Sustainable Road Construction Techniques with Special Emphasis on the Conservation and Restoration of Ecosystem in Japan

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생태계의 보전․복원을 고려한 일본의 환경친화적 도로건설 기술 사례 연구

성현찬¹⁾․문다미²⁾

1)일본 나고야대학교 JSPS 외국인특별연구원

2)일본 나고야대학교 대학원 환경학연구과 박사과정

Sustainable Road Construction Techniques with Special Emphasis on the Conservation and Restoration of Ecosystem in Japan

Sung, Hyun-Chan

¹⁾

and Moon, Da-Mi

²⁾

1)JSPS Postdoctoral Foreign Researchers, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University,

2)Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University

ABSTRACT

This study focuses on the technology to reduce destruction and damages of an ecosystem in the process of road construction. The authors investigated the ecological conservation activities and restoration technology which were applied to the construction of 2 bridges in Japan.

The key results are as following：First, the most important thing in constructing eco-road was the linear design. Second, we need to adopt the environmental construction forms and materials to the design of structure. Finally, we have to use environment-friendly methods for the sake of the ecosystem at the real construction stage.

Adopting those technologies has at least a few merits. First, we can achieve out goals : conservation and restoration in the local habitat. Second, we can save money instead of building a eco-bridge. There is a further advantage which makes it possible to develop environment-friendly technologies than before by drawing developers' attention.

Key Words：Local habitat restoration, Eco-road, Environmentally-sound-engineering method.

Ⅰ. 서 론

지속가능한 개발(sustainable development)이 세 계 선진 국가들의 환경기조로 정해질 만큼, 역으 로 개발과 환경의 보전은 조화가 매우 어려운 문

제일 것이다. 모든 개발사업은 반드시 개발부지 를 필요로 하므로, 필연적으로 개발부지 내 자연 환경의 훼손과 파괴가 이루어지는데, 훼손의 정 도를 얼마나 줄일 수 있느냐가 환경 친화적인 개 발의 척도가 될 수 있을 것이다.

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1) http：//www.me.go.kr/book/html/생태분야/2-6.htm 2) 건설교통부 도로국 도로관리과, 2003.6.10. 보도자

료-`전국 국도상 생태이동통로 설치 본격화'

그림 1. 사례 대상 도로의 위치도 환경부¹⁾에 따르면, 각종 개발과 도로건설 등에

따라, 국립공원을 가로지르는 도로의 수가 무려 52개소로서, 포장도로가 42개, 비포장도로 10개 에 달하고 있으며, 백두대간(670㎞)을 가로지르 는 도로는 1990년 23개에서 1997년에는 72개로 증가하여 생태계의 단편화와 단절이 심각한 것 으로 나타나고 있다. 이에 대해 건설교통부에서 는 보도자료²⁾를 통해, 백두대간에 대해 ‘01년부 터 ’03년까지 약 200억 원의 예산을 투입하여 도 로개설로 인하여 생태계가 단절된 10개소에 대 한 생태이동통로 설치사업을 시행 중에 있으며, 생태이동통로 정비기본계획을 수립하여 ‘05년부 터 ‘07년까지 3년간 백두대간이외의 전국 국도 에 대해서도 생태이동통로 정비를 완료할 계획 이라고 밝히고 있다.

그러나, 이러한 건설교통부의 생태이동통로를 통한 복원계획은 어느 정도 효과는 있겠지만, 투 입되는 엄청난 예산에 비해 그 효과가 크게 나타 나지 않는 사후약방문의 대책일 수도 있다. 왜냐 하면, 도로건설 계획에서부터 사전에 생태계를 단 절치 않도록 계획을 수립하는 대책이 중요한 것이

며, 사후 생태통로에만 치중하는 대책은 지속적인 개발만 가져올 뿐, 개발 자체를 환경친화적으로 배려하지 못하는 문제점이 있기 때문이다.

따라서, 현 시점에서 가장 큰 관심을 가져야 할 부분은, 계획된 개발의 목표는 달성하면서도 지역 생태계의 단절과 자연 환경의 훼손을 최소 화 할 수 있는, 가장 환경 친화적인 공법과 기술 을 개발함으로서, 개발과정에서의 사전적인 자 연환경의 보전과 복원을 달성하도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다고 할 것이다.

