경부운하건설 개요와 공학적 문제점 2007. 11. 1 (목) 관 동 대 학 교 박 창 근.

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1 경부운하건설 개요와 공학적 문제점 (목) 관 동 대 학 교 박 창 근

2 목 차 들어가면서 경부운하의 개요 경부운하관련 쟁점 분석 나오면서

3 1. 들어가면서 (1) 운하(運河, canal) 주운(舟運)을 도입하기 위한 공학적 방법
: 수리ㆍ관개ㆍ배수ㆍ급수ㆍ선박의 항행 등의 목적으로 육지를 파서 만든 인공수로 주운(舟運)을 도입하기 위한 공학적 방법 하천개수수로 : 기존하천 이용 인공수로(운하) : 굴착수로, 터널수로 (필요시 : 주운용댐, 갑문설치) 경부운하 : 하천개수수로 + 굴착수로 + 터널수로 (운하)

4 1. 들어가면서 (2) 운하의 기능적 분류 운하의 구조적 분류 주운운하 (화물운송) - 해양성운하 : 파나마, 수에즈운하
- 내륙운하 : 영국 맨체스터운하, 독일 RMD운하 등 용수운하 (물운송) 운하의 구조적 분류 수평운하 갑문운하

5 1. 들어가면서 (3) 운하의 역사 고대 중동지역(중국) : 용수운하
BC 3세기 중국 대운하 건설 시작, 610년 첫구간 개통, 양자강과 북경연결, 1600㎞ 로마인의 운하건설 : 군사용으로 전유럽에 설치 12세기 상업발달 : 운하 사용 중세유럽 : 수송물동량의 85% 운하 담당

6 1. 들어가면서 (4) 1373년경 갑문 발명 : 운하의 새로운 역사 시작 16세기초 광범위한 운하망 구축(유럽)
18세기 산업혁명 : 운하가 절대적으로 기여 1825년 영국 스톡턴 ~달링턴 철도, 1830년 맨체스터~리버풀철도 → 철도망 확산 → 산업혁명의 최종적 완성에 기여 교통사 : 18세기까지 운하시대, 19세기 철도시대, 20세기 도로시대

7 1. 들어가면서 (5) 운하의 역할 급속히 축소 기존 운하망이 있는 국가 : 산업구조가 운하에 적합하게 편성
→ 국지적 운하건설 독일 전교통장관 하우프 ‘ MD운하건설사업(171km, 32년 소요)은 바벨탑 이후 인류가 저지른 가장 무식한 건설사업 ’ 경부운하 찬성측 주장 경부운하 반대측 주장 - 경제발전(일자리) - 국토균형발전 - 물류비용 절감 - 수자원 확보 - 관광산업 발전 - 막대한 건설비용 - 환경파괴 문제 - 경제성 떨어짐 - 운하 유지관리비용 과다 - 검증되지 않은 시스템

8 2. 경부운하의 개요 (1) ■ 경부운하 전체 노선도 ■ 자료 : 한반도 대운하 연구회, 2007

9 2. 경부운하의 개요 (2) ■ 한강-낙동강 연결방법 <경부운하 터널수로 노선도>

10 2. 경부운하의 개요 (3) ■ 경부운하 백두대간 조령터널 구간 종단도 ■ 자료 : 한반도 대운하 연구회, 2007

11 2. 경부운하의 개요 (4) ■ 경부운하 백두대간 SKY 노선 종단도 ■ 자료 : 한반도 대운하 연구회, 2007

12 2. 경부운하의 개요 (5) ■ 경부운하 사업 구상

13 2. 경부운하의 개요 (6) ■ 경부운하 찬성 측에서 제시한 경부운하 건설비용-편익
■ 자료 : 한반도 대운하 건설의 경제성 분석, 곽승준,2007

14 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (1) (1) 운하에 부적절한 자연조건 월별최대 강수량 한국 9.4 최소 강수량 독일 2.1

15 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (2) 우리나라와 유럽 주요 하천의 하상계수(윤용남) 하 천 명 하 상 계 수
하 천 명 하 상 계 수 독일 라인강 기준으로 하상계수 비율 한 강 393 (90) 28 낙 동 강 372 (260) 27 프랑스 세느강 23 1.6 독일 라인강 14 1.0 영국 템즈강 8 0.6 한강과 라인강 홍수 비교 구 분 홍수일시 홍수량 유역면적비 면적당 홍수량비 한 강 1925년(을축년) 32,000㎥/sec 1 22.7 라인강 1995년 1월 12,000㎥/sec 8.5

