해저터널

海底터널 / Submarine Tunnel

1 정의

말 그대로 바다 아래로 지나가는 터널이다. 마찬가지로 강 아래로 지나는 터널을 하저(河底)터널이라고 한다. 육지의 터널과는 스케일부터가 다른게 일반적이라 철도 전용으로 건설하기도 한다.

어린이용 과학 도서에서 등장하는 해저 터널들의 경우 보통 투명한 재질로 만들어서 바다 속을 구경할 수 있는 구조인 경우가 많다. 물론 현실은 시궁창. 아직은 합성수지나 유리 등의 재질로 엄청난 수압을 견딜 수 있을 만큼 튼튼한 터널을 만들기는 매우 어렵기 때문에 해저 표면지반을 뚫고 그 아래에 짓는 경우가 대부분이다. 따라서 아무리 마개조를 한다 해도 기술적으로 불가능한 경우가 많다. 측면으로라도 바닷속을 보기 위해서는 해중터널이 필요하다.[1]

2 건설방법

해저터널은 흔히 산을 뚫는 터널과는 달리 지반이 약하고(뻘바닥을 연상해보자) 바닷물의 압력이 워낙 커서 건설 자체가 매우 힘들다. 가장 무식한 방법인 개착식 부터 현대의 NATM방식, 쉴드TBM방식, 침매방식 등을 대체로 사용한다.

2.1 개착식

가장 무식한 방식. 터널 양옆에 바다에 임시로 댐을 쌓아 바닷물을 막고 물을 퍼낸다음 굴착해서 터널을 건설한 뒤 바닷물을 다시 채우는 방법이다. 근래의 엄청난 스케일의 해저터널에서는 불가능한 방법이다. 다른 건설기법이 생기기도 전에 아주 먼 옛날초 단거리 해저터널 건설시 사용되었다. 대한민국의 충무해저터널과 서울 지하철 5호선이 지나는 천호대교 아래(광나루역-천호역 구간)의 한강 하저터널 건설에 사용된 공법이다.

2.2 NATM방식

New Austrian Tunnelling Method의 준말로 오스트리아에서 개발한 방식이라서 이러한 이름이 지어졌다. 대한민국에서 지하철 공사에 가장 많이 쓰이는 방법이기도 하다. 지하철뿐만 아니라 터널이라면 안쓰이는 곳이 없을 정도. 지반이나 암반에 구멍을 뚫어서 화약을 삽입, 폭파시키고 벽면을 콘크리트등 으로 발라 지반 자체의 힘을 최대한 사용하면서 굴착해나가는 방법이다. 일본의 세이칸 터널이 이 방법으로 건설되었다. 이 방법은 지반이 연약할 경우 공사에 위험이 따른다는 단점이 있다.

현재 77번 국도의 서해안 구간중 원산도~대천 구간의 해저터널이 이 공법으로 공사중이다.

2.3 쉴드TBM방식

쉴드라고 하는 터널만한 회전식 그라인더형 굴착기로 땅을 긁어 나아가면 세그먼트로 불리우는 콘크리트 블럭을 조립해서 터널을 만들어가는 방식이다. 연약한지반에 굴을 뚫기에 가장 좋은 방법으로 쉴드 자체가 굴착 및 지지대 역할을 하기 때문이다. 하루에 6m이상 나가므로 매우 빠르다. 우리나라에서는 이 방식으로 만든 해저터널은 없고 부산 도시철도 2호선 수영강 하저터널 및 분당선 한강 하저터널이 이 공법을 사용했다. 한강 하저터널 TBM 공법 설명 영상

이 공법에 쓰이는 굴착기는 다시 꺼내지 못하는 특수한 경우를 제외하고는[2] 해체해서 지상으로 올려서 회수된다. 무게 650톤, 길이 80m이상의 거대한 장비를 버리는 것보다 회수하는게 비용이 덜 들기 때문이다. 그러나 오히려 기계를 꺼내서 회수하는 비용이 새로 제작하는 것보다 더 들거나 아예 빼낼 수 없을 때는 그냥 현장에 버리는 경우가 많다.[3]

2.4 침매방식

상대적으로 얕은 바다에 콘크리트로 미리 만들어둔 터널사이즈의 함체를 만들어 바다에 가라앉혀 이어나가는 방식이다. 쉽게 말해서 바다 바닥에다가 터널 블럭 올려두고 주욱 이어붙이는 것이다. 짧은 거리, 얕은 바다에 주로 사용하므로 이 방법을 사용한 해저터널이 많다. 우리나라에서는 거가대로의 가덕해저터널을 이 방법으로 건설했다.