이러한 측면에서, 본 논문은 기술논문으로서, 자연환경의 훼손과 생태계 단절의 핵심이 되고 있는 도로개발에 있어서 지역 생태계의 훼손과 단절을 최소화할 수 있는 개발 기술을 모색하기 위하여, 개발과정에서 사전에 생태보전과 복원 을 고려한 일본의 환경친화적 도로 건설기술 사 례를 고찰하여 제시하는데 그 목적이 있다.

Ⅱ. 결과 및 고찰

1. 사례 고찰의 개요

일본의 니케이 콘스트럭션(日經 Constuction) 에서는, 토목기술은 환경파괴의 가해자로 인식 되고 있으나, 환경보전을 위한 가장 앞선 아군

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3) http://www.threeweb.ad.jp/~gomorita/ecocivil/jirei/matsunoki.htm 4) http://www.threeweb.ad.jp/~gomorita/ecocivil/jirei/onikobe.htm

그림 2. 오니쿠비(鬼首)도로의 전체평면도

출처：Nikkei Business Publications, 1996.11.22. 니케이콘스트럭션 도 될 수 있다고 하면서, 환경과 함께 하는 토

목기술의 필요성을 강조하고, 환경이 최대한 배려된 교량기술³⁾들을 권장하고 있다.

우선, 환경보전 문제를 사전에 도로의 선형설 계에 반영할 수 있도록, 설계자가 할 수 있는 배 려로서, 산지의 비탈면을 최소화하는 선형설계 가 가장 중요하다고 하고 있다. 물론, 교태 위치 (橋台位置)와 교각 위치(橋脚位置), 산지의 굴삭 과 공사용 도로의 위치도 고려하여 계획하여야 할 것이다. 두 번째로는, 교량자체의 내구연 수 의 연장을 고려한 구조형식과 구조재료를 사용 하는 것이 필요하며, 교환을 필요로 하는 부 재 료를 재생 가능한 것으로 사전에 선정하는 것이 중요하다. 세 번째로는, 잔토와 콘크리트 덩어리 의 발생량을 최소화하는 방안을 고려해야한다 고 하고 있다. 또한 최근에는, 강제교량(鋼製橋梁)에서 내강성 강제(耐棡性鋼材)에 크롬을 함 유한 프라이머(Primer)를 살포함으로서, 안정막 을 발생시켜 도장의 필요를 없애는 환경 친화적 인 교량기술이 주목되고 있다.

사전 설계단계에서 자연환경을 최대한 보전하 고, 복원기술을 최대한 반영한 구체적인 사례로 서, 본 논문에서는 아키타(秋田) 현의 오니쿠비 (鬼首) 도로와 마츠노키(松ノ木) 7호선을 대상으

로 하였다.

2. 오니쿠비(鬼首) 도로⁴⁾

1) 에코로드(Eco-road)로서의 오니쿠비(鬼首) 도로의 개요

1997년 8월에 개통한 국도 108호의 오니쿠비 (鬼首) 도로는 동북지건(東北地建)이 건설한 아 키타(秋田) 현과 미야기(宮城) 현을 연결하는 도 로로서, 연장이 13.7km이며, 설계속도가 60㎞/hr, 최소곡율반경 150m, 최고종단구배 4.855, 최고 편구배 6%, 차도부의 폭은 9.5m인 도로이다.

이 도로는 원래 겨울철에는 구배가 급하고 험하며, 눈이 많아 폐쇄되었던 구 도로를 대신 하여 새로이 개통된 것으로, 자연환경을 최대 한 보존하고, 동식물을 배려하여 `오니쿠비-에 코로드`라는 애칭이 붙여져 있다.

오니쿠비 도로는 기존의 도로와는 달리, 구 간 내 교량과 터널이 매우 많은데, 이는 도로가 건설된 대상지역이 산림지역이지만, 기존의 구 도로처럼 절개하여 통과하지 않고, 7개의 터널 과 17개의 교량을 건설하였기 때문이다. 이에 따라, 교량과 터널이 점하는 비율이 전체 도로 구간의 61%로서, 구 도로가 5% 수준이었던 것 에 비하여 12배 정도가 증가한 것이다. 물론 하

