, Cultural, and

Archaeological Resources)

Built Environment Investigations, Archaeological

Investigations

8 에너지 (Energy)Changes in energy use and greenhouse gas

emissions

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 89

<표 5-10> 알래스카 고가도로 및 호안 교체 프로젝트의 환경영향평가 항목 (계속)

평가항목 세부 내용

9공공서비스 및 기반시설

(Public Services and Utilities)

Public service : Fire stations and emergency

medical services, Law enforcement services,

public schools and solid waste collection,

disposal and recycling etc.

Utilities : Electrical power, Water, Sanitary

sewer and storm drainage, natural gas, steam,

petroleum and telecommunications

10 경제 (Economics)

Business districts and retail/commercial

center, Employment, Parking, Local

government revenues, Traffic congestion and

its cost, Ferry and Cruise ship facilities etc.

11 대기 (Air)Carbon monoxide, Particulate matter, Ozone,

Nitrogen oxides, Lead, Mobile source air toxics

12야생동·식물, 어류 및 식생

(Wildlife, Fish and Vegetation)

Marine fishes and invertebrates, Wildlife,

Vegetation

13 지표수 (Surface Water)Drainage system, Receiving waters and

tributary areas, Nearshore sediments

14 지구환경 (Earth)

Tectonics and seismicity, geology, geologic

hazards, Regional groundwater systems and

flow, Site groundwter conditions,

Groundwater recharge and discharge, Current

aquifer use and institutional use prohibitions

15 유해물질 (Hazardous Materials)

Physical environment (Soil, groundwater),

Historical Land Use (Contaminates of concern)

Field site (soil, groundwater), Validated sites

etc.

자료: WSDOT(http://www.wsdot.wa.gov) 참조.

90∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

3. 국내외 법·제도 비교를 통한 시사점

가. 도시차원의 지하공간개발계획 및 지침 수립

현재 우리나라의 법·제도적인 관점에서 보면 지하공간은 「국토의 계획 및 이용에 관한

법률」에서 정하는 기반시설에 지나지 않으며 그 설치와 관련해서는 「시설결정구조 및

설치기준에 관한 규칙」에만 있을 뿐 전체 도시차원에서 도시 구조와 공간을 고려한 지하

공간 개발지구의 선정 혹은 계획적인 개발을 유도할 수 있는 법제도적 기반은 없는 상황

이다. 지하공간 관련 시설은 일단 개발되고 나면 반영구적인 시설로 남고 개발에 따른

환경 위해성도 크기 때문에 전체 도시차원에서의 네트워크를 고려하여 계획적으로 개발

해야 하며 지하에 점적 시설로 개발되는 난개발은 통제되어야 한다.이런 면에서 우리나

라도 서울시 지하공간기본계획에서 제시한 바와 같이 일본이나 미국처럼 지하이용지구

를 선정, 지하공간개발지침을 수립하도록 하는 법제도가 마련되어야 한다.

나. 대심도 지하공간 개발에 따른 환경영향에 대한 위해성 소통

환경 위해성이 크다고 예상되는 대규모의 대심도 지하공간 개발사업이 도심지역에서

계획될 경우, 지하공간 개발에 따른 환경 위해성(environmental risk)에 대한 갈등해결

을 위해 위해성 소통(risk communication) 과정이 중요하다. 환경 위해성이란 개발에

의한 부정적인 환경 영향이 발생하는 것 또는 가능성을 의미하는데,위해성 소통의 과정

에서는 ‘가능성’을 중요하게 다루어야 한다.미국은 환경영향평가제도 내에 주민이 참여

하도록 하여 개발계획사업의 계획과 대안을 평가함으로써 위해성 소통을 하여 이해당사

자 간의 갈등을 성공적으로 조정하고 있다.대심도 지하공간 개발에 대해서는 안전성에

대한 부정적인 인식이 강하고 환경 위해성에 대한 부담도 크기 때문에 우리나라도 이러한

위해성 소통의 과정을 포함하는 정책 도입이 필요하다.

제5장 ․ 국내·외 지하공간 개발관련 법·제도 분석 및 시사점 ∣ 91

다. 개발사업에 대한 구체적이고 강화된 개발계획과 대안 평가

미국에서는 개발계획사업을 대상으로 하는 환경영향평가에서 계획과 대안을 평가하도

록 되어 있고 평가항목은 매우 구체적이다. 특히 지반환경에 관한 평가는 따로 독립된

카테고리에서 자세한 평가항목을 규정하여 평가한다. 대심도 지하공간 개발은 기존의

여타 개발사업과는 달리 지반환경에서 행해지는 사업이므로 이에 대해 환경영향을 평가

하는 항목이 보다 구체적일 필요가 있다.

92∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

∣제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간

개발·이용을 위한 정책 제언∣도시지역에서는 지상 토지이용이 한계에 부딪힘에 따라 공간의 기능성 강화의 대안으

로 지하공간의 개발 및 활용을 지속적으로 고려하고 있다. 특히 최근에는 도심지역의

교통난 해소 또는 기후변화 대응책의 방편으로 대심도 지하공간의 개발을 활성화하는

정책을 설정하여 추진하고 있다.그러나 도심지역 대심도 지하공간 개발로 인한 환경문제

는 지반침하 등 극히 일부분만 가끔 언론보도로 인지하고 있을 뿐,본 연구에서 중요하게

다루고 있는 지반환경의 변화, 즉 지하수위 강하 및 지하수질 오염 가능성, 지반 침하,

유출 지하수 등 지하공간 개발 이후에 발생 가능한 환경 문제와 도심지역 건천화,도심지

문화유산 가치상실 같은 간접적인 사회문화적 문제에 대한 인식은 매우 부족하다.게다가

지반환경에 미치는 영향에 대해서는 그 환경영향을 저감하기 위한 공학적 측면에서의

기법 개발에만 국한되어 접근할 뿐,지하공간 개발 및 사후관리 시 이러한 문제에 대처할

수 있는 제도적 장치는 확립되어 있지 않다.뿐만 아니라 지속 가능한 지하공간 개발을

위한 제도적 뒷받침도 마련되어 있지 않다. 따라서 본 장에서는 도심지역 내 환경성을

고려한 대심도 지하공간 개발·이용의 정책방향을 제시하고자 한다.

1. 지속 가능한 지하공간 활용을 위한 제도적 기반 구축

가. 합리적인 지하공간 활용의 비전 및 전략 수립

지금까지의 지하공간 개발·이용은 생활기반시설의 매설 또는 지상건축물의 일부로

간주되어 지하 ‘공간’을 활용한다는 개념 없이 진행되어 왔다.그러나 도심지역 대심도

지하공간의 개발은 그에 따른 환경 영향이 상당할 수 있으므로 이를 고려한 합리적인

지하공간 활용의 비전 및 전략 수립이 필요하다.현재 대심도 지하공간의 개발은 도심지

제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간 개발·이용을 위한 정책 제언 ∣ 93

역에 집중되어 나타나는 개발 압력이지만,외국에서처럼 국내에서도 향후 예상되는 지하

양수발전소, 지하유류 비축기지, 방사성폐기물 저장시설 등의 특수시설에 대한 대심도

활용요구는 도심지역 외의 지역에서도 나타날 수 있으므로 이에 대비하여 국가적 차원에

서 지하공간 활용에 대한 제도적 기반을 마련해야 한다.사실 이러한 지하공간 활용의

제도적 기반은 비단 대심도에만 국한된 것이라고 볼 수 없으나 이미 도심지역의 천심도,

중심도는 여러 지하시설물로 개발된 상태이므로 이를 기반으로 한 향후 대심도에 집중될

지하공간 활용에 중점을 둔 것이라고 볼 수 있다. 따라서 향후 지하공간의 활용은 이미

개발되어 이용되고 있는 천심도,중심도 지하시설물과 지상 건축물,그리고 가용한 지반

환경, 개발에 따른 지반환경자원 손실 등을 고려하여 3차원적 공간의 지속 가능성을

반영한 비전 설정과 전략 수립이 필요하다.

나. 도시차원의 지하공간 개발계획 수립

도심지역의 대심도 지하공간 개발은 해당 도시의 지하공간 개발 요구와 도시의 특성에

부합하여야 한다. 일단 개발되고 나면 반영구적인 지하시설물은 개발에 따른 환경적

위해성도 크기 때문에 전체 도시차원에서의 네트워크를 고려하여 계획적으로 개발하여

야 한다.이를 위해서는 도시차원의 도시계획과 연계된 지하공간 개발계획 수립과 세부지

침이 마련되어야 한다.

다. 관련 법적 근거 마련

국토계획의 기본법인 「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」에 지하공간의 계획적 이용과

지하시설에 대한 설치 기준을 통합·관리할 수 있는 기준 및 지하공간 정보 관련 항목을

규정할 수 있도록 개정하여 국가 차원에서 지하공간을 합리적으로 활용할 수 있는 법적

근거를 마련해야 할 것이다.

94∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

2. 지하공간 개발·이용시설에 대한 통합적인 공공관리 기반 구축

가. 지하공간 정보 시스템 구축 및 활용계획 수립

대심도 지하공간 개발에 따른 지반환경영향을 제대로 평가하기 위해서는 기존 지하공

간 개발·이용 시설에 대한 자료 및 정보의 DB구축이 반드시 필요하다. 특히 지하공간

시설물의 관리주체가 다원화되어 있어 지하공간 정보가 분산 관리되는 지금 상황에서는,

대심도 지하공간 개발과 관련된 환경 민원과 안전사고 발생 시 신속한 대응이 어렵다.

따라서 지하공간 정보에 대한 보다 신뢰성 있는 자료의 확보와 활용을 위해서는 ①

유사한 지하공간정보의 연계 활용을 위한 데이터 표준화,② DB화 되어 있지 않은 정보

의 전산화, ③ 지하공간 정보의 통합관리체계 마련,④ 지하공간 정보의 향후 활용계획

수립 등의 지하공간 정보 시스템 구축과 활용을 위한 기반 마련이 필요하다.

나. 국가 공간정보에 관한 법률 마련

대심도 지하공간 개발이 미치는 영향 대상 범위는 지상의 자연,생활환경과 개발이용

시설의 환경만이 아닌 지하시설물이 설치되는 지반환경을 포함한다.따라서 지상공간을

계획할 때와 마찬가지로 지하공간 개발에도 지하공간 내에(심도에 관계없이)설치 운용

되는 지하시설물의 정보와 함께 지하공간 자체의 환경 정보(이하 지하공간 정보)를 알고

이를 모두 고려한 개발이 수행되어야 한다.그러나 아직까지 우리나라는 이러한 지하공간

정보의 정의와 범위도 정립되어 있지 않을뿐더러,관리 주체가 다원적인 지하공간 정보를

효율적으로 연계·통합할 수 있는 법적 근거가 없다.따라서 국가 공간정보에 관한 법률을

제정하여 지하공간 정보에 대한 정의를 명시하고 이를 효율적으로 연계,통합할 수 있도

록 관련 규정을 마련하여 포함하는 것이 필요하다.

