지반공학관련 "국가고시 및 기술자격시험"의 개선을 바라며...
대학교에서 학생들을 가르치다보니 국가자격 시험이나 공무원 시험문제를 검토하게 되는 일이 종종 있다. 특히 토목기사는 학생들이 취업을 위하여 매우 중요한 자격증이다 보니 학생들의 관심이 커서 수업시간에도 토목기사 시험에 출제되는 문제들을 확인하고 자주 출제되는 기사시험과 관련된 내용은 가능하면 강의 내용에 포함시키려고 노력한다. 또한 최근에는 공무원 시험에 응시하는 학생들도 늘고 있고, 가끔 공무원 시험 출제의뢰를 받기도 하면서 토목직 공무원과 관련된 공무원 시험문제도 검토하고 강의에서도 학생들에게 최근 출제되는 문제 유형이나 9급, 7급, 5급 응시를 위해서 공부해야 하는 과목에 대해서도 간혹 이야기를 하게 된다.
이번 기고문에서는 이러한 경험을 통해서 몇 가지 느낀 점들과 학회차원에서 추진해나갔으면 하는 개선방향에 대하여 기술해보고자 한다.
먼저 토목기사시험을 살펴보면 이제 더 이상 실무에서 사용하지 않는 이론식 혹은 설계기준이나 설계기준해설과 상충되는 내용을 다루는 문제들이 간혹 출제되는 경우가 있다.
몇가지 예를 들어본다면, 현업에서는 이미 설계를 할 때 SI단위를 사용하고 있으며 공무원 시험, 기술사 시험 문제에서도 SI단위를 사용하는 것으로 바뀌었음에도 불구하고 기사시험은 여전히 t, kg, g과 같은 단위를 사용하고 있다. 이로 인하여 학교에서도 어쩔 수 없이 실무에서 사용하지 않는 단위를 사용하여 강의를 해야한다.
또한 지반분야에서 활용되는 국가기준으로는 지반조사, 연약지반설계기준, 기초설계기준, 비탈면설계기준, 공동구설계기준 등이 있는데, 기사시험이나 공무원 시험문제에는 이러한 건설기준 혹은 건설기준 해설서와는 상충되거나 기준에서 가능하면 사용하지 않도록 명시되어 있는 설계방법들이 시험문제로 출제되는 경우가 있다. 또한 과거에는 사용되었지만 현재는 사용되지 않는 이론식이나 설계방법들이 시험문제에 출제되고 있는 경우도 종종 있는 것으로 보인다. 설계기준은 지금도 계속 개선되고 있는데, 국가 자격시험이 문제은행 형식으로 되어 있어 과거에 기출된 문제들 중에서 문제를 선택하여 출제하다보니 여전히 현재는 유용하지 않거나 문제의 소지가 있는 문제들이 출제되기도 하는 것으로 보인다. 이는 공무원 시험도 마찬가지이다.
두 번째는 공무원 시험과 관련된 것이다. 토목직공무원 9급 시험과목은 필수과목으로 국어, 영어, 한국사, 응용역학개론, 토목설계의 5개 과목으로 이루어져있다. 이 중 토목설계는 과목명은 토목설계로 되어있으나 실제 출제되는 문제를 확인하여보면 80~90%이상이 철근콘크리트와 강구조 문제이며, 지반구조물 설계와 관련된 문제는 옹벽과 기초의 일부분이 포함될 뿐이다. 하지만 그나마도 일반적으로 기초공학에서 가르치거나 배우는 내용이라기 보다는 철근배근과 휨모멘트 등과 같이 철근콘크리트에 더 가까운 내용이거나 매우 지엽적이고 한정된 내용만이 포함되기 때문에 실제 지반구조물 설계와 관련된 문제는 거의 없다고 보아도 무방한 수준이다. 9급 시험과목에는 이미 응용역학개론이라는 과목이 있기 때문에 토목설계 과목이 대부분 철근콘크리트 및 강구조설계와 관련된 내용으로 이루어져있다는 점을 고려하면, 9급 공무원 시험의 전공과목은 구조공학분야와 관련된 시험만으로 이루어져있다고 해도 과언이 아니다. 따라서 이러한 내용이 출제됨에도 불구하고 토목설계라는 과목명을 사용하는 것은 문제가 있으며, 만약 토목설계라는 과목명을 사용하고자 한다면 지반구조물설계와 관련된 문제들이 더 포함되어야 한다.
