4. 환경측면에서 지하개발의 영향
대심도의 도시내부에 지하철의 터널, 특히 교통이 혼잡한 도로의 교통량을 분산시키는 철도의 고속철도로 전환을 위해 지난 30~40년 동안 유럽, 북미와 일본에서 많은 재정을 투입하는 노력이 이루어져왔다. 또 주요도시의 핵심지역에서 많은 하수를 수집하기 위한 확장이나 유지보수가 상당히 진행되고 시민들도 이를 인정하고 있다. 이런 측면에서의 최근의 예들을 알아보면 토론토, 몬트리얼의 지하 쇼핑센터, 서울, 북경, 상해, 워싱턴과 샌프란시스코의 지하철 시스템. 베를린, 런던, 파리와 도쿄의 철도망의 확장 등이다.
현재 아시아, 아프리카, 라틴아메리카의 인구밀집도시들에서 착수되고 있는 거대한 노력은 하수처리시스템기능을 적절하게 개설하는 것을 목표로 하고 있다. 이런 예로는 뉴델리, 캘커타, 카이로, 멕시코시티, 상파울로와 싱가폴 등이다.
교통의 흐름을 개선하기 위한 직접적이고 긍정적인 효과 외에도 터널은 교통에 의해 유발되는 환경부하를 줄이는데도 상당한 효과를 가지고 있다. 이것은 극도로 혼잡한 보행지역에 지상에 건설했던 곳에 지하철도시스템을 설치한 도심지에서 확실한 예를 찾을 수 있다.
그 효과는 지하교통시스템이 완성된 지역에서 교통의 부담에서 벗어난 지역에서 그 효과가 확실하게 나타난다. 이에 대한 예는 오스트리아와 스위스를 트럭으로 알프스를 관통하는 간선도로가 대표적인 예이다. 중부유럽과 남부유럽사이의 화물교통이 철도로 대체되었다. 도로와 철도용의 새로운 장거리 연결터널건설로 풍경과 환경의 보호는 특별하고 아주 중요한 교훈을 얻었다. 예를 들면 프랑크푸르트와 콜로네(Cologne)간의 신설ICE는 프랑크푸르트지역에서 33헥타아르의 숲을 파괴해야 했다. 그래서 이를 보상하기 위해서 비슷한 넓이의 지역에 14만2천500그루의 새로운 나무를 심었다.
이 프로젝트는 독일 연방정부에서 착수한 가장 큰 보상프로젝트를 대표하는 동시에 몇 세기 동안에 이 지역에서 착수된 최대의 재조림이다. 이런 긍정적인 효과 외에도 불행하게도 실수도 했다. 이런 일은 일어나서는 안되지만 몇 년 전 까지 도 유럽에서는 일어났다. 그라우팅재의 길이가 수 km에 달하는 병렬 철도 터널건설과 관련해 생물과 시내 물을 오염시킨 암반의 균열을 차단하는데 사용되었다. 결과적으로 그 지역에서 풀을 뜯어먹은 가축이 그들 지역에서 사용된 그라우팅의 독으로 죽었다. 그 결과 그 지역 주민들은 몇 달 동안 식수를 물차로 공급받아야 했다.
5. 건설 공법-안전 측면과 책임
지질과 지형은 터널 건설시 건설 공법 선택에 결정적인 영향을 준다. 이와 관련하여 연약지반에서의 터널 건설과 경암 지반에서의 건설은 구분 되어져야 한다.
연약 지반 터널공사에 적용되는 전형적인 방법은 여러 종류의 개착식 공법이다. 이 경우 기계화, 실드 공법과 마찬가지로 주변 지반 보강을 위하여 숏크리트 공법이 사용된다.
지반은 굴삭기나 로드헤더로 파내거나 터널 보링머신이 사용된다.
가장 최근의 실드 TBM을 적용한 장관은 독일 함브르크의 엘베터널과 마찬가지로 일본 동경만 터널을 드라이브하는 것이다. 이 터널은 직경이 14.2m나 되는 초대형 TBM으로 2.6km를 굴진 했다.
Ⅲ. 지하공간 이용의 4가지 이유
1. 환경적 이유
1)토지의 이용과 위치
많은 경우 지하공간 이용은 지상공간의 부족의 결과이다. 지하공간의 이용은 지상공간의 시설이 불가능하거나 그런 지상시설건설이 불가능할 경우이다. 파리에 있는 루브르 박물관의 건설이 전형적인 예이다. 입구나 모든 행정시설들로 박물관을 위한 부지를 얻는데 큰 도움이 되고 있다. 또 지상에 건물의 건축은 물론 역사적인 장소이기에 가능하지도 않다. 보스톤의 Central Artery도 한 예이다. 이 프로젝트는 지상의 건축물을 지하에 건설하기로 결정되었다. 이 경우는 인구의 증가로, 도시지역의 분할, 증가하는 교통수요에 대처하기 위해서는 지상에 건축물을 건설할 수 없어 지하에 건설하게 된 경우이다.
2)교통차단과 고립
지하는 대규모이어서 고립문제를 해결하는 다양한 이점들을 주고 있다. 고립이나 교통체증은 지하시설을 건설하는 중요한 이유 중의 하나이다. 지하는 모든 기후 조건으로부터 벗어나게 한다. 지하 토지나 암반 사이의 기온은 온화하고 극한의 외부 지상온도와 비교해서 열 환경이 일정하다. 통상 지하15~16m정도 들어가면 항상 15。C 정도로 유지된다.