제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간 개발·이용을 위한 정책 제언 ∣ 95

3. 지하수법 정비

가. 지하수 환경 이용 및 보전으로의 확대

「지하수법」의 관리대상을 지하수개발·이용시설뿐만 아니라,지반환경(또는 지하수 환

경)의 구성요소로 확대하여 수자원의 이용관리와 지반환경을 구성하는 모든 요소(지하

수, 지열, 지반, 지하공간)를 포괄하도록 「지하수법」 적용 대상의 개념을 확대할 필요가

있다.이는 현재 관리의 사각지대에 있는 지하공간과 지반(토양이 아닌 대수층)을 지하수

법 하에 명확히 규정함으로써 보다 효과적인 지하수 관리를 수행할 수 있는 기반을 제공

할 수 있을 것으로 생각된다.

나. 유출 지하수의 적극적인 활용방안 검토

대규모 지하공간 개발 과정에서 많은 양의 지하수 유출이 동반되기 때문에 이에 대한

저감 및 활용 방안을 수립하여야 한다.환경영향평가에서 일반적으로 제시하는 청소용수,

살수용수,조경용수의 활용에 대해서도 정량적인 유출량을 산정하여 계획적으로 활용할

수 있는 방안을 모색하여야 한다.특히 하천주변 역사에서는 많은 유출 지하수의 발생이

예측되는바, 이에 대한 유출 지하수량을 정량적으로 산정하고 친환경적인 활용방법을

제시하여야 한다. 「지하수법」 상에 유출 지하수 활용에 대한 규정이 명시되어 있음에도

아직까지 많은 경우 일정량의 재활용 이외에 남은 유출 지하수는 대부분 하수도 또는

인접 하천으로 방류하고 있다.최근 도시지역에서는 열섬 방지 및 시민들의 여가생활을

돕기 위한 하천 기능의 회복을 위해 다각도의 노력이 진행되고 있다.따라서 많은 양의

유출 지하수를 하천유지용수로 활용하는 방법을 적극 검토하여야 한다.특히 도심지역에

는 물순환 건전화 등의 목적으로 수자원 절약 및 지하수의 효율적 활용을 위한 지하수

재활용 계획을 강제적으로 수립하도록 규정하는 것도 고려해 볼 수 있다.

96∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

다. 지하수 영향조사의 확대 적용

지하수 영향조사는 현재 상태의 지하수에 대한 평가와 사업 시행 시 지하수 유동평가

를 통하여 지하수위 분포변화, 지하수위 저하구간 및 강하량 산정, 지하수 유출수량을

산정 등을 수행하고 인근 지하수 이용관정에 미치는 영향을 수량 및 수질 관점에서 평가

하는 것이다. 대규모 지하공간 개발이 이루어지는 지역에서는 지하수 고갈, 지반침하,

수질악화,대규모 지하수 유출 등으로 인한 지하환경이 상당히 교란되고 있다.이에 현행

「지하수법」에는 지하수 영향조사를 지하수 개발·이용의 허가를 받기 위해 사전에 수행하

도록 되어 있고, 지하수 영향조사의 항목과 조사방법, 평가기준, 지하수 영향조사서의

작성지침과 작성내용 등을 시행령으로 정하고 있다. 그러나 환경영향평가 시에는 이를

준수하지 않고 원론적인 평가만을 수행하는 경우가 많고 향후 실시설계 또는 공사 과정에

서 반영계획만을 제시하고 있어 제대로 된 저감계획을 세우지 못하고 있다.따라서 지하

수 영향조사 규정을 준수하도록 법적 규제를 강화하고,공사 이후에도 변화하는 지하수질

및 지하수위 현황을 지속적으로 모니터링할 수 있도록 사후 지하수 영향조사를 할 수

있는 법적 근거와 체계를 갖추는 것이 필요하다.

라. 대심도 지하구조물에 의해 지하수 오염 발생 시 책임관계 규명 체계 마련

대심도 지하공간 개발·이용 사후관리 과정에서 발생 또는 확인되는 지하수 오염과

이에 대한 책임관계를 규명할 수 있는 법적 근거와 체계를 마련해야 한다. 현재 논의

되고 있는 대심도 지하공간의 소유권과 이용권에 관련된 법·제도 이슈에는 유동성이

없는 지하공간, 즉 물리적 공간과 암반의 소유권과 이용권에 대한 부문만을 논의하고

있다. 그러나 대심도 지하공간 개발 시 영향을 가장 많이 받는 지하수계는 유동성을

지니고 있기 때문에 지하공간 개발 과정에서 발생할 수 있는 지하수 오염 및 확산에

대한 책임소재는 별도로 「지하수법」에서 명시하는 것이 바람직하다. 현재 「지하수법」 제16조의 3에는 지하수오염유발시설관리자에게 지하수 수질을 복원할 수 있는 정화작업