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구 분 정 비 수 법 수 량

1. 구조물의 배려 ① 자연에의 영향을 최소한으로 억제한 교량형식의 채용

② 자연지형의 개변을 거의 일으키지 않는 깊은 옹벽공 채용

③ 절토되는 산지의 자연을 복원할 수 있는 터널갱문공(坑門工)의 채용

2개소 165m 8개소 2. 자연경관에 대

한 배려

④ 주변경관과 조화되는 교량형식의 채용

⑤ 주변경관에 어울리는 터널갱문공(坑門工)의 채용

⑥ 주변경관이 배려된 방호공(防護工)의 채용

17개소14개소 전 노선

3. 동물에 대한 배려

⑦ 동물이동로의 설치

⑧ 동물유도철망의 설치

⑨ 탈출가능한 경사를 가진 측구(側溝)의 설치

⑩ 곤충의 유도율이 낮은 조명의 설치

1개소 약 10㎞

20m당1개소 전 노선 4. 식생의 회복 ⑪ 도로녹화(식재, 표토의 활용)

5. 자연수변의 실

현 ⑫ 자연스러운 하안과 수변의 회복

⑬ 시공시 오탁수 방지대책의 실시 약 200m

전 노선 6. 사람과 자연의

조화 ⑭ 산책이 가능한 휴식시설의 설치

⑮ 자연과 접촉가능한 정차대의 설치 3개소

4개소 표 1. 오니쿠비(鬼首) 도로의 에코로드 주요 개념

천에 교량을 건설하고 산에 터널을 건설하면, 절토와 성토에 의한 자연지형의 변화를 초래하 지만, 환경의 변화를 최소화하는 설계와 시공 을 통하여, 동물들도 자신들의 길을 따라 교각 아래를 흐르는 하천의 물을 마시고, 터널의 위 를 지나서 자신들의 서식처로 돌아갈 수 있도 록, 자연환경의 보전과 복원에 대한 노력이 최 대한 배려되고 있다(그림 2).

특히, 중요한 부분은 설계단계에서부터의 자연 생태계에 대한 배려이다. 하천의 흐름을 피하여 교각을 세우고, 산의 지형을 파헤치는 것을 최소 화하는 터널 갱문공(坑門工)을 채택하는 등, ` 절․성토를 최대한 최소화하는 것`을 최대의 목 표로 하여 설계와 시공을 진행하였다. 이 도로가 설치된 쿠리코마 국정공원(栗駒國定公園) 일대 는, 풍부한 산림(ブナ林)으로 에워싸여 있기 때 문에, 여러 종류의 일본 특산 동․식물 종들이 서식하고 있는데, 1979년에 사업주체인 건설성 동북지방 건설국(建設省東北地方建設局)이 환 경영향평가를 실시하였는 바, 이때 `절․성토는 최소한 감소하라`는 기본방침을 결정 받았으며, 그 후 1982년에 착공하였다.

환경영향평가 협의 당시, 사전 대책으로서 제 시된, 절․성토를 최소화하는 방침은 교량과 터 널 등의 구조물 형태에 커다란 영향을 미치게

되었는데, 성토 구조 없이 128m 길이의 교각구 조로 만들어 진 교량을 가설한 예가 대표적이라 고 할 수 있을 것이다. 또한, 1992년에는 전문가 와 건설성, 미야기 현, 아키타 현의 직원으로 구 성된 `오니쿠비-에코로드 대책위원회`가 조직되 었는데, 이때 도로건설의 진척율이 60%에 달하 였으나, 당시 시점에서 추가가 가능한 환경적 배려에 대한 충분한 재검토를 실시하고, 동식물 유도철망과 동물 이동로 등을 새로운 목표로 추 가하였다. 이에 따라, 총 390억 엔의 공사비 내 에 이러한 자연환경의 보전과 복원을 위한 에코 로드로의 대책비가 6억 엔에 이르게 되었으며, 교량과 터널 등의 구조물에 대한 환경배려 대책 비는 포함되지 않은 것이다. 오니쿠비(鬼首) 도 로에는 표 1에서처럼 총 6개 분야에 15가지의 에코로드 정비수법이 포함되어 있다.

