항만 매립방법

왜 배우는가: 항만 공사에서 준설토를 바다에 채워 땅을 만드는 매립은 항만 배후부지와 인공섬을 만드는 핵심 공정이다. 준설선 종류와 매립 방식에 따라 공사비·공기·환경영향이 크게 달라지므로 실무에서 계획 단계의 판단 기준이 된다. 기술사 시험에서는 매립방법 분류와 해상 매립 시공 유의사항이 반복해서 출제된다.

출제 이력: 제124회 1교시 12번, 제95회 3교시 4번

1. 한 줄 정의와 핵심 키워드

항만 매립방법은 준설토나 육상 토사를 해상이나 해안의 수면 아래 또는 저지대에 투입하여 매립지를 조성하는 방법으로, 토운선·준설선 등의 운반·투기 방식과 매립지 축조 방식에 따라 구분한다.

• 항만 매립
• 준설선
• 토운선
• 해안 매립
• 오탁방지막
• 매립 축조 순서
• 유보율

2. 개념 풀이

쉽게 말하면 바다나 해안의 낮은 땅을 흙으로 메워 육지를 넓히는 공사다. 항만에서는 항로와 박지를 파낸 흙을 그대로 버리지 않고 배후 부지로 다시 쓰는 경우가 많다. 이때 흙을 어떤 배로 어떻게 옮겨 어디에 쌓느냐가 매립방법을 결정한다.

정식 정의는 다음과 같다. 항만 매립은 준설선 또는 토운선으로 토사를 해상 매립지로 운반하여 소정의 높이와 평면 범위로 쌓아 육지를 조성하는 공법 체계이다. 육상 토사를 쓰는 경우에는 토취장에서 토운선에 실어 해상으로 운반하는 방식이 된다.

핵심 용어를 풀면 다음과 같다.

• 준설선: 해저 토사를 파내어 운반하거나 배송하는 선박이다. 펌프선, 드라그선, 그래브선 등 방식에 따라 나뉜다.
• 토운선: 파낸 토사를 싣고 매립 위치까지 운반하는 바지선이다. 자항 능력이 없는 경우가 많아 예인선과 함께 쓴다.
• 배송관(배사관): 펌프로 물과 토사의 혼합물(슬러리)을 매립지까지 보내는 관이다.
• 유보율: 매립지에 투입한 흙 중 실제로 매립지 안에 남는 비율이다. 나머지는 물과 함께 빠져나가 오탁의 원인이 된다.
• 오탁방지막: 매립 중 발생하는 부유 토사가 주변 수역으로 퍼지는 것을 막는 막이다.

3. 등장 배경과 필요성

항만과 연안 도시는 배후 용지가 부족한 경우가 많다. 특히 대도시 인근 해안에서는 육지 확장이 어려워 바다를 메우는 방법이 유일한 대안이 되기도 한다. 해외에서도 공항과 신도시를 바다에 조성하는 사례가 많다. 대표적으로 나고야 주부 국제공항은 도심 가까운 해상에 인공섬으로 건설되어 소음과 교통 민원을 줄였다. 두바이의 팜 주메이라는 주거 공간과 도시 이미지를 위해 조성되었다.

국내에서도 항만 준설토를 매립재로 재활용하는 것이 필요해졌다. 준설량은 항로 수심 유지와 신규 항만 건설에 따라 꾸준히 발생한다. 이를 바다에 버리는 것보다 매립에 쓰면 투기 면적과 환경 부담을 줄일 수 있다. 다만 매립은 연약지반 침하, 오탁, 어업 피해 같은 문제가 함께 따른다. 따라서 매립 방법 선정은 공사비와 환경영향을 함께 따져야 한다.

준설과 매립의 기준이 되는 요인은 다음과 같다. 준설 방법은 토질, 준설 심도와 양, 준설 구역 넓이, 항해 선박 조건, 기상·해상 조건, 운반과 처리 조건, 준설선의 특성, 환경영향 요인에 따라 정한다. 오탁 방지, 어업 보상, 준설선 확보 시기와 수량도 함께 검토한다. 특수한 경우를 제외하면 준설공사에는 준설선을 쓴다.