과 그 밖에 필요한 조치를 하도록 명하고 있다.지하수오염유발시설은 「토양환경보전법

제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간 개발·이용을 위한 정책 제언 ∣ 97

시행규칙」에 따른 특정토양오염관리대상시설과 「수질 및 수생태계 보전에 관한 법률

시행규칙」에 따른 폐수배출시설, 「폐기물관리법 시행령」에 따른 매립시설,그 밖에 이와

유사한 시설로서 특별히 관리할 필요가 있다고 인정되어 환경부장관이 관계 중앙행정기

관의 장과 협의하여 고시하는 시설로 규정하고 있다.현재 대심도 지하공간 개발·이용시

설은 현행 「지하수법」 상 지하수오염유발시설의 어느 항목에도 포함되어 있지 않으므로

이를 지하수오염유발시설로 규정하는 방안도 고려할 만하다.이러한 규정을 근거로 대심

도 지하공간 개발자가 잠재된 지하수오염 확산 가능성에 대한 환경책임을 지게 함과

동시에,지하공간개발자로 하여금 지하공간 개발 전에 충분한 주변 지반환경의 지하수

환경조사를 수행하게 하고 대심도 지하공간 개발에 따른 지하수 오염의 위해성 평가를

수행하도록 하는 체계를 마련할 필요가 있다.이런 체계는 대심도 지하공간 개발에 따른

지하수 오염 확산방지 또는 저감대책을 마련하도록 하는 법적 근거로 활용될 수 있을

것이다.또한 개발 전 지하수 환경조사 과정에서 잠재된 지하수 오염을 발견하게 되면

개발계획을 변경하는 등의 대안을 마련하여 환경 분쟁의 발생을 미연에 방지할 수 있는

제도적 도구가 될 수 있을 것이다.

4. 대심도 지하공간 개발 관련 환경영향평가제도 개선

가. 전략환경영향평가 관련

지하공간은 일단 개발이 되면 변경이나 재생이 불가능한 물리적인 특성과 개발 시

안정성 및 환경성 등 기술적인 문제가 수반되므로 대심도 지하공간 개발에 앞서 철저한

사전검토가 필요한 대상이다.특히 대심도 지하공간 개발과 관련해서는 안전 및 환경에

대한 기술적 대안에 따라 사업 비용이 달라지는데,이를 사전에 검토하여 환경적으로나

비용적으로 합리적인 대안 선정이 필요하다.따라서 대심도 지하공간 개발을 수반하는

사업을 특수사업으로 분류하여 전략환경영향평가의 적용대상으로 편입하는 방안은 대심

도 지하공간 개발이 환경에 미치는 영향을 기술적으로 최소화할 수 있는 최적의 개발계획

을 수립하는 데에 제도적 뒷받침이 될 수 있을 것이다.

98∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

현재 전략환경영향평가 체계에서는 세부항목에 대한 평가는 구체적으로 수행되고 있

지 않다. 따라서 추후 대안 선정의 적정성에 대한 민원이 발생할 가능성이 크다. 특히

환경 영향이 상당할 것으로 예상되는 도심지역의 대심도 개발과 관련해서는 그 가능성이

더 크다고 보이며,이에 대한 대응으로 전략환경영향평가 단계에서의 평가항목을 환경영

향평가 수준으로 구체화할 필요가 있다.

나. 환경영향평가 관련

현재 우리나라 환경영향평가의 평가항목은 크게 자연생태환경 분야,대기환경 분야,

수환경 분야,토지환경 분야,생활환경 분야,사회·경제환경 분야로 구성되어 있다.지하

공간 개발과 관련된 지하수 수질과 유출 지하수 평가 및 활용계획은 수환경 분야에서,

지하수 수리·수문분석, 지반 안정성 분석은 토지환경 분야에서, 최근 지열냉난방시설

설치와 관련해서는 대기환경의 온실가스 항목에서 평가하는데,이는 지하시설물이 지반

환경(지하수, 지반 안정성)에 미치는 영향이 산발적으로 평가되고 있어서 평가 자체의

중복성과 평가서 작성 또는 검토 시에 상당히 비효율적이다. 지금의 평가항목 분류는

그동안 지상공간 위주의 도시개발계획이 지상 자연환경(대기,물,토지,생태 등)에 미치

는 환경 영향을 평가하기에 적합했으나 이미 무계획적으로 복잡하게 개발된 지하공간

내 설치된 지하시설물과 지하도로, 지하주차장,지하철,대심도 치수시설,폐기물처리시

설 등 지하공간 활용이 증가하며 지상과 지하를 함께 고려하는 입체적 도시계획을 향하는

이 시점에서는 지하시설물에 의한 환경영향 평가를 독립된 평가항목으로 재정비하는

것이 도시계획 패러다임의 변화에 부합하는 것이다.미국 사례에서 보았듯이 미국에서는

‘Earth’라는 항목이 있어서 지진, 지질구조, 지반 안정성 등의 지질학적 요소와 지하수

환경(대수층)의 수리지질학적 특성, 지하수 이용량, 지하수 함양 및 유출 등의 지하수

환경 요소를 평가한다. 게다가 요즘 신재생에너지 활용의 일환으로 지열에너지 활용이

확대되면서 온실가스 부문에 지열에너지 활용이 증가하는 추세인데, 「지하수법」에 지열

에너지 활용을 위해 굴착한 지열공을 신고하도록 되어 있음에도 대부분의 지열에너지

제6장 ․ 지속 가능한 대심도 지하공간 개발·이용을 위한 정책 제언 ∣ 99

활용이 지하수를 이용하지 않는 수직밀폐형으로 계획하기에 이에 대한 환경영향평가가

거의 이루어지지 않는다. 그러나 지열에너지 시스템 공사 및 운용 시 지하수 오염의

가능성이 있기 때문에 이에 대한 사후관리 대책도 마련되어야 한다.따라서 다양화되고

증가하는 지하공간 개발에 따른 환경영향평가를 할 때에는 보다 효과적이고 효율적인

환경영향평가를 위해 지반환경요소들을 하나의 독립된 평가항목으로 재정비하는 것이

바람직하다고 생각한다.