2) 지역생태계의 보전․복원을 고려한 적용 기술

(1) 교량의 교각구조를 지형에 맞추어 설계 도로 총 연장 13.7km 내에 교량 교각부의 연 장이 총 1,876m이며, 산간 내 도로이므로 총 17 개의 교량이 추가되었다. 따라서, 자연환경에 대한 피해를 최대한으로 줄이기 위하여 다음 2 가지 방법으로 교각구조 자체를 지형에 조화되

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그림 3. 카타쿠라코모레비 다리(片倉木もれび橋)의 측면도(오니쿠비(鬼首)도로) 출처：Nikkei Business Publications, 1996.11.22. 니케이콘스트럭션

그림 4. 아키노미야 대교(秋ノ宮大橋)의 평면

출처：Nikkei Business Publications, 1996.11.22. 니케이콘스트럭션 사진 1. 아키노미야 대교(秋ノ宮大橋)의 항공사진(오니쿠비(鬼首)도로) 출처：일본 건설성 湯澤공사사무소 도록 설계하였다.

첫 번째는, 큰 골짜기 위에 설치된 `카타쿠라 코모레비 다리(片倉木もれび橋)`의 사례로서, 교 량의 총 길이 128m 중, 큰 골짜기의 상부인 45m 는 ＲＣ공중상판(中空床版) 구조로 설계되었고, 지반이 약간 높은 나머지 부분의 상부는 단순판 항구조(單純鈑桁構造)로 설계․시공되었다. 즉, 기존의 교량 건설방식으로 설계할 경우, 이 지 역은 큰 골짜기 상부 부분만 고가교로 하고, 나 머지 부분은 일부 성토하여 교량 없이 설계하면 교량의 길이는 45m로 충분하다. 그러나, 지역 환경을 최대한 보전하도록 협의된, `절․성토를 최소화하라`는 기본방침을 지키기 위하여 128m 에 걸친 환경친화적 교량구조를 채택하였던 것 이다. 즉, 산림의 지표면에 성토를 하여 조성할 경우, 자연식생에 대한 막대한 피해와 자연지형 이 상실되므로, 이것을 방지하기 위한 배려였던 것이다(그림 3). 또한, 본 지역에 서식하는 동물

들이 이 골짜기에 물을 마시러 가기 위한 길을 그대로 보전하고자 하는 것도 중요한 이유 중의 하나였다. 기존의 방식인 성토를 통해 동물들의 통로를 단절해 버린다면, 도로를 횡단하려는 많 은 동물들이 교통사고에 노출될 위험성이 높아 지게 되었을 것이다.

두 번째는, 큰 하천의 계곡 위에 건설된 `아 키노미야 대교(秋ノ宮大橋)`의 사례인 데, 완 만한 Ｓ자의 커브를 그리도록 설계된 `5경간연 속상로-트라스교(5徑間連續上路-truss橋)이며, 교 량 총 길이가 286m로서 오니쿠비(鬼首) 도로에 서 제일 긴 교량이다. 이 교량이 S자 커브 형태 로 설계된 것은, 본 하천 주변지역이 사방지역 (砂防地域)으로 지정되어 있어, 하천 가운데 교 각을 세우게 되면, 커다란 폭의 하천개수가 필 요하게 되고, 이에 따라 자연환경에의 영향도 커지게 된다. 이것을 방지하기 위하여 최대한 하천을 피하여 교각을 설치하도록 설계함으로

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사진 2. 주변 자연경관과 조화된 반딧불다리(ほたる橋)(오니쿠비(鬼首)도로)

출처：Nikkei Business Publications, 1996.11.22. 니 케이콘스트럭션

사진 3. 심초항(深礎杭)과 공사용 임도를 활용, 절토 량을 감소한 사례(오니쿠비(鬼首)도로) 출처：일본 건설성 湯澤공사사무소 서, S자형으로 교각을 배치하게 된 것이다. 설

계 평면도와 시공 중의 사진을 보아도 교량의 교각이 하천의 흐름을 피하도록 설치되어 있는 것을 쉽게 이해할 수 있다(그림 4, 사진 1).

교량의 교각구조에 있어서도 상기 2가지 방법과 는 별개로, 주변 자연환경과의 조화를 목표로 하 여 설계된 교량도 있다. 2개의 폭포 앞에 설치된

`부부폭포 교(夫婦瀧橋)`는 교각 사이로 폭포의 경치가 아름답게 조망될 수 있는 교각의 형태를 채택하였다. 만약 이곳에 콘크리트 이미지의 교 각이 서게 된다면, 폭포의 경관을 크게 손상시키 게 될 것인 바, 경제성을 고려하면서도, 자연경관 을 최대한 보전한 형태를 채택한 사례인 것이다.