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위의 사진은 가덕해저터널에 사용되었던 터널블록. 생각보다 매우 큰데, 터널 옆의 자동차와 크기를 비교하면 그 규모를 짐작해 볼 수 있다.

3 해저터널 목록

대한민국과 외국을 연결하는 경우는 이 문서의 '세계 해저터널' 단락을 참조.

3.1 국내

3.1.1 완공

  • 충무해저터널
통영의 해저터널로 길이 461m로 통영반도와 미륵도를 연결하고 있다. 일제강점기때 건설된 것으로, 워낙 오래되어 오토바이 등 2륜차를 제외한 차량의 통행은 금지되어 있다. 동양 최초의 해저터널로 근대문화유산으로 지정되었다. 이 해저터널 건설에는 여기엔 꽤나 재밌는 사연이 있다. 보통이라면 다리를 지었겠지만 그곳이 하필 착량묘(鑿梁廟)였던 것.[4] 이 때문에 당시 일본인들은 조상들의 시체가 있던 곳 위를 지나갈 수 없다하여 다리를 짓는 대신 해저터널을 만든 것이다. 물론 지금은 다리가 있다. 그것도 두 개나. 원래 이름은 태합굴이었다. 도요토미 히데요시를 가리키는 말 맞다. 처음 근대문화유산 지정할 때 통영태합굴로 가칭했다가 이름의 유래가 되는 사람이 사람인만큼 논란이 되어 결국 지금의 이름이 되었다.
거가대교 부속 해저터널. 도로용으로는 가장 긴 해저터널이다. 자세한건 거가대교 항목을 참조하자.
정확히는 강 밑을 지나는 하저터널이다.

3.1.2 계획/제안

  • 제주 해저터널
  • 창원-거제 간 해저터널 - 5번 국도의 연장노선중 구간으로 침매터널로 건설계획을 잡았는데 일부를 투명 해저터널을 넣어서 관광상품화를 노리고 있다. 수족관 터널
  • 영일만 해저터널 - 동해고속도로 포항구간 영일만을 관통하는 노선 구상안이다. 자세한 것은 영일만대교 항목 참고. 실제 건설될지는 미지수.
  • 보령-안면도 간 해저터널 - 77번 국도의 일부이며 충남 보령시 대천항과 태안시 안면도를 잇는 노선 중 일부. 거가대교처럼 교량+터널 조합을 사용한다. 해저터널은 보령터널로 명명할 예정이며 굴착하여 건설한다. 2012년 4월 착공하여 2018년 완공 목표로 건설 중이다.

3.2 외국

3.2.1 완공

3.2.2 계획/제안

대한민국을 거치는 국제 노선을 포함한다.

위의 두 해저 터널 계획이 현재 구체적인 루트를 검토하는 단계에 있는 해저터널 계획 중에 세계에서 가장 대규모(...)이다 한중일 스케일 돋네 물론 아래에서 설명할 범대서양 터널은 그보다 넘사벽이지만 이건 이론적으로 상상해 보는 정도라 거의 우주개발 상상하는 것과 맞먹는 수준이다. 게다가 구체적인 루트까지 거론되는 단계가 아니므로 패스한다.

