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최근 구리 교문동 대로변에서 대형 싱크홀이 발생했다. 이 싱크홀 규모는 가로와 세로 10mx15m, 깊이의 경우 무려 21m로 파악됐다. 싱크홀 발생 원인은 지하철 별내선 터널공사 때문인 것으로 무게가 실리고 있다. 문제는 싱크홀 발생 불과 10초 전에 버스가 해당 구간을 주행한 것으로 확인된 것이다. 자칫 대형 사고로 이어질 뻔한 아찔한 상황이었다. 이처럼 거대한 싱크홀은 아무런 예고도 없이 도로와 건물들을 파괴시키고, 순식간에 사람을 집어삼키기도 한다. 싱크홀은 얼마 전까지만 해도 기이한 현상으로 여겨졌지만 이제는 주요 뉴스로 자주 등장하고 있다. 땅 밑에서는 과연 무슨 일이 일어나고 있는 걸까? 싱크홀이 발생하는 원인과 사고를 막을 수 있는 방법을 알아보자.

싱크홀(sink hole)은 땅의 지반이 내려앉아 지면에 커다란 웅덩이 및 구멍이 생기는 현상이다. 작은 것에서부터 도시 지면 하나를 전체적으로 덮을 수 있을 거대한 것까지 모양과 크기가 천차만별이다. 깊이는 웅덩이 모양으로 땅만 패인 모양부터 시작해 아예 땅 밑 깊숙이 원형의 낭떠러지가 생기기도 한다. 실제 이런 현상으로 인명 피해가 발생하는 곳도 있다. 한편 외래어인 싱크홀을 그대로 사용했다가 국립국어원에서 ‘땅꺼짐’이라는 순화어를 제시했다.

본래 싱크홀이란 자연적으로 형성된 구덩이를 말한다. 산과 들, 바다 어느 곳에서나 싱크홀은 나타날 수 있다. 자연 상태의 싱크홀은 주로 석회암 지역에서 발견된다. 석회암의 주성분인 탄산칼슘이 지하수에 녹으면 서서히 땅이 꺼져 내리며 용식돌리네가 만들어진다. 땅속에 석회암 공간이 생긴 경우에는 함몰돌리네가 생겨난다. 흐르는 지하수가 지하의 소금층이나 석고층을 녹여도 지하에 빈 공간이 생겨 싱크홀이 만들어진다.

그렇다면 세계 도심 곳곳에서 발견되는 싱크홀의 원인은 무엇일까? 답은 지하수다. 지하수를 너무 많이 끌어 쓰면 지하수위가 낮아지면서 지하수가 감당하던 압력을 땅속 공간이 고스란히 받게 된다. 이 결과로 지표가 무너져 싱크홀이 만들어진다. 지하수를 너무 뽑아 쓰면 멀리 떨어진 곳의 지반도 내려앉는다. 지하수위가 낮은 지점에서 물을 많이 끌어 쓰면 높은 곳에 있는 지하수가 이동해 공동이 생기며 땅이 내려앉는 것이다. 2005년 6월 전남 무안과 2008년 5월 충북 음성에서 발생한 싱크홀도 이 같은 원인으로 생겼다.

지표수 물길을 다른 곳으로 돌릴 경우 그동안 물이 많지 않았던 흙에 물이 가득해진다. 이 때문에 응집력이 떨어지면서 지반이 약해져 땅이 내려앉을 수 있다. 이외에도 노후 상수도관 파열이나 폐광 갱도, 지하철 공사와 같은 인간의 활동 때문에 싱크홀이 발생한다. 자연적으로 생긴 싱크홀과 달리 도심에 생긴 싱크홀은 큰 재해로 이어질 수 있다. 지나가는 사람이 다치거나 교통에 혼란이 오는 것은 물론 주변 건축물이 붕괴할 수도 있기 때문이다.