또한 시공단계에서 자연환경을 훼손하지 않 도록 배려한 사례로서는 3간연속상로식-로제(5 徑間連續上路式-rose)형식의 아치형 `반딧불다 리(ほたる橋)`이다. 깊은 골짜기에 가설하기 위 하여 교각사이를 건너뛴 아치 형식을 채택함으 로서 자연환경과 자연경관의 훼손을 최대한 배 려하였으며, 또한 자연지형을 훼손하는 공사용 도로나 가설도로를 만들지 않고, 케이블 크레 인을 사용하여 공사자재와 공사장비를 끌어올 려 운반하였다(사진 2).

(2) 옹벽은 심초항(深礎杭)을 사용하여 절토량 을 감소

옹벽이 필요한 165m의 구간에 걸쳐서는, 절토 면과 절토량을 최소화하여 자연환경의 훼손을

최대한으로 줄이기 위하여, 비탈면에 심초항(深礎杭)을 박아놓고 그 위에 도로가 통과하도록 하 는 안이 채택되었다. 이 심초항 공법은 기존의 공법과는 달리 경사면에 심초항을 세워, 항간을 콘트리트로 메운 옹벽으로서, 토공규모가 줄어 들며, 절토 량을 최대한으로 줄일 수 있는 공법 이다. 도로상부의 사면은 비탈면처리하고 그 위 는 엥카로 고정된다. 사진에서처럼 심초옹벽의 하단에는 공사용 도로로 이용한 임도가 있고, 또 한 그 아래에는 하천이 흐르고 있다(사진 3).

심초항을 사용한 옹벽의 공법을 결정하기 전 에, 다음 그림 5와 같은 4가지 안의 비탈면 처리 공법을 비교․검토하였다. 1안과 같이 성토 형 식(그림 5의 1안. 성토에 의한 시공)으로 도로를 시공하는 것에는 100m 가까이에 이르는 비탈면 의 성토가 필요하고, 임도와 연못을 파묻지 않 으면, 도로를 만들 수가 없어 비현실적인 것으 로 평가되었다. 절토 방식인 2안(그림 5의 2안.

절토에 의한 시공)은 가장 경제적이지만, 엄청 난 자연환경의 훼손이 필요하다는 점이 문제가 되었다. 즉, 대상 경사지역을 60m 정도 깊이로 8 단으로 자르는 이 방법은 `절․성토의 최소화`

를 기초로 한, 환경친화적 도로건설의 기본방침 과는 상당히 거리가 있었던 것이다. 결과적으로 절토 방식의 안과 비교하여 볼 때, 시공비가 증 가하지만 자연환경에의 영향을 최소화하는 심 초옹벽 안(深礎擁壁案)(그림 5의 3안, 4안의 심 초옹벽 안)을 채택하게 되었던 것이다.

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자연에의 영향을 고려하여 검토한 공법

채 용 안 함

1안. 성토에 의한 시공 2안. 절토에 의한 시공

도로의 우측에는 공사용 도로로 이용한 임도가 있고, 그 아래는 골짜기로 되어 있다. 이 방법에는 성토연장이 100m 정도가 되기 때문에, 임도를 매 립하고 하천개수를 하지 않으면 안된다. 설계는 불가능에 가깝다.

(비용 계산불가)

60m 정도의 범위로 경사지를 절단하게 된다. 그 결과, 8단 정도의 커다란 절토 비탈면이 발생한 다. 단지 이것만으로도 콘크리트로 도포하는 것 이므로 녹지를 상실하고, 크게 지형을 변화시킬 수 있다. 경제적인 방법이지만 자연환경에의 영 향을 고려한다면, 심각히 고려되어야 한다. (218 만 1000엔/m)

채

용

함

3안. 노출형 송판타입의 심초옹벽 4안. Snow-shed가 설치 가능한 심초옹벽

절토하는 범위가 적게 마감되고, 자연의 개변을 최소화하는 형태로 시공이 가능하다. 역T자형 옹 벽 등의 구조물을 사용한 경우, 또는 잔교형식도 검토되었지만, 기초가 많이 들기 때문에 노출형 송판타입^※의 심초옹벽을 채용하였다.(266만 3000 엔/m)

산악에 있는 오니쿠비 도로는 적설량이 많다. 도 로공사 후에 눈사태가 발생할 위험이 생긴다면, 도로 위에 눈사태를 막기 위한 Snow-shed를 설치 하지 않으면 안된다. 165m에 달하여 계속되는 심 초옹벽 내부에는 변하지 않는 25m의 구간을 제외 하고 향후에 Snow-shed의 조성이 가능한 구조로 공사하였다.(310만 7000엔/m)

※주：노출형 송판타입이란, 심초항 위의 도로가 얹혀질 부분을 지상 위로 노출시켜, 은폐형보다 절토량을 더 줄이는 기법을 말함.