5. 대심도 지하공간 개발·이용의 사후관리제도의 강화

최근에는 지하철 공사와 같은 대심도 지하공간의 개발이 활발히 이루어짐에 따라 개발

에 따른 환경영향을 모니터링하기 위한 계측시스템의 중요성도 커지고 있다. 계측에

사용되는 일반적인 시스템으로는 지중경사계, 지중침하계, 지하수위계, 응력계, 구조물

경사계,진동가속도계 등이 있다.많은 경우 지반굴착이나 흙막이 공법 적용 시에 지반

및 구조물의 거동을 측정하고 이를 관리할 수 있는 모니터링 시스템을 운영하고 있다.

하지만 공사 중 또는 공사 완료 시 주변 지하수 및 지반환경이 안정화되었다고 판단하면

대부분 모니터링을 중단하여 공사 후 발생할 수 있는 지반환경의 교란에 적절한 대응을

못하는 경우가 발생할 수 있다.이에 공사가 끝난 후에도 일정기간 지속적으로 현장주변

구조물 및 지반의 거동을 모니터링할 수 있는 사후관리 시스템의 운영이 필요하다.이는

대심도 지하공간 개발에 따라 발생 가능한 환경문제와 관련 민원에 대한 정책수립의

기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

6. 위해성 소통을 통한 환경문제 갈등 완화 방안

도심지역 대심도 지하공간 개발은 환경 영향도 상당하지만, ‘대심도’라는 용어가 주는

안전성에 대한 부정적 이미지와 더불어 환경 위해성에 대한 심리적 불안감은 배가 된다.

이러한 대규모 대심도 지하공간 개발사업이 도심지역에서 계획될 경우, 환경 위해성에

대한 이해당사자 간의 갈등 해결을 위한 위해성 소통의 과정이 매우 중요하다. 따라서

100∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

대심도 지하공간 개발사업을 진행하고자 할 때에는 그 사업의 계획단계에서 계획과 대안

을 평가하는 과정에 이해당사자들을 참여하게 함으로써 위해성 소통을 통해 발생 가능한

환경문제의 갈등을 완화할 수 있는 정책도입이 중요하다.

102∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

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106∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<부록 1> 국내 지하공간 소유권 및 보상

관련 법·제도

우리나라는 아직까지 지하공간의 소유권에 대해 명확히 규정하고 있지는 않으나 「민법」 제212조와 「공익사업을 위한 토지 등의 취득 및 보상에 관한 법률(이하 토지보상법)」에서 각각 지하공간의 소유권과 공익사업에 관련된 토지의 취득,사용에 따른 손실보상

등에 관한 사항을 규정하고 있다.30)

1. 국토이용의 계획 및 이용에 관한 법률

ο 도시계획시설을 공중·수중 ·수상 또는 지하에 설치함에 있어서 그 높이 또는 깊이

의 기준과 그 설치로 인해 토지나 건물에 대한 소유권의 행사에 제한을 받는 자에

대한 보상 등에 관하여는 따로 법률로 정함(제46조)

ο 그러나 이와 관련된 법률이 아직 제정되어 있지 않음

2. 도시철도법

ο 도시철도건설자가 도시철도를 건설하기 위해 타인 토지의 지하부분을 사용하려는

경우 그 토지의 이용가치,지하의 깊이 및 토지 이용을 방해하는 정도 등을 고려하

여 보상(제4조6 제1항).

ο 지하사용보상 기준 :당해 토지의 적정가격에 도시철도 시설물의 설치로 인해 토지

의 이용이 방해되는 정도에 따라 정해진 건물이용저해율,지하이용저해율 및 기타이

용저해율을 곱한 값(제5조의2 제1항)

30) 지하공간의 재산권은 민법 제212조에 ‘토지의 소유권은 정당한 이익이 있는 범위 내에서 토지의 상하에 미친다’라고 규정하고 있고, 「공익사업을 위한 토지 등의 취득 및 보상에 관한 법률(이하 토지보상법)」에서는 공익사업과 관련된 토지의 취득, 사용에 따른 손실보상 등에 관한 사항을 규정하고 있다.

부록 1∣ 107

ο 지하사용보상 및 입체이용저해율에 필요한 기준은 당해 토지 및 인근토지의 이용실

태,입지조건,기타 지역적 특성을 고려하여 관할 시·도의 조례로 정하도록 함(시행

령 제5조의 2 제2항)

ο 한계심도에 대한 개념 및 규정에 대해 규명하지 않음

108∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

<부록 2> 국내 지하공간의 안전 관련

법·제도

국내 지하공간의 안전에 관한 법령은 국토교통부,안전행정부,노동부,환경부,산업통

상자원부에서 제정되어 용어의 통일이 이루어지지 않고 있다.

