쉐산터널: “불가능한 임무”에서 대만 공학의 피눈물 어린 기적으로

30초 개요:
쉐산터널은 총연장 약 12.9km로, 대만에서 가장 긴 도로 터널이자 전 세계에서 규모가 가장 큰 쌍굴 도로 터널군 가운데 하나이며, 크고 작은 터널 58개를 포함한다 ¹. 1991년에 착공해 15년이 걸렸고, 약 185억 대만달러를 들인 끝에 완공되었다. 이 굴착의 역사는 단층 용수와 압출 붕락 재난으로 가득했으며, 국제 전문가들로부터 “불가능한 임무”라는 단언까지 들었다. 그러나 대만의 공학 팀은 의지와 혁신적 공법으로 끝내 이를 완수했고, 2006년 정식 개통을 통해 타이베이에서 이란까지의 이동 시간을 2시간에서 약 40분으로 단축했다.

1997년 12월 15일: 하마터면 숨이 멎을 뻔한 순간

1997년 12월 15일 오전 8시, 쉐산터널 서행선 깊은 곳에서 대지는 둔탁한 압착음을 냈다. 10억 대만달러가 투입된 전단면 터널굴착기(TBM)는 진잉 단층의 파쇄대 안에 갇혀 있었고, 위쪽에서는 물이 계속 스며들고 있었다 ².

“물이 사방에서 계속 밀려 들어왔고, 공사용 세그먼트의 균열은 갈수록 심해졌으며, 현장에는 200~300명이 구조 작업을 벌이고 있었습니다.” 당시 기전 부주임이었던 미얀마 화교 렁야오둥은 그 재난을 회고할 때에도 목소리에 여전히 여운 어린 공포가 남아 있었다 ². 당시 고압 수류는 토사를 동반했고, 터널 구조는 붕괴 위기에 놓였다. 정오 무렵 렁야오둥은 이상 징후를 감지하고 모든 인원에게 철수를 명령했다.

철수의 혼란 속에서 그는 TBM의 22.8KVA 고압 전원이 아직 꺼지지 않았다는 사실을 문득 떠올렸다. 물이 전력과 접촉하는 순간, 현장의 300여 명은 누구도 살아남기 어려웠다. 그는 위험을 무릅쓰고 주제어실로 되돌아가 전원을 차단했다. 그리고 몸을 돌려 전력으로 달려 빠져나오던 바로 그 순간, 뒤쪽에서 천지를 뒤흔드는 붕괴음이 들려왔다. 큰 기대를 받았던 그 “굴착의 신기”는 그렇게 만년 고지하수의 용출 속에 묻혔고, 쉐산터널 역사상 가장 참혹한 대가 중 하나가 되었다 ².

이 재난으로 TBM은 폐기되었고, 공학 팀은 거대한 압박에 직면했다. 결국 전통적인 **천공발파공법(NATM)**으로 전환하고, 제2호 수직갱과 같은 작업면을 추가로 열어야만 공정의 흐름을 되돌릴 수 있었다 ³. 이 순간은 쉐산터널의 15년에 걸친 시공사가 품은 핵심 긴장을 드러낸다. 지질, 기술, 의지, 그리고 운이 동시에 공정의 진척을 잡아당기고 있었다.

지질의 한계에 맞서다: 강철보다 단단한 쓰링 사암과 만년 용수

왜 쉐산터널은 이토록 건설하기 어려웠을까? 답은 쉐산산맥의 독특하고 혹독한 지질 구조 속에 숨어 있다.

쉐산터널은 대규모 단층 6곳, 전단 파쇄대 98곳, 용수대 36곳을 통과해야 했다 ⁴. 그 가운데 공학자들이 이름만 들어도 긴장했던 것은 “암석계의 강철”이라 불린 “쓰링 사암”이었다. 이 지층의 강도는 1200–2785kg/cm²에 달했고, 석영 함량은 82%, 모스 경도는 6~7 사이로 일반 철근의 5.5를 크게 웃돌았다 ⁵. 총연장 약 3,671m의 쓰링 사암 구간 때문에, 애초에 빠르게 전진할 수 있을 것으로 예상했던 TBM은 이곳에서 극도로 느리게 나아갔다. 하루 평균 1m 남짓에 그쳤고, 한때는 885일 동안 갇혀 멈춰 선 적도 있었다 ⁶.