그림 5. 비탈면 처리공법의 비교․검토안

최종적으로는 일부구간은 3안으로, 대부분의 구간은 4안의 형식이 채택되었다. 4안은 본 도 로 건설 대상지역이 눈이 많은 지역으로서, 3안 을 근거로 하여 장래의 Snow-shed의 설치에 견 딜 수 있는 구조로 수정한 것이다. 이 심초항(深礎杭) 공법은 공사 시 실제적으로 자연환경 보 전의 결과가 물리적으로 나타나는 사례로서, 오 니쿠비(鬼首) 도로에서 가장 대표적인 환경친화

적 공법으로 제시되고 있다.

(3) 터널의 입구를 돌출시켜 절토를 최소화 도로구간에서의 7개 터널의 총 연장은 6,435m 로 도로연장의 거의 반 이상을 점유하고 있으며, 도로의 선형을 결정할 때부터 자연환경의 보전 과 훼손을 최소화하도록 터널은 전부 산에 대해 서 직각으로 도입되도록 계획하였는 바, 터널 입

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구의 면적이 훨씬 줄어들게 되고, 이에 따라 자 연지형을 현저하게 바꾸지 않을 수 있기 때문이 다. 터널을 비스듬하게 도입할 경우, 그 부분에 서 잘리는 토량이 훨씬 많아지게 된다.

또한, 터널의 입구를 원래의 비탈면보다 밖으 로 돌출시켜 밀어내는 방식을 취함으로서, 터널 입구 부분의 절토 면적을 최대한 줄이게 하여 자연환경을 보전하고, 더불어 터널 내부를 밝게 할 수 있도록 하였다. 또한 절토한 부분은 향후 성토하는 것으로 자연의 복원을 도모하도록 하 였다. 이러한 공법은 `센아키오니쿠비(仙秋鬼首)` 터널이 대표적인 사례이다(사진 4). 이 공법 은 자연의 훼손을 최소화로 하는 것 외에 눈사 태가 발생할 경우에도 대비할 수 있는 공사로서 의 기능도 한다.

사진 4. 터널입구가 돌출된 센아키오니쿠비(仙秋鬼首) 터널(오니쿠비(鬼首) 도로)

출처：일본 건설성 湯澤공사사무소

3) 기타 보전 및 복원기술

오니쿠비(鬼首) 도로에는 앞에서 설명한 주요 교량 공법 이외에도 많은 측면에서의 생태복원 및 환경적인 배려를 실시한 공법들이 포함되어 있다.

첫째, 도로의 측구에는 20m에 1개소의 비율로, 측구에 떨어진 개구리 등 소 동물이 스스로 드나 들 수 있는 얕은 경사(Slope)를 설치하였다. 1995 년에 실시된 실험 결과, 개구리 등의 소 동물이 탈출할 수 있는 것이 확인되었다(사진 5, 6).

둘째, 도로의 조명을 고압 나트륨램프로 사용 하여, 조명을 따라 몰려드는 곤충들이 줄어들도 록 배려하였다. 수은등과 비교하여, 조명에 몰려 드는 곤충의 수는 약 반정도로 줄어들고 있다.

셋째, 동물들이 도로로 뛰어들어 죽는 것을 방지하기 위하여, 높이 2.5m의 유도철망을 10km 에 걸쳐 설치하였다(사진 7).

넷째, 시공단계에도 주변의 나무들이 상처를 입 지 않도록 나무줄기에 매트를 설치하는 등 여러 가지 일반적인 환경친화적 공법도 실시되었다.

다섯째, 공사 시에 3군데의 공사용 도로를 사용하였지만, 가능한 한 원래 있었던 임도를 사용하여 공사용 도로로 활용하였다. 공사자재 와 기계를 운반하기 위하여 새로운 공사용 도 로를 만들면, 원래의 상태로 자연을 회복하는 데 최저 20년에서 30년이 걸린다는 것이 일반 적으로 알려진 사실이기 때문이다.