  • 그레이트브리튼-아일랜드 섬 해저터널(또는 다리) - 그레이트브리튼 섬(영국의 잉글랜드, 스코틀랜드, 웨일스)과 아일랜드 섬(아일랜드 공화국, 영국의 북아일랜드)을 연결하는 해저터널. 해저터널 대신 긴 다리(!)를 놓는 방법도 거론되고 있다. 해저터널이 됐든 다리가 됐든 현재까지는 유례가 없는 장거리 공사가 될 것이다. 그레이트브리튼 섬은 이미 해저터널을 통해 유럽 본토와 연결돼 있으므로, 이 해저터널이나 다리가 건설되면 아일랜드 섬과 유럽 본토 사이에도 간접적으로나마 육상 교통로로 연결되게 된다. 다만 길이가 너무 길어 한중해저터널에 비하면 짧다 비용 문제와 기술적 문제가 대두될 것이기 때문에 실제 언제 건설될지 알 수 없다. 게다가 채널터널(유로터널)의 경우 공사 도중 원래 예상보다 공사비가 크게 늘어났고 완공 이후 생각보다는 수익이 나지 않았다는 전례가 있다. 따라서 그보다 훨씬 장거리인 이 노선의 착공을 단기간에 추진하긴 어려울 것으로 보인다. 공사비를 지금보다 획기적으로 줄일 신기술이 개발돼야 본격적으로 추진될 수 있을 듯.

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고려되고 있는 노선(위 지도에 표시된 노선)은 다음 네 가지가 있다.

  • 킨타이어(Kintyre) 루트 : 스코틀랜드 캠벨타운(Campbeltown)~북아일랜드 카운티 앤트림(County Antrim) 북동부.
  • 갤로웨이(Galloway) 루트 : 스코틀랜드 스트랜라(Stranraer)~북아일랜드 수도 벨파스트(Belfast).
  • 아이리시 메일(Irish Mail) 루트 : 웨일스 홀리헤드(Holyhead)~아일랜드 공화국 수도 더블린(Dublin). 참고로 홀리헤드는 그레이트브리튼 섬 본토가 아닌 홀리(Holy) 섬에 위치하고 있다. 홀리 섬~앵글지(Anglesey) 섬 사이, 앵글지 섬~그레이트브리튼 섬(웨일스 본토) 사이는 거리가 가까워서 차도와 철도가 연륙교로 죽 이어져 있으므로 그레이트브리튼 본토로 자동 연결된다.[7] 2014년 교통 전문 싱크탱크에서는 이 노선에 대해 "이번 세기 말(...)까지는 건설할 수 있지 않겠느냐"는 분석을 내놓았다고. 흠좀무
  • 터스카(Tuskar) 루트 : 웨일스 피시가드(Fishguard)~아일랜드 공화국 로슬레어(Rosslare).

이외에도 그레이트브리튼 섬과 아일랜드 섬 사이에 있는 영국 왕실령(Crown Dependency)인 맨 섬을 거쳐 가는 루트도 거론되고는 있지만 해저터널이나 다리를 엄청 길게 놓아야 하기 때문에 가능성은 높지 않은 듯하다. 맨 섬을 거쳐가는 코스로 만들 경우 그레이트브리튼 섬~맨 섬과 맨 섬~아일랜드 섬의 두 구간에 해저터널이나 다리를 놓게 될 것이다. 이 경우 아마 해저터널이나 다리를 가장 짧게 건설할 수 있는 코스인 스코틀랜드 남서부~맨 섬~북아일랜드 남동부 식으로 연결할 수도 있지만 이건 너무 돌아가는 루트고, 직선에 가까운 잉글랜드 북서부~맨 섬~북아일랜드 남동부 식으로 연결할 수 있지만 이건 해저 구간이 너무 길어서 공사비가 크게 늘어날 수 있다. 애초에 맨 섬을 오가는 수요가 많은 게 아닌데다가 건설 비용과 기간도 길어질 것이기 때문에 실제 이렇게 건설할 가능성은 적어 보인다.