구리 싱크홀처럼 갑자기 생긴 싱크홀을 표층 붕괴형 싱크홀이라고 한다. 이는 지면 아래에 공동(도로 아래 빈 공간)이 생기면서 발생한다. 지하 공동이 생기는 원인은 상수도관 파열이나 폐광 갱도, 지하수 개발 같은 인간의 활동 때문일 수도 있고 지하 암반이 수십만 년에 걸쳐 침식되는 지질학적 과정 때문일 수도 있다. 지하수 개발로 인한 싱크홀의 대표적인 예로서 2010년 과테말라시에서 발생한 싱크홀은 지름이 35m, 깊이 124m로 많은 사상자와 실종자가 발생하기도 했다.

싱크홀과 동공은 모두 지반 침하(땅의 표면이 내려앉는 일) 현상에 포함되고, 싱크홀은 동공의 일종이다. 싱크홀은 지표면 충적층이 지하수로 유실돼 지반이 내려앉아 형성되는 구멍이다. 동공도 싱크홀과 같은 원리로 지반이 침하돼 생기는데, 표면은 남아있고 그 밑부분이 비어있는 상태를 의미한다. 둘의 차이는 외부 노출 여부다. 싱크홀은 표면이 내려앉아 구명이 밖으로 드러난 상태를 말하며, 동공은 표면은 그대로 있고 표면 밑 지반 내부에 구멍이 만들어진 것이다.

싱크홀은 앞서 말했듯이 지반 속 공간이 침하되는 현상을 말한다. 반면 포트홀은 아스팔트 도로 일부가 부서지거나 내려앉아 생기는 구멍을 말한다. 냄비(pot)처럼 구멍이 파인다고 해서 생긴 이름으로 싱크홀보다 작지만 차량이 포트홀 위를 지나가면 사고가 발생할 가능성이 높다. 포트홀은 아스팔트 틈새로 빗물이 스며들어 결합력이 약해진 아스팔트가 차량의 반복 하중으로 강한 압력을 받고 뜯겨져 나가게 되면서 생긴다. 비나 눈이 많이 오는 계절에 자주 나타난다.

바다에서도 지면 깊숙이 싱크홀 현상이 일어나는데, 이런 경우 회오리에 휩쓸리는 현상이 일어난다. 간혹 도심의 강에서 일어났다면 모세의 기적을 볼 수 있다. 바다에 발생한 싱크홀은 주변 물보다 어둡기 때문에 블루홀이라고 한다. 스쿠버 다이버들에겐 일종의 담력 체험 공간 같은데, 일부 블루홀은 조수가 생길 때마다 안쪽으로 빨려 들어가는 급류가 일기 때문에 대단히 위험하다. 세계에서 가장 유명한 블루홀은 벨리즈에 있는 그레이트 블루홀로, 세계자연유산으로 지정되어 있다.

소금덩어리에 물을 부어 실험하면 침식 과정을 빠르게 볼 수 있다. 불과 20분 만에 물이 소금덩어리를 파고 들어가 두 곳으로 흘러나왔고 기이한 공동과 도랑, 수로를 만들었다. 이렇게 구멍투성이인 기반암을 카르스트 지형이라고 부른다. 이는 슬로베니아 지역의 명칭에서 유래했다. 전 세계 육지의 약 20%가 카르스트 지형이다. 이 모든 지역에서 싱크홀이 발생할 위험이 있다. 국내 대표적인 석회암 지형인 충북 단양 지역은 우리나라에서 보기 힘든 대표적인 카르스트 지형이다.

우리나라에서도 싱크홀이 점점 자주 출현하고 있다. 근본 대책은 무분별한 도시 개발의 중단뿐이다. 지하수는 결코 우리가 마음대로 빼내 쓸 수 있는 대상이 아니다. 싱크홀 발생을 막기 위해서는 도시 주요 지역에서 지하수의 흐름을 늘 확인해야 한다. 특히 도심지 공사장의 무분별한 공사는 싱크홀 가능성을 높이고 있는 만큼 예의주시해야 한다. 싱크홀은 더 이상 자연이 빚은 경이로운 작품이 아니다. 도심지 싱크홀은 모든 것을 삼킬 수 있는 ‘괴물’임을 명심해야 할 것이다.

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