지난 9월 25일 오후 11시, 서울 서대문역 사거리에서 약 10명의 작업자들이 포클레인을 동원해 버스중앙차로를 파내고 수도관을 교체하는 작업을 했다. 현장에서 교통을 통제하던 한 경찰은 “상수도관 교체는 교통에 지장을 주지 않도록 경찰의 허가를 받아 주로 밤 사이 작업을 한다”고 말했다. 다음날 오전 일찍 가보니 임시 도로포장까지 말끔히 마무리한 상태였다. 대표적인 도시 인프라인 상수도관은 이렇게 우리 눈에 띄지 않는 시간에 정비되고 다시 아무 일 없던 듯이 땅 밑에 있다.

지하에는 상·하수관 외에도 가스관과 송유관, 전력선, 통신선이 있다. 지하철도 있다. 지상에는 도로와 교량, 철도가 있고 공항과 항만, 댐과 저수지, 발전소 등이 있다. 우리는 이런 인프라에 기대어 살고 있다. 일상을 유지해주는 ‘생명선’ 역할을 하지만 사고가 나면 재앙적인 결과를 초래할 수도 있다.

인프라는 눈에 잘 보이지 않아 노후화로 인한 사고를 미리 예측하기 어렵다. 지난해 말 서울 KT 아현지사 통신구 화재와 경기 일산 백석역 인근 온수관 파열은 모두 노후화가 원인이 된 사고였다. 노후화된 인프라를 미리 보수하지 않으면 대형사고로 피해가 커질 수 있다는 경고이기도 했다.

시한폭탄된 노후 인프라

국내 기반시설은 개발이 집중적으로 이뤄지던 1970~80년대 주로 만들어졌다. 이들 시설이 준공 후 30년을 맞는 2000년대 이후 노후화가 동시다발적으로 발생하고 있고, 그 비율이 향후 더 급증할 것으로 보인다. 국토교통부의 자료에 따르면 2016년 말 기준 국내 공공 인프라 시설물의 약 10.3%가 이미 30년 이상된 노후 인프라다. 10년마다 그 비율이 두 배씩 늘어 2036년이 되면 노후 인프라의 비율이 전체의 44.39%에 이를 것으로 예상된다.

저수지(96%), 댐(45%), 철도(37%)의 경우도 30년 이상 노후화된 비율이 높다. 철도공사의 내부자료에 따르면 내구연한이 지난 전기·통신·신호 설비는 2017년 기준으로 41.2%에 달한다. 같은 해 기준으로 준공 후 30년 이상된 교량과 터널은 전체의 39.2%에 이른다. 30년 이상된 노후 교량은 안전등급에서 D(미흡)와 E(불량)를 받는 비율이 크게 높아진다. 서울시의 경우 도로시설물 579개소 중 20년 이상 된 시설물은 63%이며, 향후 10년 이내에 30년 이상 노후 시설물이 약 75%에 달할 것으로 전망된다.

전문가들은 인프라 노후화가 심각해지면서 언제 사고가 터질지 모르는 ‘시한폭탄’이 되고 있다고 경고한다. 이영환 건설산업연구원 선임연구위원은 “철도 시설물 10개 중 4개가 30년 이상이거나 내구연한을 경과했다”며 “2014년 상왕십리역 추돌사고도 신호기의 내구연한을 방치했기 때문에 발생했다”고 설명했다.

이영환 선임연구위원은 특히 ‘시설물의 안전관리에 관한 특별법’(시특법)상 규모별로 1~3등급으로 정한 시설물 외의 소규모 시설들이 안전사고의 우려가 높다고 경고했다. 실태조사와 유지·관리가 제대로 되지 않는 관리의 사각지대에 있기 때문이다. 시특법상 1종(21층 이상 또는 연면적 5만㎡ 이상)과 2종(16층 이상 또는 연면적 3만㎡ 이상) 시설물은 정기안전점검과 정밀안전점검을 받고, 3종 시설물(15년 경과한 11층 이상 또는 연면적 1000㎡ 이상)은 정기안전점검을 받는다.

여기에 속하지 않는 소형 사회기반시설은 길이 100m 이하의 교량과 저수량 100만톤 이하의 저수지, 옹벽 등이다. 한국시설안전공단의 자료에 따르면 전체 교량의 약 66%가 시특법 관리대상에서 제외돼 있다. 학교 시설물은 8만2892개동의 약 75%인 6만2544개동이 1~3종 관리대상에서 제외돼 있다. 농어촌공사가 관리하는 저수지의 67.7%(2283개), 시·군이 관리하는 저수지의 69.9%(9865개)가 50년 이상 경과했다.

눈에 띄지 않는 작은 균열이 도로 함몰이나 건축물 붕괴 등의 사고로 이어질 수 있다. 이영환 선임연구위원은 “한마디로 시한폭탄이지, 달리 이야기할 수 없다”고 말했다.

