한국의 터널 뚫는 기술은 세계 정상 수준이다. 산이 많은 국토의 특성상 터널 구간이 포함된 도로와 철도 공사 경험이 풍부하기 때문이다. 터널 굴착 공법은 크게 발파공법(NATM)과 기계굴착(TBM) 방식이 있다. NATM은 폭약을 사용해 바위를 깨면서 굴을 뚫는 방식이다. 비용이 적게 든다. 한국은 NATM 방식으로 80년대 초부터 지금까지 700㎞를 시공한 경험을 자랑한다. 단점은 발파 때 진동이 발생한다는 것이다. 이것도 기술로 거의 극복했다.

이 사장은 “아이들이 뛸 때의 진동을 1카인(1초 동안 1㎝의 움직임)이라고 할 때 발파 진동을 0.3~0.5카인으로 낮출 수 있으므로 진동은 크게 문제되지 않는다”고 말했다. 반면 원통 모양의 기계로 굴착하는 TBM은 비용이 더 들긴 해도 굴 뚫는 속도는 NATM을 앞선다. 다만 장비 국산화가 덜 돼 있고 실패 사례도 있어 국내에서 널리 활용되지 않고 있다. 선진국에 비해 기술 수준도 떨어진다. 따라서 대심도 터널을 뚫을 때는 NATM 방식을 주로 쓰되 TBM 방식을 보조 공법으로 활용할 것으로 예상된다.

땅 보상비가 적게 들어간다는 점이 대심도의 가장 큰 매력이다. 토지 보상비 산정 기준으로는 서울시 ‘지하부분 토지 사용 보상기준 조례’, 한국철도시설공단의 ‘용지규정’, 한국감정평가협회 ‘토지보상평가지침’ 등이 있다. 서울시 조례는 토지 소유자의 통상적 이용행위가 예상되지 않고, 지하 시설물 설치로 인해 일반적인 토지 이용에 지장이 없는 것으로 판단되는 깊이를 ‘한계심도’로 규정했다. 조례에 따르면 한계심도는 지하 40m로 보상 비율은 땅값의 0.2% 이하다. 이보다 얕은 20m 이내는 0.5~1%, 20~40m는 0.2~0.5%다. 일정 깊이 이하의 지하 공간은 전혀 보상하지 않는 나라도 많다.

독일의 경우 10m까지 5%, 25m까지 1% 정도 보상하고 30m 이하는 아예 보상하지 않는다. 보상비가 줄기 때문에 대심도 철도의 건설비는 일반 철도보다 ㎞당 300억원 이상 적은 900억원이면 된다. 서울 지하철 9호선 건설에는 총 3조4600억원, ㎞당 1360억원이 들어갔다. 역 수가 적어 역사 건설비도 줄일 수 있다. 국토부 권석창 광역도시철도과장은 “㎞당 1300억원 이상 들어가는 일반 지하철에 비해 건설비용이 적게 들어가는 것은 확실하다”고 말했다.

킨텍스~수서~동탄 노선이 1순위

경기도가 교통학회 연구 용역 결과를 토대로 제시한 노선은 3개, 총 145.5㎞ 구간이다. 3개 노선은 일산 킨텍스~수서(수서~동탄 구간은 KTX 노선으로 건설)를 연결하는 46.3㎞(킨텍스~수서~동탄 74.8㎞) 길이의 A노선, 인천 송도와 서울 청량리를 연결하는 49.9㎞의 B노선, 의정부와 금정을 연결하는 49.3㎞의 C노선이다. 역사는 A노선 9개(수서~동탄 KTX 노선의 2개 대심도 철도 전용 역 포함), B노선 9개, C노선 7개다. 역과 역 사이의 거리는 대략 6~8㎞다. <지도 참조>

교통학회는 2016년 3개 노선이 모두 개통되면 하루 이용자가 76만여 명에 이를 것으로 예상했다. 3개 노선을 동시 개통하면 1개 노선만 건설할 때보다 이용자가 14% 정도 늘어난다고 계산했다. 이른바 ‘네트워크 효과’다. 교통학회 오동규 박사는 “이용객은 ㎞당 4384명으로 서울 지하철 중 이용객이 가장 적다는 6, 8호선과 비슷하다”며 “실제 운행이 이뤄지면 이용자 수는 더 늘어날 것”이라고 말했다.

사업비는 재정사업으로 추진할 경우 A노선과 B노선 각각 대략 4조8000억원, C노선 4조3000억원 등 약 13조9039억원이 들어갈 것으로 추산됐다. 터널 굴착 비용 외에 역과 기지창 건설 비용, 차량 비용 등이 모두 포함된 것이다. 대심도 철도 기지창은 킨텍스, 과천, 인천 문학 등 세 곳에 설치하는 것으로 상정했다. 민자로 건설하면 경쟁 효과로 11조1200억원 정도가 들어갈 것이란 예상이다.

