[정의]

충청남도 공주 지역에서 자연의 예기치 않은 변동에 의해 일어나는 피해.

[개설]

자연 재해의 발생 유형은 지리적 자연 환경의 영향을 많이 받는다. 공주시 지역은 자연 지리적으로 내륙에 있으며, 협소한 주거 지역에 사방이 산으로 둘러싸인 분지 형태를 이루고 있다. 공주시 지역 금강 이북에 신시가지가 조성되기 이전에 공주시 지역은 협소한 분지 모양의 지형적 여건을 갖추고 있었다. 이 때문에 일부 영세한 주민은 경사가 심한 산기슭에 주거지를 정하였고, 현재에도 기거하고 있다.

공주시 지역과 같이 인구가 많지 않고 산업화의 영향이 적은 지역은 재난보다는 재해의 위험에 더 많이 노출되어 있기 마련이다. 실제로 지금까지 충청남도 공주 지역 일원에서 발생한 인명과 재산 피해는 재난보다는 재해가 잦았던 것으로 추정된다.

[공주시 중학동 충령탑 부지 사면 붕괴]

1995년 8월 25일 심한 폭우가 있었고 당일 충청남도 공주시 중학동 179번지 충령탑 부지의 사면 일부가 붕괴되었다. 붕괴한 토사가 낮은 곳으로 이동하다가 과다한 폭우로 인하여 유입된 물과 함께 도로를 넘어 저지대 가옥으로 이동되어 인명 피해를 유발하였다.

1. 위치와 환경

전체적인 지형은 지형 분류학상 장년기 지형에 해당하며 지역에 따라서는 경사가 심한 곳도 분포하고 있다. 충령탑 부지는 사면의 경사가 40~50도인 급사면에 형성되어 있으며 충령탑 북동쪽 20m 저지에 파손된 가옥이 있다. 북서쪽으로는 현재도 주거 중인 가옥이 있다. 붕괴 지역의 사면 경사는 30~60도로 위에서 아래로 골을 형성하는 곡선형 사면의 경사를 이루고 있으며, 충령탑 부지 주위의 다른 급사면에는 목본 식물로 나무가 자생하고 있다. 이에 비하여 붕괴한 지역에는 크기가 작은 나무와 초본 식물로 잔디와 잡초만 자라고 있었음이 확인되었다.

2. 지질과 지표 조건

피해 지역의 기반암(원래부터 이 지역에 있었던 자연 그대로의 암석)은 지금부터 약 6억 년 보다 오래된 선캄브리아기의 지질시대에 해당하는 화강암질 편마암 또는 편마암질 화강암으로 구성되어 있다. 그 후 약 6천만 년 전에 형성된 기반암과 시기를 달리하는 관입암이 기반암을 관입하고 있다. 충령탑 부지와 가옥이 분포하는 주거 지역 일대는 선캄브리아기의 암석으로 구성되어 있다.

피해 지역의 전체적인 지형은 동쪽과 남쪽이 높은 형태를 보이지만, 이에 비하여 북쪽과 서쪽은 상대적으로 낮은 지형의 발달 형태를 보이고 있다. 이러한 지형은 흙덮기 이전의 원래 지형을 찾아 기준점을 선정하고 측정한 결과 나타났다.

3. 강수의 특징과 영향

충령탑 부지의 토양은 암석이 풍화되어 그 자리에 남아 있는 토양이 아니라, 이미 일제강점기에 상수도 수원지 공사 시 인위적인 토양의 이동과 타 지역과 토양의 혼합 가능성이 있기 때문에 원래 토양의 기본 성질을 찾기는 어려우나, 토양의 구성 광물과 기원암, 토양화의 정도로 추정해 볼 때 중학동 충령탑 지역의 공극률은 최대치가 30%로 추정된다. 따라서 토양 부피의 30%까지 물을 포함할 수 있다.

붕괴 사고 전 중학동 충령탑 지역에 내린 강수량을 조사한 결과. 사고 전인 1995년 8월 19일에 26㎜, 20일에 81㎜, 23일에 63.23㎜, 24일에 50㎜, 사고 당일인 25일에는 351㎜로 나타났다. 사고일의 시우량은 새벽 1시부터 2시 사이에 120㎜의 집중 폭우가 있었다.

4. 피해와 민원

사고 장소는 충청남도 공주시 중학동 산 6-4번지 일원이고, 사고 내용은 인명 피해 14명(사망 9명, 부상 5명)이고, 재산 피해는 건물 2동이 완전히 파괴되었다. 사고 원인은 8월 19일 이후 연속된 강우와 사고 당일 집중 호우의 영향으로 충령탑과 인접해 있는 비탈면이 붕괴하면서 토사가 흘러내려 가옥 2동이 전파되어 발생한 사고이다.