<부록 표1> 국내 지하공간 안전 관련 법·제도

관할부처 내용 관련 법령

안전행정부

- 「재난 및 안전관리 기본법」을 비롯한 6개

법령 및 시행령, 시행규칙으로 구성

- 대부분 재난, 소방, 안전 등에 관한 세부내

- 각 법령의 세부 내용으로는 재난 및 재해로

부터의 안전계획의 수립과 안전관리 예방,

교육

「자연재해대책법」, 「소방기본법」, 「다중이용

업소의 안전관리에 관한 특별법」, 「재난 및 안전

관리 기본법」, 「소방시설 설치유지 및 안전관리

에 관한 법률」, 「위험물 안전관리법」, 「화재안

전기준」 등

국토교통부

- 안전관리 관련 6개법령 및 시행령, 시행규

칙으로 구성

- 지하도로, 지하광장, 지하건축물 등을 포함

한 지하공간 시설물 안전관리에 대한 내용

- 시설물의 구체적 구조, 안전기준 등 규정

「국토의 계획 및 이용에 관한 법률」, 「도시계획

시설기준에 관한 규칙」, 「국유철도건설규칙」, 「주차장법」, 「도로의 구조·시설기준에 관한

규칙」, 「도시교통정비촉진법」, 「대도시권 광역

교통관리에 관한 특별법」, 「승강기 제조 및 관리

에 관한 법률」, 「환경교통재해 등에 관한 영향

평가법」, 「건설산업기본법」, 「산업안전보건법」등

노동부- 산업안전 및 공중위생과 관련된 안전관리

및 지하공간 이용 규정「산업안전보건법」, 「공중위생관리법」

산업통상

자원부

- 고압가스, 도시가스, 액화석유가스의 안전

과 관련된 인명피해나 가스누출 등에 의한

사고발생 대비책 규정

「고압가스 안전관리법」, 「도시가스 사업

법」, 「액화석유가스의 안전관리 및 사업

법」

환경부- 지하공간의 실내 공기질 안전관리 및 관련

적용대상과 교육 등 구체적 사항 규정「다중이용시설 등의 실내공기 질 관리법」

자료: 배윤신, 이석민(2010).

부록 2∣ 109

<부록 3> 도심지역 지하공간 시공 기술 및

발전방향31)

본 자료는 국내 도심지역 지하공간 개발기술을 고찰한 것으로써 2012년 건설기술

쌍용(63호)에 기재된 “국내 도심지 지하공간 개발의 최근기술동향건설기술(김상환,

2012)”의 내용을 재정리한 것이다.

1. 지하공간의 안전대책

지하공간 내에서의 사고발생 확률,피해범위 및 구조난이도 등을 터널 연장별로 제시

하면 <부록 그림 1>과 같으며 이 결과로부터 장대터널일수록 크다는 것을 알 수 있다.

반면 적절한 터널연장은 사고발생확률을 감소시킬 수 있으나 사고발생 시 터널이 길수록

피해 범위 및 구조난이도가 높다는 것도 알 수 있다. 이와 같이 장대터널 건설 시에는

사고방지를 위해 터널 내 환경조건과 유지관리, 그리고 재난 시 구난 계획을 면밀히

고려하여야 한다.

?

Tunnel

지상구간 갱구부분 짧은터널 장대터널

사고 발생 확률

사고 피해 범위

구조 난이도

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 1> 터널연장에 따른 사고위험도

31) 김상환(2013)「도심지역 지하공간 개발 기술 고찰 및 발전방향」 한국환경정책·평가연구원 내부자료.

110∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

지하공간에서의 화재 시 대피,환기 및 방재 시설계획은 <부록 그림 2>와 같이 일정한

간격으로 대피연결통로를 설치하여 대피안전을 도모할 수 있어야 한다. 또한 지하공간

내에 대피공간을 확보하고 피난계단 등과 연결하여 화재 시 피난계단으로 신속히 이동하

여 이용객의 안전을 극대화할 수 있도록 하여야 한다. 특히 화재사고에 대한 대책과

내화, 환기, 내진기술 등 지하공간의 리스크 분석은 필수적이다.

자료: 김상환(2013).

<부록 그림 2> 지하공간 대피연결통로 환기 및 방재 시설

특히,터널의 경우 <부록 그림 3>과 같이 인접한 터널을 활용하여 상호 터널 간 대피통

로를 공용하는 기술도 지하공간 활용에서 경제적인 방안이라고 판단된다.

자료: 김상환(2013).

<부록 그림 3> 터널상호 간 대피연결통로 활용 방안

부록 3∣ 111

2. 지반조사기법 및 적용기술

지하공간을 설계하고 시공하기 위해서는 대상 지하구조물 주변에 대한 지반특성조사

가 기본적으로 이루어져야 한다.지반조사는 조사특성에 따라 대별하여 실시되어야 한다.

첫 번째는 기초자료조사를 종합적으로 수집하고 분석하는 사전조사를 실시하여야 한다.

이 조사가 완료되면 기존의 설계 및 시공 문제점을 분석하는 원인조사분석을 실시하여야

하며,이 결과를 근거로 조사대상에 대해 조사 항목과 방법을 수립하는 조사계획을 수립

한다. 이후 위성영상, 지형도, 지질도, 지표지질로 조사하는 광역지반조사를 실시하며,

조사구간의 강도 및 변형특성, 수치특성, 동적특성에 대하여 조사 및 시험을 실시하는

상세조사를 수행한다. 이러한 조사가 완료되면 조사결과를 종합적으로 분석 검토하여

지질 및 지반공학적 특성에 따라 성과분석과 설계정수를 산정하여야한다.이러한 조사

절차에서 무엇보다도 조사기법과 함께 조사단계별로 지반특성의 분석기술에 대한 신뢰

성 있는 기법들이 요구된다.