이 철도의 최대 장점은 속도다. 광역권 철도 통행시간은 기존 철도에 비해 40∼55% 단축된다. 최고속도는 시속 160~200㎞, 표정속도(정류장 정지 속도를 포함한 평균속도)는 시속 100㎞가 가능한 전철이 투입되기 때문이다. 사업성은 일반 전철 두 배 수준의 요금(3000원)을 기준으로 A>B>C노선순이라는 분석이 나왔다. 국토부에서는 사업성 분석을 바탕으로 A노선을 우선 건설하는 방안과 동시 건설하는 방안을 함께 검토 중이다. 국토부의 검증 절차를 거쳐 이르면 이번 주 잠정 결론이 날 전망이다.

지자체의 이해는 노선마다 다소 엇갈린다. A노선과 B노선은 각각 경기도가 앞장선 동탄2신도시, 인천시가 야심 차게 추진해 온 송도신도시의 교통문제를 해결할 수 있는 수단이다. C노선은 동부간선도로의 정체 등 서울 동북부 지역의 교통문제를 풀 수 있다는 점에서 서울시가 수혜자다. 그러나 서울시는 반대만 안 할 뿐 적극 나서지 않고 있다. 여기에는 지자체장 사이에 보이지 않는 경쟁심리가 작용하고 있다는 분석이다. 김문수 경기도지사가 주도하는 사업에 오세훈 서울시장이 박수나 치고 있을 수는 없지 않느냐는 것이다. 어차피 대심도 철도 건설 여부는 국토부가 결정할 사안이다. 엄청난 건설비 때문에 지자체 자체 재원만으로는 어림없는 사업이기 때문이다. 여러 사업자가 제안해 놓은 상태여서 민자사업으로 추진될 공산도 크다.

전문가들은 대심도 철도 건설에는 기술적으로 극복해야 할 점이 몇 가지 있다고 지적한다. 배규진 한국터널학회장은 “불가능한 것은 아니지만 방재·배수, 기존 지하 구조물을 피해 터널을 뚫는 근접시공기술 등을 보완해야 한다”고 말했다. 가장 큰 걱정거리는 지하 50m에서 발생할 수 있는 화재다. 승객을 지상으로 어떻게 신속히 탈출시키느냐, 아니면 터널 내 대피공간을 어떻게 확보하느냐가 관건이다. 신흥대 유지오 교수는 “비용이 더 들더라도 2개 터널을 뚫고 두 터널을 피난 연결통로로 이으면 한 터널에서 불이 나더라도 승객을 다른 터널로 대피시킬 수 있다”고 말했다.

터널 내 공기 오염도 우려된다. 고속으로 달리는 차량의 힘으로 자연 환기가 이뤄지긴 해도 일정한 간격으로 환기용 수직구를 설치해야 한다. 자기 땅 밑으로 터널이 뚫리는 것을 꺼리는 심리적 거부감 역시 해소해야 한다. 아파트 단지 같은 곳에서는 집단 민원이 발생할 수 있다. 보상비를 더 주거나 노선을 우회해야 풀 수 있는 문제다. 차량이 지나갈 때 발생하는 진동을 걱정하는 사람도 있다.

서울시 도시기반시설본부 오태상 부장은 “암반이 단단할수록 진동이 더 잘 전달된다”며 “터널이 지나는 지역의 주민 반대를 극복해야 한다”고 말했다. 역 추가 설치 요구를 둘러싼 진통도 불가피하다. 이미 파주 시민들은 노선 연장을, 성남 도심 등지의 주민들은 역 추가 설치를 요구하고 있다. 또한 사업성 자체를 의심하는 회의론이 만만찮다. 비용을 줄이고, 예상 이용객 수와 수익을 부풀렸을 것이라는 의구심이다. 각종 민자사업의 수요 예상치가 과장됐다는 게 하나 둘 확인되고 있으므로 대심도 철도 사업은 수요 예측 등을 철저히 검증해야 한다는 지적이다.

수도권 집중 심화 가능성

수도권은 2450만 명이 몰려 사는 초대형 집적도시다. 세계적으로 일본 도쿄권(3380만 명)에 이어 둘째로 인구가 밀집한 곳이다. 비좁은 땅에 많은 사람이 살다 보니 주택·교통·교육·환경 문제가 동시다발로 발생하고 있다. 특히 서울 도심에서 30㎞ 이상 떨어진 곳에 신도시를 세우면서 교통 문제가 심각해지고 있다. 대심도 철도는 이 같은 문제를 해결할 ‘교통혁명’일 수 있다.