사고 발생은 갑작스런 집중 폭우가 주원인으로 밝혀졌다. 피해 당사자는 ‘재해구호법’에 따라 장례비를 포함한 사망자 위로금, 생계 보조금, 주택 수리비 등의 보상금을 공주시로부터 지급받았다. 이 사고로 말미암아 인근 주민의 민원은 산사태 인접지인 중학동 산 6-35번지에 건립한 충령탑 공사 시에 트럭 30여 대 분의 모래와 자갈을 성토한 것이 주원인이라 하였다.

운반된 모래와 자갈로 충령탑 부지를 새로이 조성하였고 동시에 하수도를 새로이 매설하였다. 주민의 주장으로는 하수도관의 크기가 기준치보다 작은 것을 사용하여 배수 시설이 완전하게 이루어지지 않아 빗물이 주변 저지대로 유입되면서 붕괴가 발생하였다고 한다. 동시에 취수정 쪽으로 가설한 하수도의 하수관이 지표로 노출되어 있어 이것 또한 붕괴의 원인으로 작용하였다고 민원이 제기되었다.

가옥을 파괴하며 저지대로 유입된 토사의 양은 약 10여 톤에 달했고, 붕괴 지역부터 가옥까지의 거리는 약 30m에 달했다. 적은 양의 토사가 멀리까지 운반되어 가옥을 파괴 시길 수 있었던 것은 가옥의 위치가 급경사 사면에 있어 토사 유입이 한 방향으로만 집중되었기 때문에 가능했다.

집수정 주변 하수관에 의한 사면 붕괴는 상수도를 사용하지 않았기 때문에 원인 제공자로서 인정을 받지 못하였다. 배수구와 하수도관의 규격을 조사한 결과, 법정 규격을 준수하였다. 그럼에도, 유수가 사면으로 넘쳐 저지대로 흘러내리면서 사면을 붕괴시킨 주된 이유는 사고 당일 상상치 못할 정도의 폭우가 발생한 것으로 조사에서 나타났다.

[공주시 반포면 마암리 창벽과 주변 재난 위험 지구]

금강을 따라 공주 지역에서 대전광역시 방향을 향하는 구 국도는 금강 남쪽에 위치한다. 공주 지역에서 창벽으로 가까이 감에 따라 사면의 경사가 심해지고 50m 이상 높은 암벽이 발달해 있다. 금강을 따라 계속 마암 방면으로 가면 창벽이 나타나는데 수직 절벽을 이루고 있다. 금강을 끼고 수직 절벽이 발달하고 있어 중국의 적벽에 가름 할 정도로 경치가 좋은 곳으로 이름난 곳이다.

외관상 경관은 좋으나 재해의 관점에서 보면 위험이 도사리고 있어 주의를 요하는 재난 위험 지구에 불과하다. 공주시 반포면 마암리 창벽 지역은 교통량도 많고 낚시를 즐기러 이곳을 찾는 사람도 꽤 있어 항상 인명의 피해가 우려되는 지역이다. 사면이 북을 향하고 있기 때문에 겨울철에는 도로가 결빙되어 교통 사고의 위험도 상당히 큰 지역이다.

특히 암벽에 균열이 많이 발달해 있어 겨울철 균열 사이에 침투한 유수의 결빙으로 말미암아 낙석의 가능성이 큰 지역이다. 설상가상으로 금강이 주변에 있어 홍수 범람 시에는 금강 수위의 상승으로 이곳 암반 주변의 지하수 수위의 동시 상승도 발생하여 사면 붕괴의 가능성이 충분히 예측되는 아주 위험한 곳이다.

1. 위치·지형·지질

공주시 반포면 마암리 창벽 일원은 주로 중생대의 반암류로 이루어져 있으며, 주변 지역 일부는 선캄브리아기의 혼성 편마암이 존재하고 있다. 혼성 편마암은 운모편암이 주로 화강암류의 관입에 의하여 그 인접부에 생성된 것이며, 운모편암의 편리를 따라 층층 관입한 양상이 우세한 부분에서는 화강암의 관입에 의한 영향을 받았다. 혼성편마암의 엽리는 대체로 운모편암과 비슷하나 N30~60E의 주향과 30~70NW의 경사를 보이며 관입에 의한 교란으로 국부적으로 다른 엽리의 주향, 경사를 보여주기도 한다. 색깔은 회백색 내지 회흑색을 띠며 담록 내지 흑색의 세립상 흑운모와 약간 신장된 장석이 미약한 방향성을 보여준다.

