환경일반 관련자료

박창근 교수 연구발표 내용














박창근 교수 연구발표 내용

 


 


 












홍수위험 가중시키는 운하


관동대학교 박창근



(1) 우리나라의 자연조건



운하를 이용하여 내륙주운을 하고자 할 경우, 안정적인 주운용수의 확보가 필수적이다. 유럽에 비해 우리나라의 경우 여름철 3개월 동안 1년 강수량의 2/3가 집중되어 발생하고 있다는 점은 강우의 시간적 분포가 매우 불균형하다는 것을 의미하고, 그것은 그만큼 수자원관리가 어렵다는 것을 함축하고 있다.


다음 표는 우리나라와 독일의 월평균 강수량을 비교한 도표이다. 우리나라의 강수량자료는 기상청에서 운영하는 68개 기상대에서 관측한 월평균값(31년 평균)이며, 독일의 강수량자료는 독일내 5개지역(베를린, 프랑크프루트, 함부르크, 쾰름, 뮌헨) 강수량자료의 평균값이다. 예견된 바와같이 우리나라의 경우 강우량의 월별편차가 크게 나타나고 있다. 월별 강수량중 최대와 최소의 비율이 우리나라의 경우 9.4인데 반해, 독일의 경우 2.1에 머무르고 있음을 알 수 있다. 월별 강수량 기준으로 평가한다면, 우리나라의 경우 운하에 필요한 주운용수관리가 독일 보다 4배 이상 어려울 것이다.



또한 여름철에 발생하는 홍수를 방어하기 위한 각종 운하시설에 대한 대비책이 독일의 그것과는 완전히 다르기 때문에, 보다 심도있는 검토를 할 필요가 있다.


참고로 1925년 을축년 대홍수가 발생했을 때 한강의 홍수량 규모가 약 32,000㎥�/sec 정도였다고 추정되고 있는데(선우중호), 1995년 1월에 기록적인 대홍수가 발생하였다고 떠들썩했던 라인강의 경우 한강보다 유역면적이 약 8.6배임에도 불구하고 그 당시 홍수량은 12,000㎥�/sec 정도였다고 보고되고 있다. 즉 유역면적당 홍수량비율을 살펴보면, 라인강에 비해 한강의 홍수량집중도가 약 23배에 해당한다고 할 수 있다. 산술적으로 볼 때, 우리나라 홍수관리가 독일에 비해 적어도 23배 이상은 어렵다고 말할 수 있고, 따라서 그만큼 운하구조물의 설계도 어렵고 비용도 많이 들 것이다.



(2) 홍수분석시 고려사항


우리나라와 같이 산지하천에 운하를 만들어 선박을 움직이려면, 하천의 경사를 극복하기 위하여 갑문(주운댐)을 설치하여야 한다. 또한 갑문과 갑문사이에 수심을 일정하게 유지하기 위하여 주운용수를 확보하여야 하고, 선박을 안전하게 움직이도록 적절한 수로폭을 충분히 넓게 해야 한다. 이와같이 갑문(주운댐), 수심(운하용수), 수로폭이 운하의 3요소라고 할 수 있다.


주운댐을 건설하면 댐상류지역에서 홍수위가 상승하여 홍수피해위험이 증가하게 되고, 좁은 경간장을 가진 교량과 같이 충분한 수로폭이 확보되지 않으면 선박의 안전운항이 어렵게 된다. 적절한 운하수심이 확보되지 않으면 선박이 움직이지 않기 때문에, 운하수심을 일정하게 유지하는데 필요한 주운용수를 확보하는 것이유지관리입장에서 매우 중요하다. 따라서 갑문사이의 물은 운하기능을 유지하는 특징을 가지고 있으므로, 그것은 운하의 구성요소로 보아야 한다.


찬성측에서 운하 건설로 발생하는 운하용수를 이용가능한 수자원으로 인식하는 것은 잘못된 논리이다. 물론 비상시에는 운하용수를 생활용수 등으로 사용할 수 있으나, 그러할 경우 운하는 제 기능을 상실하게 되므로 운하운행일수 산정에 영향을 미치게 된다. 나아가 경부운하를 건설하게 되면, 10억톤의 물을 확보하는 효과가 있으므로 약 10억원의 이득이 생긴다고 주장하고 있다. 이러한 논리가 운하의 물관리 기능으로 이용되고 있다.