참고로 7급 토목직공무원 시험과목은 필수 과목으로 국어(한문 포함), 영어, 한국사, 물리학개론, 응용역학, 수리수문학, 토질역학의 7과목으로 이루어져있다. 그리고 5급 토목직공무원 시험과목은 응용역학, 측량학, 토질역학의 3과목이 필수이며, 재료역학, 구조역학, 철근콘크리트공학, 수리수문학, 도시계획, 유체역학, 도로공학의 7과목 중에서 1과목을 선택하도록 되어있다. 다행히도 7급과 5급 공무원 시험에는 토질역학이 필수과목으로 포함되어 있으나, 아쉽게도 기초공학, 지반구조물설계와 같은 시험과목은 포함되지 않고 있다. 물론 토질역학에서 기초공학과 관련한 내용이 일부 포함되기도 하지만 5급 공무원 시험에서 응용역학이라는 필수과목이 있음에도 불구하고, 재료역학, 구조역학, 철근콘크리트공학이라는 과목이 선택과목으로 포함된 것을 고려하면 지반공학과 관련된 시험과목이 적은 것은 사실이다.
이상으로 기사시험과 공무원시험 문제를 보면서 지반공학인으로서 느낀 점들을 간단히 정리하여 보았다. 향후 이러한 점들은 점차 개선되어 나가야 할 것으로 보이는데, 출제되는 문제들을 확인하여 문제의 소지가 있는 문항이 있다면 개인이 문제제기를 하는 것보다도 학회차원에서 이를 이슈화하고 개선해나가는 것이 학회의 권위를 높이고 지반공학인들의 위상을 제고하는 효과가 있을 것으로 생각된다. 또한 공무원 시험의 경우에 틀린 문제를 정정하도록 요청하는 것은 가능하지만, 과목을 바꾸거나 새로운 시험과목으로 포함시키는 것은 쉽지 않을 것으로 예상된다. 향후 학회에서 장기적인 계획을 세워서 개선 방향을 연구하고 적절한 논리와 방향을 제시하기 위한 연구도 필요할 것으로 판단된다.
네팔 지반공학회 창립 25주년 행사 참가기
1. 들어가며
네팔은 북부산악지역의 추운기후와 남부평원지역의 덥고 습기 찬 날씨로 인하여 아름다운 산맥사이에 호수, 강, 그리고 사회문화유산이 잘 어우러진 나라이다. 힌두교, 불교, 이슬람교로 다양한 종교가 있으며, 여러 문화와 인종이 살고 있다. 특히, Lumbini는 석가모니 붓다가 태어난 성지로 유명하다. 네팔은 중국, 티베트와 히말라야 산맥을 따라 위치하고 있으며, 면적은 147,181 km2 이고, 인구는 약 3,000만 명이다. 네팔의 남쪽과 서쪽은 인도와 접경하고 있으며, 북쪽은 중국과 국경을 맞대고 있다. 세계에서 가장 높은 산인 에베레스트 산을 비롯한 세계 10대 높은 산 중 8개가 네팔 히말라야 산맥에 위치하고 있다. 네팔하면 우선 가슴이 벅찬 환희의 느낌을 잊을 수가 없다. 1999년 1월 우리나라 보강토옹벽의 선구자인 이은수박사와 네팔의 카투만두를 경유하여 포카라로 하루 종일 자동차로 이동 한 후 한밤을 자고 아침에 호텔 앞 호수에 비친 안나푸르 봉우리의 절경은 감탄 그대로였다. 그 이후 2016년 2월 인천대학교 도시과학대학생 10명과 소형비행기로 카투만두에서 포카라로 향하며 세계의 최고봉인 에베레스트 산맥을 우측으로 끼고 날아갈 때의 눈 덮인 산들의 절경은 정말로 잊지 못할 순간이었다. 그림 1에 에베레스트 산을 나타내었다.
그리하여 네팔과의 인연은 더욱 깊고, 감성적인 마음으로 네팔이라는 국가명이 친숙하게 다가왔다. 이 높은 여러 봉우리로 이루어진 에베레스트 산맥을 지나가며, 산으로 병풍같이 싸여있는 분지에 위치한 카투만두시를 접하게 된다. 멕시코시티와 같이 옛날 호수에 흙이 퇴적되면서 자연적으로 형성된 도시가 카투만두시이다.
세 번째를 맞는 이번 네팔 방문은 네팔 지반공학회 창립 25주년 기념축하행사(Silver Jubilee Celebration)에 국제지반공학회(ISSMGE) 아시아지역 부회장 자격으로 초청이 되었다. 본고에서는 네팔 지반공학회 창립 25주년 기념 축하행사, 2015년 4월 발생한 카투만두 근교 지진 상황, 지진피해지역의 지하상수도망 복구 자원 봉사활동, 환경과 기후변화가 네팔에 미치는 영향에 관하여 기술하였다.