16 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (3) 지형 : 독일은 평야지대가 많은 반면, 우리나라는 70% 산지
자연조건 : 강수량, 하상계수, 지형이 완전히 다름 독일 MD운하 : 벤치마켕하고 있는 듯함 → 우리나라 운하시스템은 근본적으로 달라야 함

17 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (4) (2) 운하용수는 운하의 일부 경부운하 건설 : 10억톤 물 확보 → 10조원 이득
물관리에 도움이 됨 → 당초에는 물관리 내용 없음 : 억지 춘향 운하기능을 발휘 : 운하용수는 갑문과 같은 구성요소 운하용수를 이용 가능한 수자원으로 인식 : 논리 비약

18 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (5) (3) 경부운하는 환경오염 일으킴 친환경적 사업이라고 주장
건설비용에서 환경훼손비용 : 1조 863억원 건설편익에서 운하변 공간개선 편익 : 1조 6843억원 환경개선 편익 : 1조 4498억원 친환경적 사업인데 환경훼손비용 발생 → 논리가 부적절 함 파괴된 환경 복구에는 10~100배 비용 소요 즉 적어도 10조원 이상의 환경복구비용 누락

19 하구언 건설로 물흐름이 최소 5.6배 정체되어 43.2% 오염 가중 !
3. 경부운하관련 쟁점 분석 (6) (4) 댐•보에 의한 수질 악화 낙동강 하구언(물금) : 3.68 ppm  5.85 ppm 하구언 완공(87년 11월) 87년이후 많은 에산투여로 수질개선을 하였으나 물금지점 수질은 계속 악화 하구언 건설로 물흐름이 최소 5.6배 정체되어 43.2% 오염 가중 ! 19

20 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (7) 다목적댐별 평균수질 현황(2006년 8월) 댐 항 목 pH DO (mg/L) BOD COD
     항 목  댐 pH DO (mg/L) BOD COD SS 대장균 군수 (MPN/100ml) T-N T-P 등급 밀 양 댐 7.3 9.4 0.9 2.4 22.1 35.5 1.114 0.060 Ⅱ 소양강댐 7.9 8.1 1.1 4.0 57.2 93.5 1.557 0.097 Ⅲ 충 주 댐 8.3 11.8 1.7 2.3 41.2 17.7 2.523 0.020 안 동 댐 8.0 10.1 1.5 2.9 6.9 216.7 1.263 0.047 대 청 댐 7.8 9.6 3.9 4.1 10.6 1.664 0.071 임 하 댐 7.1 8.4 1.9 3.4 6.8 1.852 0.038 부 안 댐 1.3 2.5 1.4 7.7 1.562 0.013 합 천 댐 47.9 43.3 1.700 0.029 섬진강댐 7.5 9.1 2.0 3.3 3.8 38.3 1.985 0.031 남 강 댐 8.7 1.2 2.7 0.7 27.7 1.416 0.043 주 암 댐 2.1 17.0 1.237 0.024 낙동강댐 7.4 4.6 69.2 103.3 2.265 0.156 횡 성 댐 8.8 23.3 1.433 0.025 용 담 댐 7.0 10.3 2.8 11.6 21.3 1.730 0.023 보 령 댐 8.2 11.2 1.6 1.8 150.0 1.336 0.011

21 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (8) 곡릉2 수중보 철거 전•후의 수질조사 결과
단위: mg/L BOD SS COD T-N T-P 3월(보철거 전) 4.5 13.2 3.4 4.75 0.08 5월(보철거 후) 2.0 10.1 2.5 5.01 0.09 9월(보철거 후) 1.7 5.4 1.5 1.12 0.02 자료: 한국건설기술연구원 ￭ 수중보 철거 이후 3급수에서 2급수로 수질개선 ￭ 막혔던 물이 흘러 정체가 풀리면 자연스럽게 수질개선 됨. ￭ 미국은 1912년부터 총 467개의 보와 댐 철거 이중 높이 15m 미만의 소규모 댐과 보가 338개에 이름

22 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (9) (5) 물이 고이면 썩는다(?) 갈수기에 풍부한 수량 제공 : 수질개선
수질개선 : 물을 확보하여 오염물질 농도 희석 → 하천공학 기본을 무시 하천수질개선 : 오염물질 저감 운하용수 : 환경용수 또는 하천유지 용수 아님 ※ 팔당댐 하류부 수질개선 : 잠실수중보다 신곡수중보 덕택 → 미리보는 경부운하(?) 팔당댐 상류부 수질개선 : 40조원 이상 예산 투입