운하용수는 운하의 기능 즉 선박이 다닐 수 있도록 하는 역할을 한다. 만약 생활용수와 같이 수자원을 확보하려면, 주운댐을 더 크게 만들어 댐에 저장되는 물에서 운하용수를 제외한 물을 확보할 수 있다. 이럴 경우 주운댐은 다목적댐이 된다. 예를 들면 주운용수와 생활용수를 확보하는 댐이기 때문이다. 주운댐은 운하용수를 저장하는 기능을 가지고 있고, 주운용수는 원칙적으로 다른 용도로 이용할 수 없는 물이다.


참고로 찬성측에서 주운이 불가능한 일수로 홍수 3일, 태풍 3일, 갈수 7일, 결빙 2일 등 총 15일(350일 주운가능)을 설정하고 있다. 이것은 연안해운과의 차별성을 강조하기 위하여 제시되었다. 즉 내륙운하는 해운에 비하여 기상조건에 별로영향을 받지 않는다고 주장한다.


우리나라의 기상조건을 살펴보면 6월말에서 7월말까지 한달간 장마철이 있다.


또한 연간 약 30여개의 태풍이 발생하여 그중 3.8개 태풍이 우리나라에 직접 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 이러한 기상조건에서 운하시스템이 홍수를 방어하기 위해서 특단의 조치들을 취하지 않으면, 운하구간의 하천은 대규모 홍수발생 위험에 노출될 것이다. 여기서 주의할 점은 홍수를 예방하기 위하여 사전에 주운댐을 열어서 운하용수를 하류로 방류하는 것은 운하가 정상적으로 운영되는데 심각한 장애가 된다는 사실이다.



(3) 한강의 주운댐



실제 경부운하가 건설되면 한강이 어떻게 변화하는지를 살펴보자. 건설교통부홈페이지에서 한강의 최심하상고 자료, 제방고, 홍수위 등과 같은 자료를 획득하였고, ‘왜 한반도 대운하인가?’에서 제시된 갑문의 위치와 갑문간 수면높이 등을 이용하였다.


이러한 자료를 이용하여 작성된 한강의 종단면도에서 여주갑문과 강천갑문 사이의 하천이 변화하는 모습을 검토한다. 여주갑문은 팔당댐에서 42.1km 지점에 위치되고 강천갑문은 여주갑문에서 상류 방향으로 25.1km 지점에 위치하게 된다. 두개 갑문사이에 수면은 해발고도 기준으로 El. 35.5m를 유지하도록 설계되어 있다. 즉 여주갑문의 관리수위는 El. 35.5m이다. 수로 안에서 수심을 6m를 확보하려면, 그림에서 점선으로 표시된 부분까지 물로 채워져야 한다.


따라서 울퉁불퉁하게 나타나 있는 하천바닥(최심하상)이 점선 아래에 있는 구간은 충분한 수심이 확보되기 때문에 별다른 조치 없이 여주댐 (여주갑문)을 만들면 자동적으로 운하가 만들어진다. 이 때 여주댐의 최소높이는 16m이다. 그러나 하천바닥이 점선 보다 위에있을 경우, 운하수심을 확보하기 위하여 굴착을 해야 한다. 강천댐(강천갑문) 하류부에는 약 8m 정도 굴착을 해야 하고 두 갑문 사이 25.1km 중 약 20km 구간에서 하천바닥을 굴착해야 물길을 만들 수 있다. 계산에 의하면 강천댐의 최소높이는 20.5m에 이른다.



문제는 운하용수로 인한 홍수위 상승이다. 갑문 사이 수로에 채워진 물은 배가 이동하는데 필요하므로, 이 물은 항상 수로에 채워져 있어야 한다. 즉 수로에 6m 수심을 유지하면서 채워져 있는 물은 운하의 일부로 보아야 한다. 그래서 ‘운하를 위한 용수’ 즉 운하용수이고, 이것은 다른 용도로 이용되지 못한다.


두 갑문 사이에서 유지되는 수위는 El. 35.5m이므로, 여주갑문 상류부를 살펴보면 약 12km구간에 걸쳐 수면이 하천바닥 보다 약 5m 높게 형성되어 있다. 즉 갑문사이에 물로 채워져 있는 공간은 홍수조절 기능으로 전혀 사용하지 못하므로, 물로 채워져 있는 공간만큼 홍수위험이 증가하게 된다. 따라서 여주갑문 상류부 약 12km 구간의 한강은 홍수시 범람할 것으로 추정되고, 홍수위는 약 3-4m에 이를 것이다. 이러한 현상은 모든 갑문 상류부에서 발생할 것이고, 한강과 낙동강에 있어 이러한 홍수위험이 증가한 구간은 최소 100km에서 120km에 이를 것이다. 본류구간에서 홍수위가 상승하게 되면, 지류 역시 홍수위험에 직접 노출될 수밖에 없다.