더 두려운 것은 “용수”였다. 쉐산터널 서쪽 입구의 용수는 8천 년에서 2만 년 동안 축적된 심층 “고지하수”였다 ⁷. 굴착이 수맥을 끊는 순간, 고압 수류는 토사를 섞어 홍수처럼 분출했다. 최고 용수량 기록은 초당 750리터에 이르렀으며, 이 정도 규모의 분출은 순식간에 터널을 잠기게 하고 어떤 장비도 파괴할 수 있었다 ⁶.

이러한 도전에 대응하기 위해 착공 전 노선 선정 지질조사에 무려 1억 대만달러가 투입되었고, 시공 단계에서도 보충 조사에 8,750만 대만달러가 추가로 들어갔다. 이는 당시 대만 국내 공사의 일반적 수준을 훨씬 넘어서는 규모였다 ⁸.

공학적 대응과 혁신 공법: 대만인의 회복력

국제 전문가들이 속수무책이었고, 심지어 “해결하지 못하면 할복하겠다”고 큰소리친 뒤 침통하게 떠난 사람까지 있었던 상황에서 ⁹, 대만 공학 팀은 놀라운 회복력과 혁신을 보여 주었다.

그들은 악조건의 지질에 대응하기 위한 여러 “5대 공법”을 스스로 만들어 냈다 ¹⁰. 여기에는 다음이 포함된다.

1. 세 조의 수직갱으로 작업면 추가 개설: 터널 본선 중간 구간에 수직갱 세 곳(주 수직갱 두 곳, 도갱 수직갱 한 곳)을 추가로 설치하고, 위에서 수직으로 터널 깊이까지 굴착해 여러 작업면에서 동시에 시공하도록 함으로써 공기를 크게 단축했다 ¹.
2. 그라우팅 차수 기술: 고압 용수에 대응하기 위해 고압 그라우팅 기술을 사용하여 시멘트 슬러리나 화학 슬러리를 암반 균열에 주입하고, 차수막을 형성해 용수를 효과적으로 제어했다 ¹¹.
3. 예변위 공법: 굴착 전 주변 암반을 미리 보강하여 굴착 후 변형과 붕괴를 줄였다.
4. 지질 선행 탐사: 지질 시추와 탄성파 탐사 등을 활용해 전방의 지질 상태를 미리 파악하고, 시공 전략을 조기에 조정했다.
5. TBM과 천공발파공법의 병행: 단단한 쓰링 사암 구간에서 TBM 전진이 어려워지자 과감히 전통적 천공발파공법으로 바꾸었고, 비교적 안정적인 지층에서는 TBM을 다시 가동해 지질 변화에 유연하게 대응했다 ³.

이러한 혁신 공법과 유연한 전략 덕분에 쉐산터널 공사는 끝내 겹겹의 난관을 극복할 수 있었다.

핵심 인물과 전환점: “불가능”에서 “전 구간 관통”까지

쉐산터널 건설은 여러 정권과 행정원장을 거쳤고, 매 임기마다 개통에 대한 막대한 압박을 떠안았다. 이 공사는 기술, 정치적 약속, 그리고 여론의 인내를 동시에 시험했다.

2004년 9월 16일, 천수이볜 총통은 쉐산터널 전 구간 관통식을 주재했다. 그는 축사에서 “쉐산터널의 공사 난도는 이미 《브리태니커 백과사전》에 등재되었으며, 이는 전 국민의 자산입니다”라고 감회를 밝혔다 ¹². 당시 국공국장 정원룽은 관통식 전 사실 작은 비화가 있었다고 밝힌 바 있다. 행사 당일 발파가 순조롭게 진행되도록 하기 위해, 공학자들은 전날 이미 “손을 써” 마지막 1마일이 정·부총통 앞에서 완벽하게 드러나도록 확보해 두었다는 것이다 ¹³.