23 결론 : 서울-부산간 바지선 운행시간은 빨라야 60-70시간
3. 경부운하관련 쟁점 분석 (10) (6) 바지선 운행시간 구 간 구간 연장(km) 갑문(개소) 운행시간(hr) 서울 – 부산(운하 추진측 주장) 540 19 24 로테르담 - 뒤스부르크 217 22 로테르담 - 프랑크푸르트 528 2 58 프랑크푸르트 - 켈하임 48 107 뉘른베르크 - 켈하임 100 9 21 로테르담 - 빈 1547 65 216 출처 : 도나우주운협회(2007) ※ 3천-4천톤급 바지선 기준으로 갑문 통과시간을 제외한 터미널 정박시간, 운항 장애 및 대기시간, 국경에서의 지체시간 등은 고려하지 않음 경부운하 구간에는 약 3km 간격으로 교각과 갑문 등 장애물 존재 : 직선구간 운행속도 35km/h, 서울-부산 운행시간 24시간 설정은 경제성 없음을 의식한 대국민 기만 결론 : 서울-부산간 바지선 운행시간은 빨라야 60-70시간

24 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (11) (7) 운하내 선박사고
독일 주요 내륙수로에서 발생한 선박 사고 건수 추이(출처 : 독일주운협회)  노선 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 라인 460 380 309 338 284 347 358 329 276 다뉴브* 37 15 59 58 85 65 94 109 98 마인 102 103 125 137 139 149 138 145 * 독일 영토 내 구간만을 고려하였으며, 1993년부터 마인-다뉴브 운하 구간 포함 (출처 : Jörg Rusche 2002, Risikopotentiale der Reviere Rhein und Donau)

25 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (12) 2007. 10. 08 춘천호에서 바지선이 침몰하면서 50리터 폐유 유출
 춘천호에서 바지선이 침몰하면서 50리터 폐유 유출 서울 노유동 청담대교 부근에서 수상택시와 모터보트 충돌

26 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (13) (8) 운하는 철도와 비교 (도로 X) 운하와 철도 : 많은 물량을 장거리 이동
도로와의 비교 : 부적절 경부운하의 대기질개선 편익 : 7조 3315억원(근거 없음) 함부르크에서 베를린까지 실증적인 검토 결과는 운하가 철도에 비해 CO2 2.5배, 질소산화물과 비메탄탄화수소 배 많이 배출 출처 : 하이델베르그 에너지환경연구소(IFEU) SO2 운하 철도 NOX 비메탄탄화수소 1차에너지 소비 이산화탄소 (CO2) 운 하

27 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (14) (9) 토사유출에 의한 운하수로 기능 상실 토사유출 피해 전경(평창군 진부)

28 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (15) 홍수시 지천에서 본류로 토사유출 ■ 자료 : 국방부 ● 준설비용(유지관리비) : 누락됨

29 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (16) (10) 한강 서울지역 교량 대부분 교체 → 교통대란 항만 및 어항설계기준(해양수산부)
: 항로폭은 운항선박 길이의 50% 이상 5천톤급 선박 : 길이 134.2m, 폭 17m, 높이 3.4m 따라서 순경간장 : 67m 이상 서울구간 교량 25개중 14개 교체 9m 운하수심 유지 : 4~5m 준설 나머지 교량의 대부분은 세굴에 의한 교량붕괴 가능성

30 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (17) 한강본류구간 교량현황 교량명 교 량 제 원 비고 연장(m) 경간폭(m) 순경간(m)
교 량 제 원 비고 연장(m) 경간폭(m)  순경간(m) 상판하부고(EL.m) 팔당대교 935 55.0 36.15 교체 강동대교 1,750 120.0 33.43 광진교 1,038 66.0 63.0 18.70 천호대교 1,150 50.0 43.8 22.50 올림픽대교 1,470 135.0 125.0 28.90 잠실철교 1,200 44.0 22.10 잠실대교  1,280 40.0 39.4 24.50 청담대교 1,710 90.0 86.5 25.27 영동대교 1,040 45.0 18.50 성수대교 1,161 111.0 23.48 동호대교 1,160 80.0 70.0 24.00 한남대교 915 65.3 62.3 23.00 반포대교 1,490 30.0 26.0 18.80 잠수교 12.50

