싱크홀은 영어로 ‘sink hole’이다. 글자 그대로 가라앉아 생긴 구멍을 말한다. 인간 때문에 생긴 함몰구멍만을 생각하면 오산이다. 본래 싱크홀이란 자연적으로 형성된 구덩이를 말하기 때문이다. 산과 들, 바다 어느 곳에서나 싱크홀은 나타날 수 있다.

세계적으로 볼 때 싱크홀의 크기와 모양새는 인간의 상상을 초월한다. 특히, 지각운동이 매우 안정적인 땅에서 살고 있는 우리에게는 생각도 못할 경관이 많다. 예컨대 멕시코에 있는 제비동굴(Cave of Swallow)은 세계 최대의 수직 싱크홀로 지름 50m에 깊이가 376m에 달한다.

베네수엘라의 해발 2000m가 넘는 산 정상부에는 사리사리나마(Sarisarinama)라고 불리는 지름과 깊이가 350m에 이르는 거대 싱크홀이 단층선을 따라 연속적으로 나 있다.

또 바하마 부근의 바닷속에는 딘스블루홀(Dean’s Blue Hole)이라는 지름 100m, 깊이 202m의 싱크홀이 있다. 블루홀은 깊을수록 더 짙고 푸른색을 띤다.

이들은 모두 경이롭다 못해 보는 이의 심장을 멈추게 할 만큼 전율을 느끼게 한다. 그래서 모험가들로부터 끝없는 도전을 받고 있다. 제비동굴은 스카이다이버들의, 딘스블루홀은 프리다이버들의 잦은 정복욕에 못마땅한 표정이다. 그 때문일까? 딘스블루홀은 1000명이 넘는 프리다이버들을 집어삼켜 버렸다. 이에 비하면 우리나라 싱크홀은 너무도 얌전하다. 큰 싱크홀이라고 해봐야 지름과 깊이가 고작 5m 전후다. 숫자도 많지 않다. 그나마 비가 오면 흙이 쓸려들어가 구멍조차 보기 힘든 경우가 많다.

왜 우리나라 싱크홀은 이렇게 작을까. 이를 알려면 싱크홀이 왜 생기는지 알아야 한다. 한마디로 싱크홀은 땅속에서 지하수가 빠져나가면서 생긴다. 땅속에는 지층 등이 어긋나며 길게 균열이 나 있는 지역(균열대)이 있다. 이곳을 지하수가 채웠다가 사라지면 빈 공간이 생기면서 땅이 주저앉게 된다. 이것이 싱크홀이다. 싱크홀은 퇴적암이 많은 지역에서 깊고 커다랗게 생긴다. 빈 지하공간이 쉽게 만들어지기 때문이다. 하지만 우리나라 국토 대부분은 단단한 화강암층과 편마암층으로 이뤄져 있어 땅 속에 빈 공간이 잘 생기지 않는다.

겨우 지하수가 빠져나간다고 싱크홀이 생길까 생각한다면 지하수를 과소평가하는 것이다. 땅속에서는 2.5m 깊이 들어갈 때마다 1기압씩 압력이 증가한다. 깊이 25m의 암반층에는 10기압이, 250m 지점에는 100기압의 압력을 받는다. 이 힘을 지하수가 버텨내고 있는 것이다. 그러다 지하수가 사라지면 땅속 공간은 막대한 압력을 버텨내지 못하고 가라앉는다. 사라지는 지하수의 양이 많을수록 싱크홀의 규모도 커진다.

그런데 땅속을 잘 버티고 있던 지하수가 왜 갑자기 사라지는 걸까. 땅속에는 복잡한 지하수 네트워크가 있다. 장구한 세월 동안 땅속 깊숙이 침투해 들어간 빗물이 암반으로 스며들어 암반지하수를 형성한다. 이런 복잡한 지하수 네트워크가 융기와 침강, 단층과 습곡, 지진 등 지각변동과 기후변화로 인한 해수면 변동 등으로 변하면서 싱크홀이 생겨나는 것이다. 싱크홀이 생겨나는 이유를 자세하게 살펴보자.

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. 베네수엘라의 사리사리나마 싱크홀은 사암층에 들어있던 지하수가 빠져나가며 거대 공간이 무너져 생긴 것이다. 블루홀이 생기는 원인도 크게 다르지 않다. 대개 육지 상태에서 생겨났다가 해수면이 상승하면서 지금은 바다 밑에 있을 뿐이다.

그렇다면 도심에서 싱크홀이 생기는 이유는 무엇일까. 중국 곳곳에서 발견되는 도심지 싱크홀들은 왜 생겨나는 것일까? 인천의 싱크홀은 어떻게 만들어진 것일까? 역시 답은 지하수다. 이들 싱크홀도 지하수 네트워크에 이상이 생기면서 만들어진 것이다. 지하수를 너무 많이 끌어다 쓰면 지하수위가 낮아지면서 지하수가 감당하던 압력을 땅 속 공간이 고스란히 받게 된다.

이 결과로 지표가 무너져 싱크홀이 만들어진다. 오래전 도쿄 한복판의 오차노미즈역에 지름 10m 정도로 깔대기 모양의 싱크홀이 출현했다. 싱크홀 위로 앙상하게 걸쳐져 있던 철로 모습이 아직도 생생하다. 당연히 지나치게 지하수를 뽑아 썼기 때문에 생긴 결과였다. 이를 과잉양수라고 한다.

지하수를 너무 뽑아 쓰면 멀리 떨어진 곳의 지반도 내려앉는다. 지하수도 지표수처럼 높은 곳에서 낮은 곳을 향해 흐른다. 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.

싱크홀의 원인은 이 밖에도 많다. 지표수 물길을 다른 곳으로 돌릴 경우 그동안 물이 많지 않았던 흙에 물이 가득해진다. 이 때문에 응집력이 떨어지면서 지반이 약해져 땅이 내려앉을 수 있다. 또 공장에 쓸 저수지를 모래가 많은 지표층 위에 만들거나 도시 상하수관이 새면서 주변 흙에 물이 많이 스며들어도 싱크홀이 생길 수 있다. 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.

지하수가 잘 흘러도 싱크홀이 생길 수 있다. 지하수가 흐를 때 점토, 실트, 모래 등 크고 작은 알갱이들도 함께 흐르며 지하수가 흐르는 구멍을 점점 깎아낸다. 지하수길이 침식돼 점점 커지면서 싱크홀의 위험도 높아진다. 2007년 2월과 2010년 5월 과테말라 도심지를 습격한 싱크홀은 허리케인이 쏟아 부은 빗물이 화산재층을 함몰시켜 만든 사례다.

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