여섯째, 1998년 3월에 동물 유도철망과 수목 의 보완 식재 등의 남은 공사가 끝났으나, 에코 로드 검토위원회로부터 사업을 인수한 `추적조 사위원회(追跡調査委員會)`가 2000년까지 도로 개설 이후의 생태계 변화에 대한 조사를 계속 실시하는 모니터링 프로그램이 실시되었다.

사진 5. 20m당 1개소가 설치된 소동물용 측구 의 얕은 경사

사진 6. 얕은 경사를 이용하는 개구리의 모습(오니 쿠비(鬼首) 도로)

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사진 7. 2.5m 높이의 도로 침입방지용 유도철망 출처：일본 건설성 湯澤공사사무소 2. 마츠노키(松の木) 7호선

⁵⁾

아키타(秋田) 현 오가치(雄勝)군의 국도 108 호선 마츠노키(松ノ木)고개 구간의 도로 개량 으로 인하여, 새로이 건설된 마츠노키(松ノ木) 7호선은 일본 삼나무가 군생하고 있는 산간 적 설지역으로서, 자연환경과 하천에 미치는 영향 을 최소화하기 위해 교각의 기둥을 케이블로 지지한 케이블-트라스(Cable-truss)교인 고가교 (高架橋)를 포함하고 있다(사진 8, 그림 6).

사진 8. 교각의 기둥을 케이블로 지지한 고가교(高架橋)인 마츠노키(松ノ木) 7호선

그림 6. 마츠노키(松ノ木) 7호선의 평면도 출처：Nikkei Business Publications, 1996.11.22. 니

케이콘스트럭션

이 교량은 사진에서와 같이, 도로의 교량구 간의 교각을 지반에 닿지 않게 함으로서, 자연 지형의 개변을 최소한으로 줄이고, 자연생태계 의 서식처 훼손을 최소화한 사례이다.

이 고가교는 건설되는 지역의 특이한 가교조 건에 대하여, `파형강판 우에브피씨바코케타(波 5) http：//www.threeweb.ad.jp/~gomorita/ecocivil/jirei/

matsunoki.htm

形鋼板ウエブPC箱桁)`와 교축 직각방향(橋軸直角方向)의 반력 분산구조(反力分散構造)의 채 택 등 특징적이고 환경 친화적인 산악교량 계획 을 시행함으로서, 특이한 산악지형을 훼손하지 않고, 자연식생을 보전하였으며, 적설지역의 특 성을 잘 살린 교량이다. 이로 인하여 1995년도 에는 일본토목학회에서 환경 친화적인 시설물 에 수상하는 다나까 상(田中償)을 수상하였다.

이 교량에는 `환경에 순응하고, 험준한 산의 지형, 기상조건에 적합한 교량을 설계한다`라는 디자인 개념에 초점을 맞추고 다음 2개 항목을 중심 주제로 교량계획을 작성하였다. 첫째, 구 조물의 구조를 새로 고안하여, 자연지형의 절 토와 굴삭의 영향을 최소화함으로서 자연생태 계를 최대한 보전하고, 산악도로의 경관 향상 과 자연식생의 안전을 도모한다. 둘째, 극단적 인 기상조건 아래에서도 안전성을 높이고, 주 위의 자연환경에의 영향을 최소화 할 수 있는 새로운 가설공법을 이용한다.

이와 같은 2개의 중심 주제를 실현시키기 위 하여, 구체적으로는 다음과 같은 환경 친화적 인 구조설계의 수법을 이용하였다. 첫째, 교량 의 상판이 돌출되는 부분에는 큰 역태형단면 (逆台形斷面)을 활용하고, 폭의 협소한 교각 또 는 단주식(單柱式) 심초항(深礎杭)을 조합하였 다. 이것은 다리의 도리(桁)와 산지와의 간격을 넓게 확보할 수 있기 때문에, 쌓인 눈이 미끄러

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사진 9. 역태형단면, 단주식 심초항(深礎杭)조합사 례(마츠노키(松ノ木)7호선)

사진 10. 파형강판ウエブPC箱桁을 채택한 사례(마 츠노키(松ノ木)7호선)