  • 스페인-모로코 해저터널 - 유럽-아프리카 대륙간 해저터널로 길이는 40km짜리이다. 지브롤터 해협을 관통한다. 대항온 유저는 쉽게 알겠지 시험공사를 하는 것을 보아 실현가능성이 크다.
  • 베링 해협 해저터널(미국-러시아) - 쉽게말하면 미국 알래스카와 러시아 캄차카 반도를 잇는 해저터널이다. 제정 러시아 시절(!) 차르 니콜라이 2세가 승인했던 사업일 정도로 숙원사업. 이거 하나면 아시아에서 아메리카 대륙을 기차로 갈 수가 있다. 다시말해 오세아니아를 제외한 전 세계가 육로로 연결된다는 것. 비록 물류는 2주나 단축되지만 건설비가 수백억달러인데다가 러시아는 3200km 미국은 1200km 철도노선 연장이 필요하기 때문에 제 아무리 지구에서 난다긴다하는 미국과 러시아라라고 해도 실현이 쉽지 않다. 그래도 현재 아무르~야쿠츠크 본선 공사로 대 공사의 서막을 열었다. 그야말로 근성 그 자체다? 생각보다 성사 가능성이 높은데, 베링 해협의 가운데 섬이 있으며 무엇보다도 깊이가 50m를 넘지 않는다. 애초에 다리를 지을려다가 너무 추워서 터널을 생각할 정도로 지리적 조건은 나쁘지 않다. 언제든지 돈만 넉넉해지면 중국, 러시아, 미국, 캐나다 등의 자본이 몰리면... 다만 최근 몇 년 새 미국 등 서방 국가들과 러시아 간에 긴장 관계가 조성되고 있어 정치적 문제 때문에 쉽지 않을 듯하다.
  • 중국 본토-대만 해저터널 - 더 이상의 자세한 설명은 생략한다. 중화인민공화국 쪽에서는 나름대로 계획도 짜두는 등 진지하게 생각하고 있지만 중화인민공화국에 점령당할 것을 우려하는 중화민국(대만)은 당연히 이 해저터널 계획에 시큰둥하다.
  • 중국 다롄-옌타이 해저터널 - 중국의 랴오닝 성 다롄과 산둥 성 옌타이를 연결하는 해저터널. 랴오닝 성과 산둥 성은 보하이 만에 있는 반도지역인데 직선거리는 120km가 조금 넘지만 바다로 막혀있는 탓에 육로로 가려면 2,000km를 돌아가야 한다. 이 때문에 사실상 확정이라고. 자세한 내용은 이 글을 참고하자.
  • 사할린-홋카이도 해저터널 - 2016년 러시아가 일본에 건설을 제의한 것으로 알려졌다. 링크. 사할린 섬과 유라시아 대륙 사이의 해협은 폭 7km로 좁은 편이기 때문에 얼마든지 다리를 놓을 수 있다. 만약 이 제안이 현실화된다면 일본은 사할린을 통해 유라시아 대륙과 연결되어 더 이상 한일해저터널 건설에 크게 신경을 쓰지 않게 될 확률이 높다.
  • 튀니지-시칠리아(이탈리아) 해저터널 - 이탈리아의 시칠리아 섬과 이탈리아 본토를 잇는 메시나 대교 건설 사업과 연계해서 추진. 길이는 150km.
  • 핀란드 헬싱키-에스토니아 탈린 해저터널 - 헬싱키와 탈린은 거리도 가깝고 교류도 많기 때문에 양 도시를 잇는 해저터널 건설이 추진되고 있다. 참고로 현재 두 지역을 오가려면 배나 비행기를 이용하는 수밖에 없어서 불편하다. 아니면 러시아를 거쳐서 육로로 빙 돌아가든가
  • 스웨덴 동부~올란드 제도~핀란드 투르쿠 - 아직 구체적인 계획을 짜는 건 아니지만 조금씩 거론이 되는 수준으로 보인다. 거리는 45km.
  • 덴마크 헬싱외르~스웨덴 헬싱보리(HH 터널) - 외레순 해협의 짧은 구간을 연결하는 해저터널. 이미 외레순 해협에 건설된 외레순 다리~페베르홀름 인공섬~드로그덴 해저터널 코스보다 훨씬 짧은 거리라서 기술적 어려움은 없을 듯하다.
  • 페마른(Fehmarn) 해저터널 - 독일 슐레스비히-홀슈타인주 페마른섬에서 덴마크 롤란섬을 잇는 해저터널. 19km 길이에 4차선 도로와 철도 터널이 함께 건설되며 2024년 준공 예정이다. 페마른섬은 독일 본토와, 롤란섬은 코펜하겐이 있는 셀란섬과 이미 연결되어 있으므로 해저터널 완공시 독일과 스칸디나비아 반도간 이동 거리가 획기적으로 단축된다.[8]
  • 범대서양 터널(transatlantic tunnel) - 이건 현재 기술로는 지어 봤자 배보다 배꼽이 커질 것이고 효율성도 없을 것이므로 가까운 시일 내에 착수할 수 없다. 유럽 대륙과 북아메리카 대륙을 연결할 가능성이 큰데 일단 당장 실현 가능성 자체가 없어서 구체적인 루트는 논의조차 안 되고 있다. 거의 미래 우주개발을 구상해 보는 것과 별반 차이가 없다. 아마 건설 시 현재의 해저터널로는 못 지을 것이고 해중터널이나 그 외 차세대 기술을 활용할 가능성이 매우 크다. 그리고 장거리이기 때문에 운송 수단을 진공튜브열차(vactrain)로 한다든지, 열차에 로켓, 제트엔진, 초음속 연소 램젯(scramjet)을 쓰는 것까지 거론되고 있다(...). 기술적 난관이 너무 많은 셈. 게다가 이건 관련 국가들의 정치·외교적 문제까지 복잡하게 얽힐 게 뻔하므로 실제 착공까지는 엄청난 세월이 걸릴 것이고 100년으로도 부족할 듯 어쩌면 그냥 영원히 안 만들지도 모른다(...). 아무래도 범대서양 터널을 착공할 수 있을 정도로 기술이 진보한 뒤에는 그에 못지 않게 항공기와 선박 제조 기술도 발전을 해서 굳이 이런 터널의 필요성이 별로 없게 될 수도 있다.아니 그 이전에 그 거리를 미쳤다고 차, 기차 타고 가니?

