가덕도신공항은 안전성이 매우 취약해 절대 해서는 안 된다

 

2021.01.29

 

가덕도신공항은 공부하면 공부할수록 문제점만 나오는군요.

경제성은 차치하더라도 안전성이 전혀 담보되지 않아 절대 해서는 안 되는 사업입니다.

동서방향의 활주로이기 때문에 가덕도 지역에서 주로 부는 남풍과 북풍은 이착륙시에 측풍이 되어 위험합니다. 태풍과 해일 피해 우려와 김해공항 이용 항공기와의 공역이 생겨 충돌 위험이 있는 것은 잘 알려져 있고, 이착륙시 가덕수도를 이용하는 대형 선박들과 충돌할 수 있는 위험도 상당하더군요.

공항시설법 시행규칙의 장애물 제한표면의 기준은 “(진입표면) 착륙대 끝(시점, 300m)에서 3km까지는 1/50, 그 이후 15km까지는 1/40의 경사도(종점, 4.8km, 높이360m)를 갖는 사다리꼴 표면으로 되어 있어, 가덕도 서단에서 가덕수도 우측까지의 거리가 불과 1km도 되지 않아 공항시설법을 위반하게 됨과 동시에 실제 이착륙시에 항행하는 선박과 충돌할 가능성도 있습니다.

현재 가덕수도를 드나드는 선박들은 해양플랜트(높이 110m 이상), 해상크레인(73m 이상), LNG(53m), 컨테이너선(71m) 등 대형 선박들이 많습니다.

공항시설법 시행규칙에 따르면, 활주로 끝에서 1km 지점의 제한고도는 20m, 2km 지점은 40m, 3km 지점은 60m가 됩니다. 가덕도 서단에서 가덕수도 좌측까지 거리가 3km 정도가 됩니다. 부산신항을 드나드는 컨테이너선은 대형이라 보통 높이가 50m가 넘습니다. 만약 가덕도공항이 들어서게 되면 공항시설법 시행규칙에 따라 부산신항을 드나들 수 있는 선박은 거의 없게 될 것입니다.

실제 항공사의 운항 매뉴얼을 보더라도 활주로 진입 경사도를 3도 하고 있어 활주로 끝에서 1km 지점의 항공기 고도는 68.12m 밖에 되지 않습니다. (1000m+300m)*탄젠트 3(0.0524) = 68.12m. 착륙 매뉴얼은 활주로 끝에서 안쪽으로 300m 지점을 랜딩 지점으로 합니다.

활주로 끝에서 2km 지점은 실제 항공기 고도는 (2,000m+300m)*0.0524 = 120.52m로 대형 선박과 충돌하지 않겠지만 엄청난 위협이 될 것이고, 기장이 조금만 조종 실수를 하면 선박과 충돌할 수 있습니다.

 

<비행기는 어떻게 착륙하는 걸까?>

https://www.youtube.com/watch?v=zj130ucC3i0&feature=youtu.be

 

가덕도신공항의 안전을 가장 위협하는 것은 사실 따로 있습니다.

바로 매립한 부지의 지반 침하 문제입니다. 지반 침하 문제는 일본 간사이공항의 예가 있죠. 하지만 간사이공항도 지반 침하 보수에 막대한 돈이 추가로 들어갔지만 현재 운항하고 있다는 것 때문에 이 문제가 가덕도공항에서는 크게 부각되지 않았습니다.

그런데 제가 간사이공항의 지반 침하 과정을 공부하다보니 가덕도공항은 간사이공항과는 다른 치명적인 문제가 있다는 것을 인지했습니다.

이후 제가 쓰는 글은 제가 이 분야의 전문가가 아니라서 장담하지 못하는 것이니 여러분들도 의문을 갖고 읽어 주시고, 또 전문가들에게 검증을 받아 주시면 좋겠습니다.

결론적으로 말씀드리면, 간사이 공항은 오사카만에 인공섬을 만들었기 때문에 전체 부지가 침하하더라도 큰 편차가 없이 같이 내려앉았지만, 가덕도공항은 활주로의 중간 부위는 가덕도의 육지라서 침하가 전혀 일어나지 않는 반면, 활주로의 양 끝 부위는 매립지이기 때문에 침하가 발생하여 활주로가 중앙을 중심으로 좌우가 내려앉아 활주로의 기능을 할 수 없게 됩니다.

간사이공항의 침하 과정을 설명하는 글을 아래에 링크하니 먼저 읽어 보시기 바랍니다.

 

<신공항 해외사례_ 일본 간사이국제공항 사례를 통해 보는 신공항 입지>

https://blog.naver.com/airportmy/130104504283

 

나무위키에 나오는 자료를 참고해 간사이공항 침하 상황을 설명하겠습니다.

간사이공항은 수심 20m 해저의 연약 지반에 조성된 공항 부지가 자꾸 가라앉고 있습니다. 1994년 개항하고 초기 5년간은 급속한 침하가 일어나다 그 이후 침하속도가 완만해져 지금은 안정기인 것 같습니다. 지금까지 침하한 총 높이는 약 15m 정도입니다.

부지 침하 자체는 설계 때부터 예상되어 있었으며, 이를 대비하기 위해 공항 터미널 구조와 인공섬 토대의 설계에 대책이 포함되어 있었습니다. 오사카 만의 해저는 부드러운 점토로 이루어진 충적층과 비교적 단단한 점토질과 모래, 자갈이 섞인 홍적층으로 이루어져 있습니다. 충적층 침하 대책으로 샌드 드레인 공법이 사용되었는데, 이 공법(SCP)은 모래기둥을 지반 깊숙이 박아 침하가 사전에 충분히 완료되도록 하는 것입니다. 직경 40cm에 길이 20m인 모래기둥 220만 개를 해저에 설치하여 모래기둥이 일종의 파이프 역할을 해서 뻘 속의 물이 빠져나오게 하는 원리입니다.