하지만 서울 통근권의 외연이 확대될 것이라는 점에서 수도권 집중을 심화할 우려가 있다. 대심도 철도가 개통되면 자가용 통근의 한계점이라는 동탄신도시보다 더 먼 거리에 있는 오산·평택까지 서울 도심 통근권이 확대될 전망이다. 또 이용객이 이탈할 기존 철도는 채산성이 나빠질 수 있다. 자동차를 대체할 수 있다는 점에서는 에너지 소비와 이산화탄소 배출을 줄이는 효과를 기대해 볼 수 있다. 교통학회는 대심도 철도 3개 노선이 개통되면 연 45만t의 기름과 149만t의 이산화탄소 배출, 7000억원의 교통혼잡 비용을 줄일 수 있다고 주장했다. 시공 과정에서 익힐 세계 최고의 광역급행철도 기술, 터널 굴착 기술을 수출하는 꿈을 꿔 볼 수도 있다. 무엇보다 대심도 철도는 ‘제3의 공간’으로 불리는 지하공간(underground space)의 활용을 촉진하는 계기로 작용할 전망이다.

 

지하공간은 ‘자원’…방공호에서 경기장ㆍ오피스까지 용도 다양 한국은 소규모 개발 단계, “지하공간 기본법 제정 필요”

영화 ‘노잉’에서 주인공들은 태양폭발로 지구가 위험해지자 동굴을 찾아나선다. 영화 ‘임팩트’에서도 혜성 충돌이 임박하자 미국 정부는 각 분야 전문가들을 지하 방공호로 대피시킨다. 지하공간은 이처럼 위험을 막아주는 안전지대로 그려진다.  지하공간이 본격 이용되기 시작한 것은 18세기 영국ㆍ프랑스ㆍ미국 등에서 지하터널과 지하하수처리시설 등을 건설하면서부터다. 쓰임새는 나라마다 조금씩 달랐다. 북유럽국가는 세계대전을 경험하면서 지하공간을 방어 시설로 확보했고 점차 용도를 넓혀갔다. 대표적인 게 1994년 노르웨이 릴레함메르 동계올림픽에 사용된 요빅 아이스하키장이다. 터널식으로 굴착된 지하경기장이다. 미국 미주리주 캔사스시는 1940년대부터 지하의 석회암을 파낸 뒤 생긴 지하 30~60m의 여의도 5배 넓이 동굴을 저장창고ㆍ제조공장ㆍ오피스로 활용하고 있다. 러시아 등은 교통시설을 지하에 건설했다. 러시아 모스크바 철도는 1933년 스탈린의 지시로 지하 최고 84m에 건설됐다. 이 지하철을 본딴 우크라이나 키에프 지하철(지하 120m)과 북한 평양 지하철(100m)도 땅 속 깊은 곳에 세워졌다. 심심찮게 논의되는 한국~일본, 한국~중국을 잇는 해저터널은 해저 150~ 200m나 된다. 노르웨이 아이크순 터널은 해저 287m까지 내려갔다.  우리나라에서는 74년 지하철 1호선 개통 이후 지하상가 등이 속속 등장했다. 99년부터 지하 60m에 아파트 12층 높이로 건설된 여천 원유비축기지를 비롯해 양수발전소·LPG저장시설 등도 세워졌다. 그러나 외국에 비해 개발 규모가 작고 단편적인데다 용도가 다양하지 않은 실정이다.  미국 지하공간협회(AUSA)는 지하공간을 ‘자원’으로 규정했다.  ^표층지하공간(3~30m)^지표접근지하공간(30~300m)^심층지하공간(300~3000m)으로 구분하고 활용방안을 연구하고 있다. 땅속은 위험할 땐 대피 공간으로 부각되지만 평상 시에는 외부와의 단절로 인해 심리적 불안감과 불쾌감을 야기하는 공간이다. 따라서 지하상가ㆍ지하철역처럼 환기ㆍ조명 등으로 이를 극복하는 것이 중요하다.  전문가들은 우리나라의 지하공간이 개발하기 좋은 환경을 갖췄다고 지적한다. 국토의 70% 이상이 산악인데다 바위층이 개발하기 적합한 화강암 등으로 이뤄져 있기 때문이다. 배규진 한국터널공학회장은 “지하공간은 한번 터널을 뚫으면 복구하기가 어려우므로 효율적ㆍ계획적으로 이용하는 데 필요한 기본법 제정이 필요하다”고 말했다.