질 수 있는 공간확보를 위한 산지토양의 굴삭 을 최소화하게 되어 자연지형의 개변이 최소한 으로 줄어들게 된다. 또한, 각주(脚柱)와 기초의 소형화에 의한 교각근처의 토공 규모가 최소화 될 수 있다. 즉, 생태계 서식처의 훼손이 최소 화되는 것이다(사진 9). 둘째, 하부공강성(下部工剛性)이 서로 다른 고무받침(ゴム沓)을 활용 한 전방향(全方向) 반력분산구조(反力分散構造) 를 채택하였다. 교축(橋軸)의 직각방향의 지진 력(地震力)을 강성(剛性)이 큰, 두개의 교태(橋台)와 중간부분의 교각에 큰 부하를 부가함으 로서, 사면상교각(斜面上橋脚)에의 작용력을 줄 이는 소형화를 도모하였다. 셋째, 압출공법으로 만들어진 `파형강판 우에브피씨바코케타(波形鋼板ウエブPC箱桁)`을 채택하였다. 이는 다리 의 도리(桁) 밑에 가설기재가 불필요한 압출하 는 공법에 의해 만들어져, 주위의 식생을 훼손 하지 않는 도리(桁)의 가설이 가능하도록 한 것 이다. 도리 자체의 무게에 의해 가설시 하중이 중요한 바, 압출하는 공법으로 만들어진 파형 강판 우에브(波形鋼板ウエブ)에 의해 도리 자 체의 하중이 25% 저감되었다. 또한, 주요 도리 선단부의 상상판(上床版)을 강재(鋼材)로 보강 함으로서, 도리 본체를 연장하여 이용하는 것 이 가능하다. 즉, 향후의 교량 확장 시에도 자 연환경에의 영향을 최소한으로 줄일 수 있다 (사진 10).

Ⅲ. 결 론

본 논문에서는 자연환경의 훼손과 생태계 단 절의 핵심이 되고 있는 도로개발에 있어서 개 발과정 단계에서 사전에 지역 생태계의 훼손과 단절을 최소화할 수 있는 개발 기술을 모색하 기 위하여, 일본의 도로구간의 교량건설 사업 에 있어서의 2가지 사례를 중심으로 개발과정 에서의 생태보전과 복원을 고려한 환경 친화적 도로 건설기술 사례를 구체적으로 제시하였다.

2가지 구체적인 사례를 살펴본 결과, 우리나라 에서처럼 개발 후에 각종 보전 및 복원대책을 실시하기보다는, 다음과 같이 시공 이전 설계 단계에서부터의 사전적인 환경배려를 실시하고 있는 것이 결과로 고찰되었다.

첫째, 가장 중요한 것은 계획단계의 선형설 계에서부터, 산지의 비탈면 발생을 최소화하도 록 설계함으로서, 자연지형의 변화를 최소화하 고, 자연생태계의 서식처를 단절시키지 않도록 하는 사전 배려가 있어야 한다.

둘째, 환경 친화적인 선형 설계를 기초로 하 고, 구조물 설계 단계에서의 구조형식과 구조재 료에 대한 사전적인 환경적 배려가 필요하다.

셋째, 실제 시공단계에서도 생태계를 배려한 환경친화적 시공 공법을 실시하고, 사후 적절 한 모니터링이 이루어져야 한다.

이러한 생태보전과 복원을 고려한 환경 친화

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적인 도로 건설기술의 도입은 사전 복원조치로 서, 설계에 반영하고 시공 시 복원조치를 병행 하기 때문에, 사후에 도로로 단절된 지역에 대 한 에코브리지의 설치 등에 따르는 엄청난 비 용을 절감할 수 있으며, 지역 생태계의 보전과 복원을 충분히 달성하면서도, 목표로 한 개발 이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.

또한, 무엇보다도 개발자, 시공자에게 환경보 전의식을 체험적으로 심게됨으로서 차후 개발 시 더욱 발전된 환경친화적 기술들의 개발이 가 능하다는 장점이 있는 것이다. 서론에서 살펴본 것처럼, 현재 건설교통부에서는 에코브리지를 하나의 목적으로 생태복원 사업을 벌이고 있지 만, 에코브리지는 생태계의 단절지역을 연결하 고 복원하기 위한 하나의 수단이지, 그것이 목 적이 되어서는 안된다는 것을, 본 논문이 고찰 한 사례에서 교훈으로 받아들여야 할 것이다.