만약 주운댐을 홍수조절용으로 이용하기 위하여 수문을 설치하여 사전에 운하용수를 하류로 방류시킬 경우 가운데 , 있는 갑문들이 만든 호수 입장에서 보면 상류에서 호수로 물이 들어오고 호수하류에서 물을 내보내게 된다. 따라서 가운데 있는 호수의 경우, 홍수를 조절할 수 있는 공간을 확보하기 위하여 운하용수를 하류로 방류하기에는 한계가 있다. 이럴 경우 홍수위는 다소 하강할 것으로 예상되지만, 홍수범람 위험으로부터 자유로울 수가 없다.


주운댐에 있는 물을 비움으로써 홍수를 조절할 계획이 가지고 있는 한계점은 다음과 같다. 태풍이 발생한다는 일기예보가 발령되면, 주운댐을 비워야 할 시점을 적절하게 결정하는 것이 무척 어렵다. 북반구에서 연평균 30여개의 태풍이 발생하는데, 태풍이 발생할 때마다 주운댐을 비울 것인지에 대한 결정도 어렵다. 지난 100년간의 통계에 의하면 우리나라의 경우 연간 약 3.8개의 태풍이 발생하는데, 이 경우 주운댐을 당연히 비워야 할 것이다.


그러나 주운댐을 비우는 시기는 태풍이 한반도에 다가오기 전이고, 만약 비를 충분히 뿌리지 못하면 주운용수의 부족으로 운하수심이 확보되지 않아 배가 좌초할 위험성이 상존한다. 주운댐을 홍수조절용으로 이용할 경우, 운하가 그 기능을 상실하는 일수가 증가한다. 찬성측에 의하면 운하 사용중지 일수로 태풍이 3일, 홍수가 3일로 설정하고 있다. 찬성측은 운하가 건설되면 홍수위험이 오히려 줄어든다고 주장해 왔다.


그러나 홍수위험이 증가한다는 반론에 대응하기 위하여 주운보에 수문을 설치하여 홍수를 막겠다고 주장하고 있다. 주운댐을 어떻게 운영할 것인지에 대한 명확한 방안이 현재는 없는 것으로 판단된다. 운하가 홍수를 줄인다는 당초 입장에서 이제는 홍수위험이 증가한다는 사실은 인정하였지만, 홍수조절 방안이 오락가락하고 있다.


한편 여주댐 하류부를 살펴보면, 운항에 필요한 수심 6m를 확보하기 위하여 약8km 구간에 걸쳐 준설 또는 굴착을 해야 한다. 준설 깊이는 약 5-6m에 이른다.


준설을 하면 법면(일종의 저수호안)이 생기게 되는데, 홍수 때도 법면을 유지하기 위해서는 별도의 조치를 취해야 한다. 그것은 콘크리트 옹벽과 같이 법면 보호공을 설치하는 것이다. 그렇지 않을 경우, 홍수시 만들어진 운하수로는 법면 붕괴로 매몰될 것이고 배의 운항은 불가능해 질 것이다.



(4) 낙동강의 주운댐



낙동강의 경우를 살펴보면, 한강의 경우와 유사하다는 것을 알 수 있다. 배가 운항이 되도록 운하수심 6m를 확보하기 위하여 낙동강 하류부 약 50km를 제외한 대부분 하천구간에서 준설을 하여야 한다. 본류에서 최대 준설깊이는 구미갑문 아래에서 약 11m에 이른다.


장암갑문과 회상갑문 사이 약 180km 구간 즉 대부분의 하천구간에서 홍수범람의 위험이 증가할 것으로 예견되기 때문에, 보다 정교한 수리.수문학적 검토가 이루어져야 한다. 갑문 즉 주운댐 상류부에서 홍수위험을 방어하려면 하천 제방을 5-6m를 증고하여야 한다. 그렇지 않을 경우 농경지 또는 도심지를 침수시킬 수밖에 없을 것이다.