구조물의 노후화는 전문가의 눈에도 잘 보이지 않는 상태에서 진행된다. 이를 제대로 파악하고 선제적으로 대처하려면 전문인력과 첨단장비를 투입해 지속적으로 모니터링해야 한다. 재난·재해 리스크 전문가인 송준호 서울대 건설환경공학부 교수는 “최근 정릉천 고가도로의 교량 내부 강선의 부식과 파손에서 볼 수 있듯이 구조물의 노후화는 육안으로 식별하기 어려운 환경에서 지속적으로 진행되는 경우가 많다”며 “우리가 알지 못하는 사이에 도시 곳곳에서 리스크가 계속 자라고 있다”고 말했다. 송 교수는 평상시에는 큰 문제가 없어 보일 수 있지만 지진과 홍수 등 재난상황 등을 맞으면 마치 체력이 저하된 사람이 날씨가 갑자기 추워질 때 심각한 질병에 걸리게 되는 것과 유사한 상황에 처할 수 있다고 경고했다.

서울의 주요 인프라는 대부분 1986년 아시안게임 이전에 완공된 것이다. 당시의 설계 및 시공 기준은 1970년대에 따른 것이라 현재 요구되는 시설물의 성능을 제대로 충족하지 못한다. 1인당 소득 1000달러 시대에 설계된 인프라는 3만 달러 시대 시민들의 눈높이를 맞추지 못하고 있다. 2014년 시설물 사회안전 인식도 조사에서 불안감을 표한 비율이 51.3%에 달할 정도다. 대표적으로 서울지하철 1~4호선의 경우 97개 역사 중 34개소가 재난시 피난시간이 안전기준인 4분을 초과한다. 내진설계도 아직 완전하지 않다. 서울지하철 1~4호선이 만들어진 때는 1998년 도시철도 내진설계 기준이 만들어지기 전이다. 서울교통공사의 올해 2월 시의회 업무보고에 따르면 내진기능 보강사업을 하고 있지만 아직 30㎞ 구간이 미완으로 남아있다.

‘도시 홍수’ 반복과 무서운 강남 땅속

지진에 취약한 것은 5층 이하의 저층 건축물도 마찬가지다. 내진설계 전문가인 홍원기 경희대 건축공학과 교수는 “우리나라 특성상 지진이 오면 고층 아파트의 경우 진동을 증폭시키지 않고 빠져나가게 되지만 저층 아파트는 공진현상을 일으켜 훨씬 위험할 수 있다”며 “카본 소재를 활용해 연립주택의 필로티를 강화하는 등의 안전조치가 시급하다”고 말했다.

기존 인프라는 기후변화와 같은 새로운 변수를 예상하지 못한 가운데 건설된 경우가 많다. 일례로 2011년 7월 28일 서울에 내린 집중호우의 시간당 강수량은 107㎜였지만 하수관로는 시간당 75㎜ 정도의 빗물을 처리하는 수준이어서 배수되지 않은 빗물이 광화문 광장과 강남 일대를 물바다로 만들었다. 이영환 선임연구위원은 “광화문 광장의 빗물을 청계천변으로 빼줘야 하는데 하수관로가 이를 감당하지 못해 이른바 ‘도시 홍수’가 발생했다”고 말했다. 2040년대 서울 기후가 폭우를 동반하는 아열대 기후로 변화할 것으로 예상되면서 1시간당 강우량은 2020년 87.1㎜에서 2030년 94.1㎜로 증가할 것으로 보인다. 이를 반영해 설계기준을 간선의 경우 30년 빈도인 시간당 95㎜로 상향했지만 시간당 100㎜를 넘는 폭우도 잦아진 최근 상황을 고려하면 침수를 막기는 어려운 상황이다.

인프라를 설계하고 만들 때와 현재의 환경이 달라 자연재해를 당했을 때 인프라가 견디지 못하게 된다. 인프라가 복원력을 잃게 된다는 뜻이다. 홍수가 잦아지면 교량의 다리 하부가 깎이는 쇄굴현상이 일어난다. 박기태 한국건설기술연구원 노후인프라센터장은 “지난해 8월 태풍의 여파로 배수구가 막힌 상태에서 이를 치울 사이도 없이 폭우가 내리면서 일산 전역이 출렁출렁 잠겼다”며 “콘크리트가 빗물에 계속 잠겨 있으면 구조물의 노화가 빨라진다”고 말했다.

지하 인프라의 노후화는 싱크홀의 원인이 되기도 한다. 특히 지하 수위가 높고 흙이 많은 강남지역에서 싱크홀이 발생할 위험이 높다. 노후 하수관로나 상수도관이 터져서 물이 새면 우선 모래가, 그 뒤 자갈이 빠진다. 그 빈 자리 때문에 그 옆의 배관이 파손되면서 점점 구멍이 깊어지고 커지게 된다. 땅속이라 아무도 모르는 상황에서 어느날 갑자기 도로가 함몰될 수 있는 것이다. 이영환 선임연구위원은 “강남대로에 고압 상수도관이 묻힌 게 40년이 넘는데 한 번도 제대로 조사가 안 됐다”고 우려했다.