2. NGS Silver Jubilee 축하행사
네팔지반공학회(Nepal Geotechnical Society)는 1994년 5월에 네팔정부기관에 등록을 하였으며, 금년에 Silver Jubilee Celebration인 25주년을 맞이하게 되었다. 국제지반공학회(ISSMGE) 아시아지역 부회장인 필자가 이 행사에 참여함으로써 행사가 더욱 빛나게 되었다.
이번 행사에 참여한 주요인사는 건설교통부 장관인 Hon’l Raghubir Mahaseth, 네팔 전 교육부장관이었던 Gangalal Tuladhar Tribhuvan 대학교 교수, 네팔 지반공학회 회장인 Netra Prakash Bhandary(일본 Ehime 대학교 교수), 네팔 지반공학회 직전 회장인 Tuk Lal Adhikari 등이 참석하였다.특히, 전임 교육부장관이었던 G. Tuladhar 교수는 우리나라의 유명 산악인 엄홍길대장과 막역한 친분을 갖고 있다한다. 왜냐하면, 히말라야 8000m 고봉 14좌 정상을 정복한 엄홍길대장이 네팔 오지에 학교를 세웠을 때 Tuladhar 교수가 교육부 장관 시절이라 더욱 한국인들에게 감사의 뜻을 전한다고 필자를 통해 뜨거운 우정의 표현을 하였다.
Silver Jubilee 축하행사는 2부분으로 나뉘어 진행되었는데, 전반부에는 초청강연으로 필자 외 2인이 표1과 같이 각각의 주제를 선정하여 전반부 강연을 진행하였고, 후반부에는 네팔지반공학회 창립 25주년 기념행사를 중심으로 진행하였다.사회는 Chandra Dev Bhatta 여자 지반공학기술자가 맡았으며, 네팔 지반공학회 회장인 Netra P. Bhandary교수가 환영사를 하였다. 강연 후 30여 분간에 열띤 질의응답 시간이 있었다. 네팔 학회 창립 25주년 기념 사진 촬영을 한 다음, 커피/차 휴식 시간이 주어졌다.
Silver Jubilee 축하 행사 2부에서는 학술발표회 보다는 25주년 기념행사를 위주로 진행되었다. 단상에 주요 인사들이 그림 2와 같이 참석한 다음 신에 대한 기도가 있었다. 그리고 그림 2 하단부와 같이 Silver Jubilee Memorial Banner를 필자를 비롯한, 네팔건설부장관, NGS회장, 부회장, 네팔 전 교육부장관, 네팔건설부 도로국장이 참여한 개봉식을 거행하였다.
네팔지반공학회(NGS)의 총무이사인 엔지니어 Mandip Subedi가 1994년 5월 창립이래 현재까지의 네팔지반공학회의 연혁을 소개하였다. NGS의 고문이며, 전 회장인 엔지니어 Tuk Lal Adhikari는 학회의 초창기 태동부터 발전상황에 대하여 회고 하였다. 초청인사로서 H.Raghubir Mahaseth 건설부장관의 네팔 사회기반시설공사에서 지반공학분야의 기여도와 중요성에 대하여 장시간 강연 같은 축사를 하였다.
국제지반공학회(ISSMGE)를 대표해서 필자는 ISSMGE에서 네팔지반공학회의 기여도와 Silver Jubilee축사를 하였다. 또한, 최근 ISSMGE의 활동상황과 2019년 10월 대만 타이베이에서 개최되는 제 16차 ARC(아시아 지역 지반공학 학술대회)와 2019년 12월 파키스탄 라호에서 개최되는 제 9차 AYGEC에 대하여 설명하였다.NGS의 회장인 Netra P. Bhandary 교수는 NGS YouTube Channel의 개통식을 주관하면서, 그동안 수고한 NGS 임원과 회원들에게 상장을 수여하였다. NGS의 향후계획과 폐회식을 엔지니어 Shiva Prasad가 주관하였다.저녁에는 네팔전통 악기의 연주회와 함께 야외 만찬 파티가 주요 인사들과 함께 성황리에 개최되었으며 그림 3은 필자가 주요인사들과 파티에 참여한 모습을 나타냈다.