3)자연재앙과 지진
지하구조물들은 허리케인, 토네이도, 벼락 기타 다른 자연재해나 현상과 같은 강력한 일기로부터도 자연적으로 보호된다. 특히 지진에도 육상보다 훨씬 안전하다. 최근에 일본이나 기타 지역에서 일어난 지진에서도 지하철은 거의 피해를 입지 않았다.
주요 지진과 지하철 피해여부는 아래의 표와 같다.
또한 지하 구조물은 구조물 내에 보관된 물건이나 제품들을 안전하게 보관하게 하는 이점을 준다. 예를 들면 음식물 저장성을 적절하고 계속적인 지하온도 조건으로 강화시켜준다. 또 밀봉환경을 유지시키는 능력을 높여준다.
4)견제, 역제와 보안
억제는 보호의 반대되는 기능이다. 이런 기능은 어떤 시설로부터 생겨나는 귀찮고 위험한 것들로부터 지상을 보호하는 아주 중요한 기능이다. 어떤 시설에 대한 높은 수준의 보안을 유지할 필요성은 지하 구조물을 구축하는 주요한 이유이다. 주요한 군사적 목적 등으로 보안성이 필요시는 이런 시설을 지하에 건설할 필요가 있다. 따라서 해외에는 지하에 많은 군사시설을 지어 활용하고 있다.
5)자연환경의 보전과 보호
지하공간은 환경보호를 위한 여러 가지 이점을 준다. 이것은 환경적인 충격을 낮추면서 시설을 디자인하는데 아주 중요한 측면이다.
지하공간의 이용은 시각적 방해와 관련해서도 긍정적이다. 지하공간은 환경에서 완전하다. 부정적 시각적 충격을 주는 제방과 같은 것을 없앨 수 있고 재미있는 도시 그림으로 그릴 수도 있다.
6)생태학과 건축학 측면
지하구조물은 자연 채소류의 보관에도 도움을 준다 지역적이나 세계적인 생태순환기준에서도 피해를 덜 주게 한다. 식물생활, 동물 서식지와 통로 식물의 발산과 호흡이 지상건물보다 훨씬 더 폭넓게 유지된다.
지하구조물들의 위에서 말한 것 들에 대해 건축학자들도 많은 관심들을 가지고 있다. 최근에 건축학은 지하구조물들에 대한 건축에 많은 관심을 기울이고 있다. 지하철이나 철도 역사들이 이런 건축학적 노력의 가장 좋은 예이다.
7)미학적 측면
지하공간의 사용은 시각적인 문제에 대해 긍정적이다. 지하공간은 환경에 완벽하게 통합적으로 유리하다. 예를 들면 선형계획에서 지하공간은 부정적인 시각에 충격을 주는 문제점들을 해결할 수 있도록 해준다. 이것은 산악지역에서나 도시지역에서나 높은 가치를 갖는 풍경에 특별이 관련이 있다. 도시터널의 건설은 도시경관의 변경 없이 고려할 수도 있고 도시터널은 환경적인 특징을 두드러지게 하는 녹색공간을 창출하는 기회를 만들 수 있다. 예를 들면 기존의 구름다리 대신에 시애틀 수변공간의 터널을 건설하는 프로젝트는 경관을 완벽하게 바꾸어 놓았다.
8)야생동물의 보호
통상적으로 지하공사들은 지상의 동식물들로부터 야기되는 부정적인 영향을 최소화 하는 지상의 대안으로 검토되고 있다. 이런 영향들은 차지하는 지표면에 비례하므로 지하철도나 도로는 지상에 건설하는 영향보다 훨씬 적은 영향을 끼친다. 동시에 지하 인프라들은 지상인프라보다 차량 매연에 훨씬 깨끗하고 소음과 진동을 거의 완벽하게 절감시켜준다. 역시 오염된 공기를 지하시설 내에서 포집하고 공기로 내보내기 전에 집중하여 정화시켜 내보낸다. 이것은 지상에서 교통기관으로부터 공기로 내뿜어지는 오염물질의 양을 최소화 시켜준다.
반면에 지하건설은 동물군들의 환경문제의 방해효과를 피하게 하고 지상교통로에서 자주 일어나는 차량과 동물들의 충돌 위험을 거의 완벽하게 줄여준다. 환경에 대한 이런 긍정적인 효과에도 불구하고 지하건설은 환경과 동식물에 대한 부정적인 효과도 존재 할 수 있다.
그래서 산간지역에서의 터널의 건설은 사람이 존재하지 않던 지역에 사람의 존재를 증가시켜 고립된 지역에서의 인간의 행동을 증가시키게 된다. 또 다른 지하건설과 관련된 다른 부정적인 효과는 그 지역(지방)의 물과 생태계의 균형을 결과적으로는 부정적인 영향을 미치게 된다. 지하건축물의 건설 중에 지하수의 수면의 함몰이 발생하여 동식물군에 영향을 가져올 수도 있다. 부정적인 영향은 굴삭을 할 때나 방수형 인프라로 계획을 하는 등 적절한 대책으로 최소화하거나 중화 할 수 있다. 좋은 예는 고속철도건설을 위한 네덜란드의 Groene Hart Tunnel 건설이다. 로테르담과 암스텔담 사이의 도시화된 지역의 마지막 자연적인 부분을 통과하기 때문이다. 이 지역을 보존하기 위하여 7km의 터널을 건설하기로 결정했다. 환경보호 외에 터널을 건설해야 할 다른 이유는 없었다.
<다음호에 계속>