31 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (18) 한강본류구간 교량현황(계속) 교량명 교 량 제 원 비고 연장(m) 경간폭(m)
교 량 제 원 비고 연장(m) 경간폭(m)  순경간(m) 상판하부고(EL.m) 동작대교 1,330 80.0 71.0 21.20 한강대교 1,005 63.0 58.0 15.50 교체 한강철교 1,113 54.0 15.10 원효대교 1,470 100.0 85.0 21.10 마포대교 1,390 70.0 67.0 서강대교 1,320 60.0 57.0 23.30 당산철교 1,400 90.3 86.8 19.30 양화대교 1,128 42.0 39.0 18.70 성산대교 1,410 120.0 107.0 24.50 가양대교 1,275 180.0 172.0 26.00 행주대교 40.0 34.0 12.10 25개 교량 14개 교량(56%)

32 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (19) (11) 과다한 골재판매 수익금 한반도대운하회에서 제시한 골재판매수익금(이상호교수)
구 분 세종연구원안 수자원공사안 한반도대운하안 재계산 골재개발가능량 9억9706만㎥ 1307만㎥ 8억 3432만㎡ 골재판매 수입 8조7300억원 784억원 10조원 (공사비 60%) 또는 7조 5499억원 3조 3782억원 한반도대운하회에서 제시한 골재판매수익금(이상호교수) - 수자원공사, 지질자원연구원 자료를 근거함 - 개발가능량 : 8억 3432만㎥, 7조 5499억원 수입 *남한강 : 2억 6106만㎥×13,000원/㎥ = 3조 3938억원 *낙동강 : 5억 7326만㎥×7,250㎥ = 4조 1561억원 (채취상차도조건 ; )

33 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (20) 문제점 : 골재 생산원가 미반영
- 골재준설비와 선별장까지 운임비 : 약 2,500~3,000원/㎥ - 골재 선별비 : 약 2,500원/㎥ → 생산원가 : 약 5,000원/㎥ (재계산) 3조 3782억원 골재생산지와 소비지 거리 : 50㎞ → 경제성 거의 없음 * 제방공사에 들어가는 물량 : 약 1억㎥ 소요(추정), 미반영

34 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (21) (12) 사양하는 물류운송시스템 ○ 서울, 부산기점 물류현황
※ 부산 ~ 인천 해운 : 2006년 폐지 (한진해운)

35 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (22) 미국 : 대평원 발달, 기술력 확보 → 운하의 경제성 떨어짐
한국과 미국의 물류비와 수송분담율(톤기준) (단위 : 천톤, %) 구 분 GDP대비 물류비 도 로 철 도 해 운 항 공 계 한 국 12.5 (2003년 기준) 1,467,556 (88.36) 47,483 (2.86) 145,327 (8.75) 423 (0.03) 1,660,789 (100.00) 미 국 8.25 7,622,257 (65,9) 1,816,528 (15.7) 713,884 (6.20) 3,891 11,572,780 미국 : 대평원 발달, 기술력 확보 → 운하의 경제성 떨어짐 물류비 증가원인 : 철도 미발달 경부운하 : 공학적 감각을 상실한 계획

36 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (23) (13) 홍수위험 노출 갑문상하류 수위차 : 평균 12m 운하수심 : 9m 갑문 홍수위
기존홍수위 6m 상류수심 기준점 원지반 -3m 준설심 -6m 하류수심 갑문상하류 수위차 : 평균 12m 운하수심 : 9m -15m 준설심 갑문

37 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (24) 한강수계치수기본계획(1992, 건교부) 구분 여주갑문 (NO.120)
최심하상고 31.21m 43.63m 고도차 및 거리 12.42m , km 계획홍수위 43.65m 56.72m 계획제방고 45.65m (14.44m) 58.72m (15.09m) 계획하폭 690m 455m

38 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (25) 강천갑문 여주갑문 58.72m(제방고) 43.65m(제방고) 31.21m 25.5m
준설지반 43.63m 기존지반

39 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (26) 여주갑문 상류부 하 폭 : 690m 운하폭 : 2~300m 35.5m 31.21m

40 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (27) 강천갑문 상류부 하 폭 : 455m 50.0m 43.63m 41.0m

41 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (28) 강천갑문 하류부 하 폭 : 455m 43.63m 35.5m 26.5m
준설 강천갑문 하류부