3. 네팔지진 발생현황
네팔의 히말라야 산악지역은 지각을 이루는 판인 인도판과 티베트판이 겹치는 지역에 위치하며 세계 172개 국가 중 37위로 지진 발생 우려가 높은 지역이다.2015년 4월 25일 발생한 지진은 강도가 7.8로, 진앙은 네팔 간다키구 고르카 지역이며, 진원의 깊이는 약 15km, 이후 여진은 4월 26일 6.7도, 5월 12일 7.4도 규모의 여진이 진앙 주변에서 발생하여 인명피해는 8,400명 이상이 사망하였으며, 16,000명 이상이 부상당하였다. 재산피해액이 30~35억 달러이다.
2015년 4월 발생한 지진은 1934년 1월 15일에 네팔의 동부도시 비하르에서 발생한 규모 8.1(사망자 10,500명) 이래 가장 큰 규모의 지진이다.2015년 4월에 발생된 지진으로 인하여 그림 4에 나타낸 바와 같이 네팔 시내의 UNESCO 세계 유산인 더르바르광장과 9층 높이(61.88 m) 다라하라탑이 붕괴되어 많은 인명피해가 발생되었다.
인천대학교 도시과학대학 미래도시사업단(단장 신은철)은 학생 10명과 함께 2016년 1월 25일부터 2월 1일까지 지진으로 인해 마을주택이 붕괴되고 지하 상수도망이 지진으로 인하여 파괴된 현장인 카투만두 외곽에 위치한 “Kagati Gaun(516가구 거주)”을 방문하여 복구작업을 실시하였다.
그림 5에 나타난 것과 같이 “Kagati Gaun” 마을은 산악지역 산등성이에 위치하며, 더 높은 산골짝이에서 고무호스로 물을 이송시켜, 콘크리트돔 형식의 마을 공동저장탱크에 물을 저장한 다음, 이 저장탱크로부터 땅속으로 작은 고무튜브로 각 가정에 설치되어 있는 (2014년 2월 인천대 A.NERGY연구소와 서울 상록로타리 클럽이 시공함) 32개 수도시설로 연결하여 식수로 사용하게 되어있다.2015년 4월 발생한 지진으로 인하여 지하에 매설된 관이 끊어졌고, 각 가정의 수도시설이 파괴되어 이 시설들을 다시 복구하는 작업을 진행하였다.
또한, 각 개인 집이 그림 6과 같이 붕괴되어 무너진 흙더미와 호박돌, 잔해들을 제거하고 다시 집을 축조하는 작업을 하였다. 지진피해 재건비로 인천대 학생들의 모금액 3백만원을 카투만두 시장에 전달하였다.2015년 4월 네팔지진 발생 이후 인도는 정치적인 이유로 2015년 9월 23일부터 유류수입(하루 300대 유류 탱크로리)을 봉쇄하여 주유소 주변은 그림 7과 같이 많은 차가 긴 줄을 지어 차례를 기다리고, 많은 사람들이 가스통을 들고 주유소 주변에 줄을 그림과 같이 섰다. 따라서, 이러한 유류봉쇄는 네팔경제에 심각한 타격을 주었다.
“Kagati Gaun”은 네팔의 수도인 카투만두와 매우 근거리에 위치함에도 불구하고 보건, 교육, 수돗물공급 등 많은 기본적인 사회기반시설과 후생제도가 중앙정부에 의해 제공되어야함에도 불구하고, 상당히 지원이 부족한 실정이다. “Kagati Gaun” 마을에 매우 인접하여 카투만두 시내의 쓰레기를 매립하는 OKharpaqwa 쓰레기 매립장이 위치하고 있어 환경적으로 상당한 영향을 받고 있다. “Kagati Gaun” 마을을 지나 쓰레기 매립장으로 연결되는 도로는 폭우와 지진으로 도로사변이 붕괴되어 제건 사업을 실시하고 있다. 한편, “Kagati Gaun” 마을은 하루에 30만 리터의 식수가 필요한데 2015년 지진 발생 후, 여름철장마로 인한 폭우에 의해 사면붕괴 및 집중강우로 지표와 지하의 수도관이 망실되어 큰 문제로 대두되고 있다.