그러나 상기의 지반특성조사 및 분석기술의 문제점으로는 지하공간 특성상 일반적인

지하철 터널의 설계 시 적용하는 빈도로 시추조사를 수행하는 것은 조사기간,설계기간

등을 고려할 때 어려운 문제가 야기될 가능성이 크다는 것이다.따라서 대심도 지하공간

의 지반특성을 간접 평가하기 위해 탄성파탐사,전기비저항탐사 등의 물리탐사 기법을

적용하여,예측한 결과와 시추조사 결과를 상호 비교하여 지반특성을 판단해야 할 것이

다.또한 대심도 및 대단면 지하공간 시공 시 막장 전방의 국부적인 연약대 등의 취약대

분포를 시공 중 예측하여 신속한 보강계획 등의 대책공법을 수립할 수 있어야 한다.

지하공간과 같이 조사와 분석이 어려울 경우에는 지하공간 굴착전방지반의 예측 계획

과 시공 중 조사계획을 수립하여 정밀한 시공을 전제로 한 기계화 굴착방법(TBM공법

등)을 적용함으로써 이와 같은 문제점을 극복할 수 있으나 사전에 안정성,시공성,경제성

측면에서 검토가 철저히 이루어져야 할 것이다.

112∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

3. 지하공간의 방배수 기술

지하공간 시공 및 완공 후 장기적으로 검토해야 할 중요 사항으로는 지하공간 주변

지하수의 수리거동에 대한 문제이다.지하수 거동의 영향을 최소화하기 위해서는 우선

지반의 투수계수를 최소화할 수 있는 가장 적절한 심도를 선정하는 것이다.그러나 불가

피하게 심도가 깊고 지반조건이 불량하면 터널 주변의 지반 투수성을 그라우팅 공법

등으로 보강하여 지하수 유입을 저감시킴으로써 지하공간 내로 유입되는 지하수량을

감소시키는 기술이 적용되어야 한다.이러한 방법으로 지하공간 구조물에 거동하는 수압

을 침투압으로 변화시켜 지하공간에 미치는 하중을 분산시켜야 한다.

지하공간개발로 건설된 지하구조물이 배수조건으로 완공되었거나 비배수조건으로 완

공되었다고 하더라도 장기적으로 지하구조물이 열화될 경우 <부록 그림 4>에서 보여

주는 바와 같이 배수구조라 하더라도 배수기능저하로 수압이 올라가고 유입수량이 저감

되어 비배수화 될 것이며,비배수구조의 경우에도 구조물의 열화로 유입수량이 증가하고

수압이 작아져 배수구조와 같은 수리거동을 하게 될 것이다. 따라서 이러한 장기적인

수리거동을 철저하게 검토하여 대심도 지하구조물의 안정성을 확보해야 할 것이다.

(배수구조물) (비배수구조물)

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 4> 배수와 비배수 구조물의 수리거동

부록 3∣ 113

대심도 지하구조물은 <부록 그림 5-(1)>과 같이 수압과 유입수량이 반비례하는 거동

이 나타나는 것이 일반적이며 거동양상은 수심,심도,터널직경,투수계수,수리경계조건,

방수조건,구조물구배 및 지반개량의 요소 등의 영향을 받게 되며,영향인자별 유입량의

관계를 나타내면 <부록 그림 5-(2)>와 같다. 따라서 이러한 영향인자에 대한 영향을

사전에 철저히 검토하여 향후 예상되는 문제점에 대한 사전대책이 수립되어야 한다.

(1) (2)

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 5> 배수와 비배수 구조물의 수리거동 및 영향인자별 유입량 관계

또한 지하공간 구조물 배수를 위한 집수정들의 위치와 용량은 필수적으로 영향 요소들

간의 상호 거동에 대하여 검토한 후 선정과 결정이 되어야 한다.

4. 도심지역 지하공간 시공 기술

지하공간 건설을 위한 굴착공법에는 크게 Drill & Blast 공법(Conventional Method,

NATM, 발파공법 등)과 기계화시공(TBM 또는 Shield-TBM)으로 대별된다.

NATM 공법으로 널리 알려진 Drill & Blast 공법은 장약으로 지반을 발파한 후

지반을 주지보재로 활용하여 터널의 응력을 지탱하고 추가적인 숏크리트 및 록볼트 등의

지보재를 적용하여 보조적인 공법으로 지탱하여 터널을 시공하는 방식이다.특징으로는

여타의 공법에 비하여 상대적으로 경제성이 우수하고 지반 변화에 대한 적응성 또한

114∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

우수하며 굴착단면적을 최적화할 수 있다. 이 공법의 굴착공정을 정리하여 나타내면

<부록 그림 6>과 같다.

자료: 김상환(2013).

<부록 그림 6> Drill & Blast 공법 굴착공정

기계화시공은 TBM(Tunnel Boring Machine) 공법 또는 Shield-TBM 공법으로

디스크커터의 회전 압축력으로 굴착을 실시한 후 지보재 또는 콘크리트 라이닝을 설치하

여 터널을 시공하는 방법으로 여타의 공법에 비하여 굴진속도가 빠르며(평균 10m/일),

신선하고 균질한 보통암∼경암층에 적합하다.또한 원형단면으로 불필요한 공간의 발생

을 최소화할 수 있다. 현재 시공 중이거나 계획 중인 장대터널은 대부분 TBM공법일

정도로 도심지역 지하공간 건설에 적용되고 있으며 세계 장대터널의 굴착공법 중 산악터

널의 60%이상,도심터널의 80%이상,하·해저터널의 80%이상을 차지하고 있다.특히

유럽은 고속시공,경제성,환경성 측면에서 유리한 TBM공법이 증가하는 추세이며 도심

지에서는 90% 이상이 적용되고 있다.