낙동강에 운하댐이 들어서게 되면 일부지역은 심각한 홍수피해 위험이 예견되는데, 이에 대한 찬성측의 의견은 아직도 명확하지 않은 것 같다. 당초 경부운하계획의 기본틀을 근본적으로 뒤흔드는 새로운 대안을 제시할 것으로 판단된다. 왜냐하면 기존의 계획대로 운하를 건설할 경우, 홍수위험이 증가하여 이를 방어할 예산이 천문학적으로 소요되고 하천변 주민들의 반대로 인하여 공사지연이 발생할 것이기 때문이다.



(5) 주운댐의 관리수위와 최소댐높이



한강과 낙동강을 연결하는 방안이 조령터널과 속리산계곡 사이에서 아직도 오락가락하고 있는 듯하다. 논의의 편의상 연결방안이 조령터널인 경우에 대하여 고저차를 극복하는 주운댐(갑문, 리프트)의 관리수위를 정리하고 이를 바탕으로 주운댐의 최소높이를 산정하고자 한다. 분석에 사용된 자료는 ‘왜 한반도 대운하인가?(2007, 추부길)’와 한반도대운하연구회에서 발간한 ‘한반도대운하는 부강한 나라를 만드는 물길이다(2007)’임을 밝혀둔다.



경부운하는 낙동강과 한강을 연결하기 위하여 19개 주운댐, 1개 리프트, 1개터널로 구성되어 있다. 상기 표에서 제시된 최소 댐높이는 운하의 관리수위를 유지하는데 필요한 규모이고, 댐의 안전성을 고려할 경우 댐높이는 상당히 높아질 것이다. 예를 들면 장암댐의 경우 낙동강 하류지역에 위치하기 때문에, 만약 기초암반까지 깊이가 20m라면 댐의 높이는 30m에 이를 것이다.



(6) 중부 내륙지역 침수



‘왜 한반도 대운하인가?(2007, 추부길)’라는 책은 한반도 대운하의 타당성을 선전하기 위하여 만들어졌고, 찬성측의 논리가 집약되어 있다. 따라서 한반도 대운하건설의 타당성을 홍보하고 있는 대표적인 책자라고 할 수 있다. 책의 내용을 살펴보면 수자원과 관련하여 잘못된 개념을 수없이 많이 발견할 수 있다. 홍수와 관련된 내용만 살펴보면, 운하를 건설하면 홍수를 오히려 막을 수 있다고 주장하고 있는데, 다음 그림을 살펴보자. 이 그림은 찬성측의 대표적인 홍보책자인 ‘왜 한반도대운하인가?(2007, 추부길)’에 수록된 그림이다(p. 103, 139 참조).


이러한 모식도를 그린 배경을 추론해 보면 다음과 같다. 가상도의 하류부에서와 같이 운하댐을 건설하고 댐 왼쪽편에 갑문을 설치하여 배를 이동시킬 수 있는모습을 볼 수 있고, 댐상류측에는 커다란 호수를 만들 수 있다. 운하가 건설되기 전의 모습은 황량한 농촌전경을 보여주고 있는데, 운하를 건설하고 나면 커다란 호수가 만들어지고 다양한 수상스포츠를 즐길 수 있는 공간이 만들어진다. 따라서 내륙지역이 개발될 수 있다는 논리로 자연스럽게 연결되고 있다.



이러한 가상도를 다른 각도에서 살펴보자. 운하를 위한 주운댐을 만들면 댐상류부의 대부분이 침수되고 있는 전경이다. 즉 커다란 호수는 농경지와 주택을 침수시켜야만 만들어 질 수 있다. 잘 알려진 바와 같이 임진강유역에서 홍수를 방어할 목적으로 한탄강댐을 건설함에 있어 댐에 의하여 수몰되는 지역민의 반대에 부딪혀 현재 극심한 사회적 갈등을 겪고 있다.


즉 댐이 건설되면 댐 상류부에 물을 저장하기 때문에 수위상승이 근본적으로 발생하게 된다. 만약 수몰지를 만들지 않으려면 약 6-7m의 제방을 쌓아야 하고, 수몰시키려면 수몰주민들에게 농경지와 주택에 대한 보상을 해야 할 것이다. 결국 농민들은 보상비를 받는 대신에 생활터전을 상실하게 되고 다른 지역으로 이주할 것이다.