42 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (29) 갑문 상류부에서의 문제점 운하수로 조성으로 통수단면적 축소
수로조성을 위해 하천내에 제방 설치 여주갑문 : 3m 수위상승, 강천갑문 : 6m 수위상승 예상 대책 : 제방증고(또는 수몰시킴) 본류 수위상승으로 지천제방 증고 한강 : 703개(국가, 지방1,2급 하천), 소하천 제외 낙동강 :785개 → 1,488개 지천 존재 보강제방길이 : 본류 약 500km 지천의 경우 약 300개, 지천당 1km → 300km 평균제방증고량 : 3m (가정) 공사비 : 200만원/㎡ 적용 → 약 4.8조원 토지보상비, 도로재설치, 수리구조물(배수공, 농업용수로 등)

43 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (30) 갑문 하류부에서의 문제점 대규모 굴착사업 : 강천갑문의 경우 약 17m
암반층 굴착 공사비 : 10배 이상 소요 → 약 3조원 추가 하천수위 하강으로 하천변 지하수위 하강 생태환경 파괴, 농경지 피해 등 (4m 기준) 기존 교량 일부 교체 : 115개 중 적어도 80개 해당 골재 채취법(시행규칙 14조) 대하천 교량 양쪽 300m 이내에서 골재채취 제한 일시에 교량교체 할 경우 교통대란 발생 교량 교체비용 : 80개 X 1,000억/개 = 8조원

44 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (31) 굴포천 치수대책 방안 검토 경인운하 : 당초 홍수조절용에서 확장됨

45 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (32) (14) 추가 건설비용 ※ 요약하면) 추가소요공사비 : 41.3조원
본류와 지천제방 증고 및 배수설비 : 약 4.8조원 토지보상비 : 약 0.8조원 암반층 굴착공사비 : 약 3조원 기존 교량교체비 : 약 8조원 ⇒ 약 16.8조원 골재판매 수익금 감소액 : 약 4조원 취수원 양평 이전비용 최소 1.7조원 소요예상 한강과 낙동강 부족수량 강변여과수 전환시 최소 9조원 이상 예상 하천환경개선 : 10조원 ※ 요약하면) 추가소요공사비 : 41.3조원 총 공사비 : 16.3조원 조원 → 57.6조원(3.5배) ※ 참고 : 경부고속철도 : 5.7조원 → 20조원(3.5배)

46 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (33) (15) 경부운하는 그 실체가 없음 운하설계에 있어 가장 중요한 요서
한강-낙동강 연결방안 운하수심 → 아직도 검토중 지난 10년간 경부운하를 연구했다는 100명의 전문가는 무엇을 했나?

47 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (34) (16) 기타 고려사항 주운용수량 산정 갈수시 주운용수 확보방안
갑문(댐) 부근의 홍수방지 대책 홍수시 퇴적토사 처리방안(광범위한 운하노선 구간에서 발생) 하상굴착이 환경에 미치는 영향 (평형하상 파괴에 의한 유사교란, 유황변화, 생태계파괴 등) 하상굴착시 기존교량의 안정성 문제 운하운영에 있어 규격미달의 기존교량 문제 (이설 및 재건설 교량)

48 3. 경부운하관련 쟁점 분석 (35) 준설된 오니 처리문제 운하건설후 기존 하천구조물에 미칠 구조적 위험성
기존 치수정책의 전면적 재검토(천문학적인 예산 필요) 운하노선 인근 오염물질 저감대책 기상변화 예측 및 대안 마련(예:안개일수 증가 등) 수몰지 발생에 따른 주민이전 대책 호소오염으로 하천취수방안 검토 (예:강변여과수는 취수용량 및 비용에 한계가 있음) 선박운행가능 일수 검토(퇴적토사 준설기간 포함) 물류비 산정의 타당성 및 대안비교의 객관성 문제

49 4. 나오면서 자연조건이 다름 : 강수량, 홍수량, 지형 → 새로운 운하시스템 필요 → 검증되지 않음 운하에 대한 부정적 요소
미국, 일본 : 물류수송에 미치는 운하의 역할은 극히 미미함 전세계적으로 철도와 도로 건설 활발 → 운하건설은 거의 이루어지고 있지 않음 독일에서 조차 운하에 대한 부정적 시각 (운하관련 기존조직의 생존을 위한 노력) 경부운하와 경부고속도로 비교 : 공학적 혜안 부족 경부운하와 청계천복원사업 비교 : 환경이란 시대적 흐름을 읽지 못함 한강, 낙동강 운하구간의 절반이 홍수위험에 노출 (결론적으로) 우리나라에서는 검증되지 않은 물류시스템 → 국민의 세금으로 대형실험 수행 : 위험, 무모함 경부운하는 그 실체가 없음

50 감사합니다