2. 안전성

창벽 지역은 암벽이 수직에 가깝게 발달해 있으며 또한 많은 절리가 발달하여 쐐기형 파괴와 전도 파괴의 가능성이 상당히 큰 지력으로 나타났다. 공주시 반포면 마암리 창벽 지역은 주된 절리를 따라 갈라진 암석 형태가 모두 180여 개의 종류로 나타났다. 이들 암괴는 지표에 보이는 것도 있지만 암괴로 덮여 내부에 있는 암괴도 있다. 암석의 붕괴란 두 방향의 절리에 의하여 독립된 불력으로 만들어지면 중력에 의하여 낮은 곳으로 이동하게 되는 것을 말한다. 우리는 이러한 현상을 낙석이라고도 한다.

창벽 지역에 발달한 주요한 절리에 의하여 암석은 여러 개의 작은 암괴로 나누어진다. 절리에 의하여 형성된 암괴의 형태와 종류는 180여 개로 나타났다. 총 180여 개의 암괴를 분석해 본 결과, 이 중 낙석 위험이 없는 안정한 암괴는 48종, 불안정한 암괴는 81종, 그리고 지진과 같은 지반 진동이 발생했을 때만 붕괴 현상이 예상되는 준 안정한 암괴는 51종으로 나타났다. 불안정한 암괴만을 포함한 경우는 45도, 준 안정한 암괴까지 포함하였을 때는 31도로 나타났다. 지진이 발생하면 평소 안정했던 사면도 지반 진동으로 말미암아 붕괴할 위험성이 증가한다.

3. 강수, 지하 수위 그리고 안정성

공주 지역에서의 강수는 8월에 집중적으로 발생하며, 연 강수량의 50% 이상이 8월에 집중되는 것으로 나타났다. 또한 6월에서 8월 사이에서는 약 70%가 집중되어, 연중 강수의 대부분이 6월, 7월, 8월의 3개월에 집중되어 발생하는 것으로 나타났다. 따라서 강수량이 집중되는 매년 6월에서 8월까지는 다른 어느 시기보다도 사면이 불안정한 상태로 변하기 때문에 주의를 요한다.

강수 현상과 이에 따른 금강 수위의 상승으로 따른 지하 수위의 상승도 암반의 안정성에 영향을 미치나, 금강 상류 대청댐 방류 시 금강 수위의 상승 효과도 창벽 지역을 고려하면 배제하지 못한다. 대청댐 방류 시 금강 주변 지하 수위 상승에 대한 조사가 필요하다. 이는 시추공을 만들어 놓고 댐 방류와 수량에 따라 변화하는 높이만 측정하면 된다. 특히 강수 현상이 오래되고 댐의 방류가 계속될 때는 금강 주변의 지하수 상승이 필연적으로 예상되기 때문에 이 때도 안정성에 대한 주의를 요한다.

4. 정리와 차후 관리

공주시 반포면 마암리 창벽 지역의 표층수는 지형을 따라 저지대로 내려오면서 암반과 토양 사이로 이동한다. 겉흙으로 유입된 물은 공극을 채워 수압을 증가시키며 동시에 토양의 내부 마찰 계수와 응집력을 저하시켜 물리적 힘, 즉 사면의 이동을 저지하는 마찰력의 감소 효과를 발생시킨다. 사면 이동에 대하여 저항하는 마찰력의 감소는 결국 사면의 이동을 유발시키고 이는 산사태로 이어지게 된다. 따라서 경사가 급하고 겉흙의 두께가 있는 지역에서는 토양 유실이 예상된다.

토사 유실의 양은 겉흙의 양에 따라 좌우된다. 창벽 지역의 겉흙이 대부분 박층인 것으로 보아 대량의 토사 유실은 기대하기 어려운 것으로 생각된다. 다만, 이 지역 도로 회전이 급하고 북측으로는 금강이 흐르고 있어 토사 유입 시 안전 운전 지도와 표시판 관리에 허술함이 없어야 하겠다.

[공주시 옥룡동 일원]

1. 지형과 지질 환경

충청남도 공주시 옥룡동 일원은 선캄브리아기 운모편암이 주를 이루고 있으며, 일부 지역은 쥐라기 화강암이 이를 관입하고 있다. 이들은 비교적 오래된 암석으로 제4기 충적물에 의하여 깊게는 5m 정도 덮여 있다. 곳에 따라서 기반암인 선캄브리아기 운모편암이 노출되어 전반적으로 이곳의 지질 구조는 기반암 위에 제4기 퇴적층이 얇게 덮은 지층을 형성하고 있다.