부록 3∣ 115

기계화 굴착장비는 (Shield-TBM또는 TBM등) 막장지지 방식에 따라 크게 토압식

과 이수가압식으로 대별된다. 토압식(EPB)은 막장 지지방식으로 챔버 내 굴착토사를

이용하여 막장압을 관리한다(부록 그림 7참조).지반조건은 다양한 입경의 토질에 적합

하며 작업에 필요한 부지가 소규모이고 지상설비가 간단하여 현장 적용에 매우 좋다.

하지만 현장조건에 따라 구조물이 근접되어 있거나 시공 중에 있다면 매우 불리한 공법이

라고 볼 수 있는데 적용사례로는 한강 하저터널과 영불해협터널의 사례를 들을 수 있다.

이수가압식(Slurry)은 가압이수를 통해 막장압을 관리하고 연약대에서 특히나 막장관리

가 우수하다(부록 그림 7 참조). 현장 적용 시에는 근접건물 및 지반에 주는 영향이

미미하지만 이수플랜 소음이 크고 진동이 있어 소음 및 진동에 대한 대책이 필요한 공법

이다. 적용사례로는 수영강 하저터널과 동경만 횡단도로가 있다.

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 7> 토압식(EPB Type)과 이수 가압식(Slurry Type)

상기 두 공법은 지반공학적 측면에서 <부록 그림 8>에서 보여 주듯이 굴착과정에서

지반의 거동이 서로 다르다는 것이다. Drill & Blast(NATM식) 공법은 굴착 후 지반변

위가 Shield 공법에 비해 크다는 것을 알 수 있다. 그러나 Shield 공법의 경우 Cutter

Head부분이 통과한 후 Tail void의 영향으로 큰 지반의 변위가 야기될 수 있다.따라서

기계화시공에서는 경우 이러한 Tail void를 포함한 Gap parameter에 대하여 적절한

116∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

재료를 이용하여 Back Grouting하는 기법의 기술이 매우 중요하다.따라서 지반특성을

고려하여 지반거동을 최소화 할 수 있는 그라우팅 재료와 시공법에 대한 기술 축적이

요구된다.

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 8> Drill & Blast 공법과 Shield-TBM 공법 간의 지반거동

또한 Shield-TBM공법과 Drill & Blast 공법을 현장에 적용할 때에는 지반 및 주변

조건을 모두 고려한 경제성 분석을 실시하여야 한다.

국내 Shield-TBM의 공종별 평균 공사비 비율 분석해 보면 세그먼트공(32.6%)과

기계관리공(36.5%)이 공사비의 대부분을 차지하는 것으로 나타난다. 따라서 경제적인

안전시공을 위하여서는 실드머신과 세그먼트의 제작에 대한 검토가 우선적으로 이루어

져야 할 것이다. <부록 그림 9>는 터널연장에 따른 Drill & Blast 공법(NATM)과

기계화공법(실드, TBM공법)의 건설비용을 나타낸 것이다.이 결과로부터 터널연장이

약 6km이상이면 원칙적으로 기계화시공이 경제성이 높다는 것을 알 수 있다. 따라서

향후 이러한 기본적인 개념을 도입하여 터널건설의 경제성 분석에 활용하여야 할 것으로

판단된다.

부록 3∣ 117

자료: 김상환(2012).

<부록 그림 9> Shield-TBM 공법과 Drill & Blast 공법 공사비 비교

118∣도심지역 대심도 지하공간 개발의 지반환경영향 및 정책 제언

Abstract

Environmental Impacts of Deep Underground Space Development in Urban Areas and Policy Suggestions

As an alternative to limited surface spaces, underground space (US) developments have been increasingly undertaken for the purposes of urban renewal (regeneration), traffic control, climate change response, usable land extension, the resolution of civil complaints, etc. Particularly in Seoul, Korea, deep underground spaces have been utilized for urban subway systems to relieve traffic congestions or are planned to be used for underground rainwater reservoirs to control urban floods. However, the development and utilization of deep underground spaces can cause significant damages to the geo-environment such as geomaterials or groundwater systems. Yet, the current urban planning law regulates surface spaces and surface/near surface facilities only. In addition, urban planners’ understanding of the significance of environmental impacts of deep underground space developments is generally low.

This study aims to bring attention to environmental issues related to deep groundwater space developments and utilization. In this study, we provide the concept of (deep) underground space and analyze trends in underground space development and utilization in Seoul. Then, we review and summarize environmental impacts from deep underground space developments. Environmental problems that deep underground space developments can create include: underground water level changes; drying up of urban streams; interference of groundwater circulation resulting from groundwater discharges;

Abstract ∣ 119

ground deformation; degradation of groundwater quality; the spread of pollutants; and acid rock drainage (ARD), etc. Lastly, we suggest policy directions for the sustainable development and utilization of deep underground spaces in the following areas: 1) the creation of institutional strategies, 2) the construction of an integrative information management system for underground spaces databases, 3) the overhaul of the Groundwater Act, 4) the revamping of environmental impact assessment systems for deep underground space development, and 5) the introduction of a post-development management system. Further, we propose that risk communication plans should be put in place to mitigate environmental conflicts which can arise in the course of the development and utilization of deep underground spaces.

Keyword : Deep Underground Space, Sustainability, Environmental Impact Assessment, Groundwater, Risk Communication