이 마을에는 위생적인 상수도 공급망이나 정수장이 없으며, 산에서 내려오는 계목물을 조그마한 수로를 통해 관계용수와 식수로 사용하고 있다. 향후, 계곡아래에 위치한 강물을 끌어올려 상수원과 관계용수로 사용하기 위해서는 막대한 예산을 필요로 한다. 불행하게도 2015년 4월 지진과 여진으로 “Kagati Gaun”마을을 포함한 카투만두 주변 대부분의 마을들이 붕괴되었고, “Kagati Gaun”마을은 80% 이상의 가정집이 지진에 의해 파괴 되었으며, 7명이 매몰되어 사망하였으며, 수백명이 부상을 당하였다. 대부분의 식수대는 건물이 붕괴되면서 매몰되었으며, 지하 수도관은 막히거나 절단되어, 현재에도 거주하고 있는 주민들의 식수에 큰 문제를 안겨주고 있다.그림 8은 인천대학교 학생과 교수, 그리고 지역 주민들이 힘을 합쳐 지진에 의해 붕괴된 건물의 부재, 건물잔해, 진흙, 돌 등을 수도가에서 제거하고, 상수도의 원활한 공급을 위해 상수도관을 복구하는 재건현장을 보여주고 있다.
4. 환경과 기후변화
카트만두시내는 좁은도로에 많은 차량으로 포화상태가 되어, 2015년 4월 지진 전에 도로확장공사를 시작하였다. 대부분의 도로변은 굴착공사를 하였으나, 지진으로 인하여 공사가 중단되었으며, 유류와 물류 또한 인도국경에서 공급이 차단되어 유류를 구할 수가 없어 난리이다. 이러한, 주변환경은 지진피해복구사업과 매일 필요한 물류들을 제공하는데 큰 문제점으로 대두되었다. 대부분의 건설공사와 개발계획은 여러 달 동안 중단상태에 있다.
지난 몇 년 전부터 카투만두의 대기오염, 수질오염, 쓰레기 처리문제 등 환경관리가 새로운 문제로 거론되었다. 카투만두에는 쓰레기 소각장이 없으며, 대부분의 쓰레기는 매립장에 매립되고 있다. OKharpauwa 매립장으로부터 흘러나온 침출수는 매립장 하단부 도랑으로 유입되어 무처리상태로 주변의 작은 하천으로 유입되어 하류지역의 생태계를 파괴하고 있다. 그림 9는 Okharpauwa 매립장과 매립장 하단부의 오염된 침출수가 하천으로 유입되는 모습을 나타낸다.
최근 기후변화에 따른 지구온난화와 지구생태계에 미치는 영향은 세계적인 문제점으로 나타났다. 세계의 많은 나라들이 탄소배출저감활동으로 지구온난화를 방지하고 기후변화에 미치는 영향을 감소시키고자 많은 노력을 경주하고 있음에도 불구하고, 히말라야 산맥 지역은 특히 기후변화의 영향이 지속적으로 가속화되고 있다. 네팔에서는 공기질 개선과 기후변화의 문제점에 대하여 강연을 통하여 노력해 오고 있다. 그림10은 히말라야 지역에 빙하면적의 감소되는 장면을 보여주고 있으며, 빙하 호수의 수위 상승으로 말미암아 호수 제방이 붕괴될 위험이 매일 증가되고 있어, 빙하 호수 하류지역에 거주하고 있는 주민들은 가까운 미래에 홍수의 위험에 직면할 뿐 아니라, 식수부족 상황에 직면하게 될 것이다.최근 네팔은, 전례 없는 폭우와 가뭄을 경험하고 있으며, 그 여파로 농업 생산성이 감소되어 개발도상국인 네팔경제에 직접적인 영향을 주고 있다.
5. 맺음말
지난 20년간 필자는 네팔을 3번 방문하였다. 자연스럽게 첫 번 방문했을 때의 주변환경과 현재의 변화된 도시환경을 비교하게 된다. 1999년의 카투만두와 포카라시 주변의 공기와 자연은 맑고 깨끗하였건만, 지금은 수많은 자동차와 오토바이가 뿜어내는 매연으로 도시가 뿌연 미세먼지로 덮여있다.
또한, 도시하천은 오염되어 정화가 불가능할 정도에 이르렀다. 또한, 네팔의 도로망은 아직도 산악을 넘어가는 형식으로 우리나라같은 철도망과 고속도로가 절실히 필요한 실정이다. 네팔의 사회기반시설의 현대화를 위해서는 지반공학분야 뿐만 아니라 상하수도, 환경 등 모든 분야에 걸쳐 기술지원과 경제적 지원이 무엇보다도 필요하다.
창립 25주년을 맞는 네팔지반공학회는 Netra Prakash Bhandary 회장의 리더쉽으로 조직적이며 탄탄하게 성장할 것이라 생각든다. 그리고 도로, 공항, 수자원 분야에서 한국기업들이 과거 30여 년간 네팔에 기여한 바와 같이 철도분야도 우리나라가 중국 등 타 국가보다 앞서서 설계, 시공에 선점을 하여야 한다.