반면 싱크홀 등이 생길 때 노후관로보다 해당 지역의 지질과 공사 당시의 공법이 더 큰 영향을 미친다는 견해도 있다. 이수곤 전 서울시립대 토목공학과 교수는 “서울의 강남이나 경기 일산의 백석역, 서울 양천구 목동과 경기 안양 등은 지하 수위가 높고 모래가 많은 지역”이라며 “그곳에 지하철을 만들 때 공사비를 줄이려고 방수공법 대신 물을 뽑아내는 배수공법을 쓴 결과 지반침하가 발생하고 그 때문에 상수도관이 꺾여 파손된 것”이라고 말했다. 이영환 선임연구위원의 주장과는 원인과 결과가 바뀐 것이지만 강남지역이 위험하다는 데는 의견이 일치한다. 방수공법을 쓰면 물의 압력을 견디기 위해 시멘트의 두께가 두꺼워야 한다. 대신 지반침하가 발생할 가능성은 줄어든다. 반면 물을 빼내는 배수공법을 쓰면 공사비는 덜 드는 대신 지반침하의 우려가 있다.

이수곤 교수는 “같은 노후관로라도 암반이 지하 5m 깊이부터 시작하는 강북에선 왜 이런 일이 발생하지 않는지 살펴야 한다”며 “노후관로와 지질, 공법을 다 들여다봐야 한다”고 설명했다. 상하수도·지하철·가스관 등을 깔기 위해 땅을 파헤치는데 부처가 달라 공사 기록이 통합관리되지 않는 것도 문제라고 지적했다. 이 교수는 “데이터를 서로 교환해 알려주는 일이 안전문제에 있어 중요하다”고 말했다.

미국 실패·일본 성공 사례 봐야

인프라 노후화 문제는 선진국도 피해가지 못한 골칫거리다. 우리보다 빠르게는 반세기 앞서 노후 인프라 문제를 겪은 미국과 일본의 대응을 살펴봐야 한다. 고속도로가 생긴 지 100년이 넘은 미국의 경우 1950년대부터 인프라 노후화가 시작됐다. 그러나 제때 인프라 시설물을 관리하지 못하면서 2007년 미시시피강 교량 붕괴 등 여러 차례 사고를 겪었다. 당시 미국 토목학회(ASCE)의 조사에 따르면 교량 60만7000개 중 7만개에서 결함이 발견됐고, 도시기반시설 종합평가에선 D등급(전반적으로 나쁜)을 받았다.

노후 인프라 문제는 ‘미국 쇠망론’의 한 근거가 될 정도였다. 경제성장의 중요한 축인 도로와 교량, 항만, 통신망 등 사회기반시설이 노후화되면서 경쟁력을 갉아먹기 때문이다. 이후 문제의 심각성을 깨달은 오바마 정부는 2012년 7월 맵21(MAP-21) 법령을 마련해 국가 인프라 정책의 목표를 제시하고 2013~2014년 1050억 달러의 예산을 투자해 시설물 성능 개선에 나섰다. 트럼프 대통령은 10년간 1조 달러(약 1199조원)를 투자하겠다고 공약했다. 완전한 실패 사례로 전락할 뻔하다가 뒤늦게 만회에 나선 경우이다.

하지만 미국 토목학회는 2017년 보고서에서 여전히 향후 10년간 약 2조 달러의 투자가 부족하다고 발표하고 투자가 적기에 이뤄지지 않으면 2025년까지 3조9000억 달러에 달하는 국내총생산 감소가 예상된다고 전망했다.

일본은 적기에 대응에 나선 사례에 속한다. 일본은 2012년 사사고 터널 붕괴로 9명이 숨지는 최악의 고속도로 사망사고를 겪었다. 그 이듬해 초 국토교통성을 중심으로 사회자본 노후화 대책 추진실을 꾸리고 국토강인화 기본법을 만들었다. 이후 인프라 장(長)수명화 기본계획을 마련했고, 올해 안으로 모든 인프라에 대한 장수명화 계획을 수립해 2030년까지 노후화로 인한 인프라 중대사고를 제로로 만들겠다는 목표를 세웠다. 총 12조 엔(약 133조원)의 돈을 투입한다. 각 시설별 데이터베이스를 구축하고 이를 공유하는 플랫폼을 마련함과 동시에 2030년에 모든 주요 인프라에 로봇과 센서 기술을 활용하겠다는 내용도 담았다. 이영환 선임연구위원은 “일본은 2013년 국토교통성 대신이 인프라 유지·관리의 원년을 선언하고 노후화 대책과 연계해 인프라 장수명화를 위해 돈을 거의 집어던지는 수준으로 투입하고 있다”고 말했다.

미국과 일본은 노후 인프라 문제를 경제 체질을 개선하고 새로운 성장의 동력으로 삼는다는 포석이다. 송준호 교수는 “인프라는 도시사회의 기본역량 같은 것이므로 단기간의 해법으로 끝내는 문제가 아니라 상시적으로 관리하고 성능을 유지·개선할 수 있도록 예산을 책정하고 집행해야 한다”며 “일상생활에서 여러 리스크에 대해 여러 보험을 들어 대비하듯이, 지속적인 노후화에 대한 대처 없이는 도시인프라의 효용을 누릴 수 없다는 시민사회 인식의 대전환이 필요하다”고 말했다.