절리의 발달은 그리 많이 찾아내지 못하였으나 비교적 적은 수의 절리가 발달해 있어 사면의 안정도에 미치는 영향은 적은 것으로 나타났다. 편리의 구조가 사면 불안 정도에 미치는 영향도 매우 적은 것으로 나타났다. 편리면과 평행한 면의 이동이 발견되지 않고 다만 풍화 정도가 심한 곳은 소규모 암편으로 떨어질 뿐이다. 이로 보아 이 지역에 발생할 수 있는 사면의 붕괴는 일반적인 지역과 달리 지질 구조의 영향은 거의 없고, 대신 기반암과 겉흙층 그리고 강수 형태와 깊은 관련이 있는 것으로 지표 지질 조사 결과 밝혀졌다.

2. 토양과 안정도

옥룡동 일원의 암석은 풍화 작용, 특히 물에 의한 풍화 작용에 비교적 약한 암석인 운모편암으로 이루어져 있다. 토양의 평균 공극률은 37%로 공극이 큰 편에 속한다. 그러므로 지속적인 강수가 발생하면 풍화암과 이를 덮는 토양에 발달하는 공극이 단시간 내에 물로 채워져 토양의 지지력이 급속히 낮아진다. 옥룡동 일부 지역은 토양이 쉽게 지표수로 포화 되는 관계로 산 사면의 표토가 아래로 흘러내릴 가능성이 높다.

산 사면의 중앙부는 부분적으로 기반암이 노출되어 있으며, 9부 능선 상부는 국부적인 사태가 발생한 결과 1~1.5m 정도의 지형적인 낙차가 확인되기도 한다. 옥룡동 지역은 기반암을 박층으로 덮은 풍화토가 사면 아래를 향하여 이동하는 포행형 산사태를 나타내고 있다. 겉흙층의 깊이가 낮고 사면이 급한 결과 사면 이동 현상이 발생하고 이는 수목의 대부분이 지표에 수직 방향을 이루지 못하고 경사를 이루고 있는 것으로도 알 수 있다.

옥룡동 지역의 토양은 공극이 크고 투수 계수의 값도 큰 결과, 강수가 8시간 계속 되어 총 30㎜의 강수가 있었음에도 불구하고 지표에 흐르는 지표수를 찾을 수가 없었다. 실험치에서 나타난 토양의 공극률과 투수율을 보면 40%로 나타나, 1997년 11월 29일 강수 시 지표에 흐르는 물이 없음을 뒷받침하고 있다. 이는 대부분의 물이 지하로 쉽게 침투되어 지하에서 유동함을 나타낸다.

지하로 유입된 물은 우선 토양의 공극을 채우고, 공극을 채우고 나면 계속 지하로 유입되어 기반암과 만나 기반암과 토양의 계면을 따라 수두가 낮은 곳으로 향하게 된다. 옥룡동 지역의 기반암은 지하 얕은 곳에 있다. 따라서 지하로 유입된 물은 기반암에 특별한 파쇄대가 없는 한 거의 모두가 지표에서 가까운 지하에서 하부로 향하여 이동한다고 봐야 한다.

옥룡동 일원은 기반암에 겉흙층이 박층으로 덮고 있는 상태를 보인다. 토양의 물리적 성질 중에서 사면 이동을 좌우하는 가장 중요한 요소인 공극이 평균 40% 이상 되는 큰 수치를 보이고 있다. 이는 강수 시 지표에 낙하된 강수가 쉽게 토양으로 유입될 수 있다는 것을 나타낸다.

겉흙으로 유입된 물은 공극을 채워 수압을 증가시키며 동시에 토양의 내부 마찰 계수와 응집력을 저하시켜 사면의 이동을 제지하는 물리적 힘으로 마찰력의 감소 효과를 발생시킨다. 사면 이동에 대한 저항 마찰력의 감소는 결국 사면의 이동을 유발시키고 이는 사태로 이어지게 된다. 이처럼 토양 자체의 물리적 성질에 의한 사면 이동 가능성 이외에도 기반암과의 관계에 의한 사면 이동 가능성도 상당히 크다.

3. 정리

옥룡동 일부 지역은 사면의 안정도가 낮은 곳도 있다. 이러한 환경에서도 사태의 발생을 예방하고 최소화하려면 공주시 중학동형과 같은 회전형 사태 발생 가능 지역에 군락의 보호와 밀도를 높여야 한다. 또한 사면에 표층수를 관리하는 하수도 시설이나 지하 매설물 설치를 지양하여야 하며, 경작지 개간 시 사면 이동을 발생시킬 수 있는 제반 행위를 금지해야 한다. 이와 함께 사면 이동에 대한 지속적인 관찰과 감시가 필요하며, 끝으로 대 지역 주민 홍보와 계도가 요구된다.