시공 측면에서는 매립지 유보율을 높이는 것이 중요하다. 유보율이 낮으면 같은 매립고를 얻기 위해 더 많은 준설토가 필요하고 탁수가 늘어난다. 매립 공사는 대개 외곽 호안과 막이 시설을 먼저 세우고 내부에 흙을 채우는 순서로 진행한다. 이렇게 해야 흙이 바다로 새지 않고 매립지 안에 머문다.

매립방법은 준설선 종류, 운반 방식, 유보율, 환경 저감 대책을 함께 정하는 종합 계획이다.

유보율 가 높을수록 매립 효율 증가 는 정량 기준이 아니므로 값 없이 원리로만 이해한다.

4. 구성요소·원리·절차

항만 매립은 준설토나 육상 흙을 수면 아래 또는 해안 저지대에 채워 넣어 새로운 육지를 만드는 공사다. 매립지는 토운선, 준설선, 배사관, 매립 제방(가토제) 같은 구성요소가 함께 작동해야 완성된다. 각 요소의 역할을 이해하면 시공계획의 순서가 정해진다.

준설선은 펌프선, 드래그선, 그래브선, 버킷선, 디퍼선, 오니준설선으로 나뉜다. 펌프선은 샌드펌프로 물과 토사를 흡입하여 배사관으로 매립지까지 보낸다. 그래브선은 그래브버킷으로 수저토사를 퍼 토운선에 싣는다. 준설방법은 토질, 준설심도, 준설량, 기상·해상 조건, 오탁 방지 조건으로 정한다.

매립의 원리는 흙이 물속에서 침강하면서 쌓이는 현상이다. 입자가 큰 모래는 먼저 가라앉아 매립지 바닥을 만들고, 가는 점토는 멀리 흘러가 탁수로 남는다. 따라서 매립지 안에서 물을 천천히 빼내면 점토층이 천천히 압밀된다. 이 원리 때문에 매립 후 지반이 연약하면 배수와 다짐을 추가로 해야 한다. 매립토의 침강과 압밀이 매립지 지반의 안정을 결정한다

매립 시공 절차는 다음과 같다.

• 매립 범위와 가토제 위치를 측량하고 가토제를 먼저 쌓는다.
• 준설선을 선정하고 배사관 또는 토운선 운항 경로를 정한다.
• 매립토를 투입하여 매립지 내부를 채운다.
• 배수구로 탁수를 배출하고 침전지에서 오탁수를 처리한다.
• 매립토가 일정 높이에 이르면 다짐과 지반개량을 시행한다.
• 매립지 표면을 정리하고 상부 구조물 시공에 넘긴다.

매립 높이는 가토제 높이와 매립토 침하량을 함께 고려해 정한다. 매립 후 침하가 크면 상부 시설의 높이가 낮아지므로, 침하 예측과 여유고를 반드시 계산한다.

5. 관련 법령·기준·표준

항만 매립은 「항만법」과 「항만공사 시공기준」, 「해양환경관리법」, 「공유수면 관리 및 매립에 관한 법률」의 적용을 받는다. 매립 계획은 공유수면 매립 면허를 거친다. 준설과 투기는 해양환경 기준을 지켜야 하므로 오탁방지 조건이 함께 붙는다. 세부 기준의 조항 번호는 여기서 단정하지 않고 법령 이름만 쓴다.

매립 공사에서 자주 쓰이는 기준값은 다음 표와 같다.

해상 매립의 설계 기준은 준설과 매립 공사 표준시방서와 해안 설계 지침을 따른다. 기준의 수치는 현장 조건에 따라 달라지므로 설계 단계에서 확정한다. 최근에는 해상 연직배수(PBD) 공법을 연약지반 개량에 쓰는 사례가 늘고 있다. 2026년 기사 보도에 따르면 해상 PBD 시험 시공에서 배수재가 지층을 뚫지 못한 구간이 11%로 보고되었다. 이 사례는 매립지 지반개량의 시공 검증이 중요함을 보여 준다.