4 관련 항목

5 웹툰

일간스포츠에서 연재하던 웹툰이다. 장르는 SF이다. 작가는 최호철[9]. 세계가 핵전쟁으로 멸망을 가고 있을때 부유층은 거대한 해저돔으로 피하고 일반인들은 다시 원시인의 해저에 가까운 지역에서 살아간다. 그리고 수십년후.. 끊임없이 건설로봇들이 건설을 미친듯이 해대면서 해저돔의 사람들은 강박증에 시달리며 외부로 나갈수 있는지의 여부를 확인하려고 정찰의 인조인간들을 보낸다.

하지만 그 위에는 흡혈귀와 같은 돌연변이들이 사람들에게 피를 뜯으며 지배하는 세상이다...

일간스포츠에서 연재가 되었는데 일간스포츠의 웹툰과 만화코너가 종료되어서 자료가 완전히 사라졌다. 게다가 아예 자료가 소멸한 상태이다.
  1. ↑ 그래도 바하마의 도로 해저터널은 그런 경우가 있다.
  2. ↑ 양쪽에서 굴착하는 경우
  3. ↑ 채널 터널에서는 양국의 경계 부분에 이 기기를 본 터널 바닥으로 가게 해서 묻어버렸다.
  4. ↑ 당포해전 당시 패주하던 왜군이 해협에 다리를 만들어 도주했다는 이야기가 있는 곳이다. 이곳에는 충무공 이순신의 사당이 있다.
  5. ↑ 한국에서는 유로터널이라고 부르기도 하지만 엄밀히 말하면 잘못된 명칭이다. 유로터널은 운영사의 이름이고, 이 터널 자체는 채널 터널이다.
  6. ↑ 거리로 보자면 북한의 옹진반도를 연결하는 게 해저에 지어야 할 터널 구간이 짧아지지만 정치, 외교적 문제 때문에 사실상 불가능할 것이다. 그리고 주 수요가 있을 서울특별시 등 수도권과의 연계를 고려한다면 북한 땅이 아닌 한국 땅으로 연결하는 게 더 짧다.
  7. ↑ 그래서 이미 항로(페리 노선 포함)도 홀리헤드~더블린 루트로 짜여 있다.
  8. ↑ 현재 유럽 본토에서 코펜하겐이나 스웨덴으로 가려면 유틀란트 반도를 거쳐 유틀란트 반도와 퓐 섬을 잇는 릴레벨트 대교를 거쳐 퓐섬을 통과한 후 퓐 섬과 셀란 섬을 잇는 스토레벨트 대교를 지나야 한다. 페마른 터널이 개통하면 유럽 본토에서 유틀란트 반도와 퓐섬을 거칠 필요 없이 셀란섬으로 가는 지름길이 생기는 셈이며 코펜하겐에서 외레순 대교를 지나면 스웨덴에 도착할 수 있다.
  9. ↑ 다음웹툰에 소개된 그 작가와는 동명이인이다.