한국은 하·해저터널의 기술수준은 이미 선진국 괘도에 올라와 있다. 96년 서울지하철 5호선 한강 하저터널을 시작으로 최근 해저침매터널인 가덕터널까지 다수의 하·해저터널을 완공시켰다. 또한 보령터널과 낙동터널 등 첨단기술이 집약된 해저터널이 대기하고 있다. 이번호는 국내 하·해저터널의 사례와 현주소를 살펴보기로 한다. <자료출처:삼보기술단>

서울지하철 5호선 한강하저터널
국내 최초의 하저터널은 서울지하철 5호선 한강하저터널이다. 서울의 서부지역을 기점으로 도심부를 거쳐 동부지역에 이르는 연장 52km의 5호선의 핵심과제는 한강하저터널 구간. 하지만 호상흑운모 편마암이 주암종이고, 단층 패쇄대에다 풍화까지 깊게 진행돼 지반구조가 매우 취약했다. 설계를 담당한 대우엔지니어링은 양단에 기존 시설물로 인해 평면 선형상 교량 건설이 어렵고, 조수간만과 수위변동으로 침매공법 또한 부적절하다고 판단했다. 결국 암반 내 불연속면이 불규칙하게 배열돼 쉴드공법을 배제하고 NATM공법을 최종 채택했다.

당초 한강하저터널은 유지관리 문제로 터널 전주면에 배수재와 방수재를 설치한 비배수 터널로 계획됐다. 하지만 NATM터널의 완벽방수의 현실적 한계를 고려해 터널바닥에 전주면에 배수재와 방수제를 설치해 지하수 유입을 차단했다. 또한 하저터널 중간 저점부 인공섬에 집수정을 설치했고, 한강물 유입으로 인한 지하철 침수를 방지하기 위해 원격조작이 가능한 비상수문을 4개소 건설했다. 인공섬은 공사완료후 홍수시 와류현상 때문에 준설토로 매운 뒤 폐쇄됐다.

한강하저터널의 연장은 1,288m고 종류식 환기방식을 채택했다. 시공사는 삼부토건, 공사비는 906억원으로 당시로서는 대규모였다.

가덕터널
부산광역시와 거제도를 연결하는 가거대교+가덕터널은 국내 최초 침매터널, 1만원에 달하는 통행료로 세간의 이목을 끈 프로젝트다. 대우건설을 주축으로 6개 건설사가 시공을 담당하고 COWI, 대우엔지니어링이 설계한 이 사업은 사장교 3.5km+침매터널 3.7km+육상터널 1km 등 총 8.2km의 연장을 자랑한다. 사업비는 1조4천억원으로 이 가덕터널 구간만 5,900억원이 투입됐다. 공사기간은 2004년 12월~2010년 12월로 6년.

가덕터널이 건설된 가덕도~중증도 구간은 최대 30m의 연약지반, 최대 48m의 대수심, 8.6m 높은 파도와 조류, 외해건설이라는 갖가지 악조건을 완비했다. 때문에 폭 24.46m, 높이 9.97m의 대규모 침매함체 18EA를 채택했다. 시공순서는 철근조립→콘크리트 타설→Ballsat Tank 설치→Bulk Head 설치해 침매함체를 제작했고, 이를 바지선으로 운송해 침설시킨뒤 되메웠다. 터널형식은 2 Tube✕2 Lane로 환기는 종류식을 채택했다. 이 침매함체는 불투수성, 고밀도콘크리트로 염화물의 침투가 매우 느리게 적용되는 Duracrete를 적용시켰다.  
 
분당선, 신분당선 한강하저터널
2009년 개통된 분당선 한강하저터널은 국내 최초로 토압식 Shileld TBM 방식을 채택한 터널로 삼보기술단이 설계하고 대우건설이 시공해 2009년 개통됐다. 공사비는 1,324억원으로 연장은 845.5m에 이른다.

이 프로젝트는 하저터널의 안정성을 확보하기 위해 심도 40m 이상의 경암층을 통과하도록 했다. 이에 맞춰 TBM도 쉴드외경이 8060mm의 EPB Type를 선정해 운용했다. 단면은 시공오차와 사행을 고려해 150m의 여유량을 확보했고, 양측보행자 통로를 확보하고 대피통로의 높이도 상향조정했다. 또한 단복선구간의 합류부의 선로 기로 유지를 위해 복선구간에 기류분리벽을 설치해 환기효율을 높였고, 수방, 화재방지 등 재난방지시스템도 구축했다.

지난 10월 개통된 신분당선 하저터널은 연장 1.5km의 Shiled TBM터널이다. 설계는 삼보기술단이 시공은 두산건설이 수행했고, 공사비는 1,023억원이다. 단면은 방재대책과 시공안전성이 유리한 단선병렬터널을 채택했고, 지반변화 대응성이 우수한 이토압식(EPB) Shield TBM을 선정했다.
 
개통 앞둔 보령터널
보령터널과 율현터널, 낙동터널 등 현재 공사 중이거나 설계중인 하·해저터널이 조만간 개통을 앞두고 있다.

대천~원산도~태안반도를 연결하는 보령터널은 해양생태계 보전, 주항로와 정박지 민원 그리고 어업권 피해 등의 이유로 기획된 사업이다. 연장이 6,927m로 국내 최장터널인 보령터널은 2차로 병렬터널로 계획됐고, 지층변화가 심하다는 점을 고려해 시공성이 우수한 NATM공법을 적용했다. 설계는 유신과 태조코퍼레이션이, 시공은 현대건설+계룡건설이 담당하고 공사비는 3,738억원에 달한다.

율현터널은 수서~평택간 4공구로 터널연장은 5,101m, 공사비는 1,881억원으로 집계되고 있다. 대부분의 구간이 지하 40~50m의 대심도로 신갈단층대를 효과적으로 피양할 수 있고, 신갈저수지의 유수량의 영향도 최소화할 수 있다. 특히 하저 단층대 통과부 터널주변에 360도의 우레탄 차수 및 인접경계부에 실리카계 공법을 적용해 차수효과를 극대화했다. 배수 또한 고수압 작용시 터널 내 자동배수로 안정성을 확보했다. 시공사는 현대산업개발, 설계는 삼보기술단이 수행한다.

낙동터널은 국내 최초로 대구경 연약지반 Shield TBM을 적용했다. 연장은 3,080m, 공사비 1,461억원인 이 터널은 2010년 6월 제안 설계가 낙찰돼 현재 공사 중이다. 단면은 장래 고속화(200km/h)를 고려해 가체가선방식을 적용했고, 연약실트 점토 특성을 고려해 EPB 장비를 선정했다.