간사이공항은 인공섬에 건설한 것이라 시설물 하중에 따라 침하 속도가 부분마다 달라져 시설물의 안전성을 보장할 수 없습니다. 이것을 해결하기 위해 잭업 공법을 적용했습니다. 900개가 넘는 터미널 기둥이 높낮이를 조절할 수 있도록 설계된 것도 이것 때문이며, 더 가라앉은 부분의 기둥에 금속판을 끼워 높이를 높임으로서 터미널을 평평하게 유지한다고 합니다. 그럼에도 불구하고 이 공정이 완료된 후 건설된 공항은 매립 공사 후 6년 동안 무려 11m나 가라앉았습니다. 게다가 균일하게 가라앉지 않아서, 한 쪽은 높고 다른 쪽은 낮은 상황까지 발생했습니다. 이는 연약 지반에서 일어나는 부등침하 현상 때문입니다. 2002년에는 부등침하로 인한 공항구내 건물 지하 침수도 발생했었습니다.

 

가덕도도 간사이공항 인공섬처럼 주변이 뻘밭처럼 부드러운 연약 지반입니다. 연약지반층 두께가 평균 약 30m이고, 연약층 하부는 25m의 자갈층과 암반으로 되어 있다고 합니다. 그리고 평균 수심은 20m 정도라고 합니다. (가덕도공항을 추진하는 측의 주장임)

가덕도는 간사이공항 인공섬보다 수심이 깊어 매립이나 지반침하에 있어 불리합니다. 가덕도공항도 간사이공항처럼 지반 침하가 발생할 확률이 매우 높습니다.

문제는 간사이공항은 부위별 침하속도가 달라지는 것을 대비해 미리 대책을 세워 시공을 했습니다만, 가덕도공항은 간사이공항처럼 더 가라앉는 부분의 기둥에 금속판을 끼워 높여서 전체적으로 평평하게 할 수 없다는 것입니다.

가덕도공항은 육지 부위는 침하가 발생하지 않기 때문에 매립 부위의 침하가 절대 일어나지 않게 만들어야 합니다. 그런데 아직까지 이를 막을 공법이 없는 것으로 알고 있습니다. 설사 있다고 하더라도 그 공법을 시행할 경우 공사비가 어마어마하게 들 것입니다.

 

부산시는 공사비를 줄이기 위해 침하 대책으로 연직압밀 배수공법(PBD)을 적용하려 하는 것 같습니다. 바다 밑 연약지반(20~49m)과 그 위에 있는 바닷물(16~17m)에 흙을 매립한 뒤 거대한 크기의 플라스틱 배수판을 수백개씩 박아 하부에 있는 물을 빼내고 다시 그 위에 흙을 쌓는 방식입니다. 성토가 누르는 압력으로 물을 빼내 지반이 내려앉지 않도록 다지겠다는 것인데 여기에는 한계가 있습니다. PBD공법은 토목학적으로 수심 60m까지만 효율성이 있다고 알려져 있는데 가덕도 앞바다는 최대 65m의 물이 차 있습니다. 배수판을 통해 물을 배출하기가 쉽지 않다는 얘기죠. 배수판이 성토가 누르는 압력을 지탱하기도 힘들 것으로 전문가들은 보고, 간사이공항 같이 배수판 대신 모래기둥을 설치해 물을 빨아 올리는 SCP공법이 아니면 가덕도의 부등침하를 막기는 쉽지 않을 것이라고 말합니다. SCP공법은 PBD보다 공사비가 10~12배 높습니다.

수심이 가덕도보다 낮은 간사이공항도 SCP 공법을 썼는데도 지반이 15m나 내려앉았는데, 불리한 경제성을 올리려고 PBD 공법을 썼다가는 어떤 일이 벌어질지 모릅니다.

 

인천공항 건설 시에도 이러한 침하의 우려가 심했으나, 현재까지 확인 된 침하는 없고 향후 개항 후 20년간 예상되는 최대 침하도 1cm 정도에 불과하다는 점을 들어 가덕도공항도 인천공항처럼 문제가 없을 것이라고 주장하는 사람도 있습니다.

하지만 평균 수심이 5m인 섬과 섬 사이 간석지를 매립해 건설한 인천공항과 외해의 수심이 깊은 바다를 사실상 매립하는 가덕도공항과는 동등선 상에서 비교하는 것은 말이 안 됩니다.

 

간사이공항 건설비는 1994년 개항 때까지 2조엔이 들었고, 지반 침하로 보수공사비로 추가 1.2조엔이 들어 총 3.2조엔이 들었습니다. 우리나라 돈으로 33조 정도 됩니다. 이 공사비가 30년 전의 공사비라는 점을 고려할 때, 가덕도공항의 공사비가 얼마 들지 예상해 보시기 바랍니다.

가덕도공항을 추진하는 쪽은 건설비로 7조로 낮추고 있습니다. 이것도 터무니없는 것이지만, 간사이공항처럼 지반 침하로 인한 보수비가 추가된다는 점은 아예 말하지 않습니다. 이런 점을 염두에 두고 김해신공항과 가덕도신공항의 경제성을 비교해야 합니다.