그림에서와 같이 수몰지역은 스포츠테마파크로 개발될 것이다. 문제는 수몰지 농민들은 그러한 개발에 참여할 수 있는 자본이 부족하므로 결국 외지자본이 들어올 수밖에 없다는 점이다. 결론적으로 운하건설로 내륙개발은 이루어질 수 있지만, 기존 농민들이 배제된 상태에서 개발이 이루질 것이다.


상주리프트를 설치한 모습을 보여주고 있는 그림을 살펴보자. 리프트를 설치하고 수로를 만들기 위하여 산정상부를 절개하여 수로를 만들고 물을 저장하기위하여 안부댐을 건설하여 상류측 하천과 연결하였음을 알 수 있다. 기존 도로를 이설해야 하는데 구체적인 모습을 볼 수 없다. 리프트 아래쪽에서 배가 원활이 운항하려면 최소한 운하수심을 6m 확보해야 하므로 하천변 농경지 모두를 수몰시켜야 한다.


산정상부를 절개하여 수로를 만들고 수로내 저장된 물이 누수되지 않도록 관리하는 것도 쉬운 일이 아니지만, 수몰되는 농경지를 가진 농민들은 하루아침에 생활터전을 잃어버릴 것이다. 그 지역에서 거주하고 있는 주민들이 배제된 상태에서개발을 진행하는 것은 주민들의 이익에 결코 도움이 되지 않을 것이다.


이상의 두 그림으로부터 알 수 있는 것은 주민들의 생활터전인 농경지를 모두 수몰시켜 뱃길을 만들고, 중부내륙개발은 지역주민들이 배제된 상태에서 진행될 것이라는 점을 시사하고 있다.



(7) 홍수조절 기능의 허구성



운하를 찬성하는 측의 대표적인 자료인 ‘한반도대운하는 부강한 나라를 만드는 물길이다 한반도대운하연구회 (2007, )’에 따르면 경부운하를 건설하면 오히려 홍수발생위험을 줄여준다고 주장하고 있다. 경부운하 건설시 주운수로 굴착으로 하천 홍수위가 1-2m 저하되어 홍수피해 경감 및 내수배제 개선이 기대된다. 낙동강의 경우 계획홍수량 규모의 120% 소통이 가능하다고 주장하고 있다. 또한 운하를 건설하면 경제성 분석에서 오히려 ‘홍수방지 및 용수공급편익’이 1.6조원에 이른다고 평가하고 있다.


찬성측에서 제시한 논리의 근거는 하천 수심이 1m일 경우 5m를 굴착하면 6m수심을 확보할 수 있고, 홍수발생하기 전에 주운댐의 수문을 열고 방류하면 홍수위가 저하된다는 것으로 추론된다. 그러나 댐 중간에 위치한 여주댐의 경우 상류댐인 강천댐에서 물이 유입되고 하류댐인 팔당댐으로 방류하기 때문에, 여주댐의 방류로 홍수위가 저하된다는 주장은 설득력이 떨어진다.


만약 홍수가 발생하기 전에 여주댐의 물을 방류한다면, 방류하는데 소요되는 시간은 길어질 것이다. 방류로 다행히 홍수를 예방하였다고 하여도 다시 댐에 물을 채우는데 소요되는 시간이 길어질 뿐만 아니라 주운용수를 원활하게 확보하는 것도 어려울 것이다. 이러한 홍수조절방안은 운하의 본래 기능 즉 물류수송에는 적절하지 못하다.


현재 찬성측은 운하의 타당성을 만들기 위하여 운하관련 정보의 외부유출을 엄금한 상태에서 밀실 작업을 진행하고 있다. 찬성측은 운하에 대한 객관적인 평가가 이루어질 수 있도록 관련 자료를 모두 공개하여야 할 것이다.


만약 그러하지 않을 경우, 찬성측이 일방적으로 제공하는 운하의 타당성은 전문가 뿐만 아니라 국민들로부터 호응을 얻지 못할 것이다. 오히려 국민들은 심각한 혼란에 빠질 것이다. 지금이라도 운하관련 모든 자료를 공개하고 찬성측과 반대측은 머리를 맞대고 운하의 타당성부터 면밀하게 검토해야 할 것이다. 이렇게 함으로서 심각한 국론분열을 사전에 막을 수 있을 것이라는 점을 강조한다.

2008.04.04 업코리아


 

admin

환경일반 관련자료의 최신글

댓글 남기기