그러나 관통이 끝을 의미하지는 않았다. 이후 기전 및 교통관제 시스템 개선에 다시 거의 2년이 걸렸다. 당시 교통부장 린링싼은 이행 점검 일정이 여러 차례 미뤄지면서 큰 정치적 압박을 받았고, 심지어 입법위원에게서 “셰창팅 원장에게 너무 현실적이다”라는 비꼼까지 들었다 ¹⁴. 그러나 공학자들에게 유일한 기준은 안전이었다. 그들은 안전에 문제가 없다는 확신이 설 때에야 개통을 허용하겠다는 입장을 지켰다.

25명 순직자의 이름: 스딩 휴게소의 기념비

오늘날 우리가 터널 안에서 냉방 바람을 맞고 방송을 들으며 약 40분 만에 쉐산산맥을 통과할 때, 국도 5호선 스딩 휴게소 한쪽에 “베이이 고속공로 공사 순직자 기념비”가 서 있다는 사실에 주목하는 사람은 많지 않다.

이 기념비는 베이이 고속공로(쉐산터널 포함) 건설 과정에서 불행히 순직한 노동자 25명을 기리기 위해 세워졌다. 여기에는 대만 국적 공학자 12명과 태국 국적 노동자 13명이 포함된다 ¹⁵. 베이이 고속공로 전체 공사에는 순직자 25명이 있었지만, 그중 약 13명은 쉐산터널 공사에서 직접 희생되었다 ¹⁶. 이들 가운데는 압출 붕락으로 토석 아래 묻힌 사람도 있었고, 고압 용수에 휩쓸려 간 사람도 있었으며, 터널 내부의 열악한 공기와 고온으로 인한 과로로 순직한 사람도 있었다.

기념비는 쉐산터널에서 가장 단단한 “쓰링 사암”을 재료로 삼아 공사의 험난함과 도전을 상징한다. 형태는 국공국의 국장과 구이산다오를 본떠 만들었고, 비문에는 모든 순직자의 이름과 공사 개요가 새겨져 있다 ⁸. 이 25개의 생명은 쉐산터널 개통 이후 가장 무거운 주석이다. 이 터널의 완성은 공학 기술에 의존했을 뿐 아니라, 수많은 공학자와 노동자들이 어두운 지하에서 감당한 위험에도 기대고 있었다.

개통 이후의 이란: 세 번째 혁명의 대가와 결실

쉐산터널은 이란 개발사의 “세 번째 혁명”이라 불린다 ².

• 첫 번째 혁명: 230년 전 우사가 이란에 들어와 개간하면서 이란평원의 개척사가 시작되었다.
• 두 번째 혁명: 거의 100년 전 타이베이-이란 철도가 개통되어 교통과 물자 유통이 크게 개선되었다.
• 세 번째 혁명: 2006년 6월 16일 쉐산터널이 개통되면서 이란은 공식적으로 “타이베이 1시간 통근권”에 편입되었다 ¹⁷.

개통 이후 이란의 관광업과 숙박업은 크게 성장했고, 주택 가격도 함께 급등했다. 그러나 동시에 심각한 휴일 교통 체증 문제와 농지의 파편화 같은 사회적 충격도 가져왔다. 이란 아마 이야기관의 기록은 이 터널이 이란 사람들에게 “기대되면서도 상처받을까 두려운” 존재였다고 전한다 ³.

오늘의 쉐산터널: 안전, 기술, 그리고 과제

쉐산터널은 설계 단계에서 세계적 수준의 안전 기준을 채택했다. 쌍굴 분리 방향 설계로 마주 오는 차량의 충돌을 효과적으로 피하도록 했고, 첨단 기전 및 방재 시스템도 갖추었다 ^{18 19}. 환기 시스템은 세계 최초의 강화 종류식 방식으로, 축류 주 송풍기 36대와 제트팬 112대를 장착해 터널 안의 공기질과 배연 효율을 보장한다 ¹.

그러나 개통 이후 지금까지도 쉐산터널은 여전히 과제에 직면해 있다. 휴일 차량 흐름 관리는 가장 큰 난제이며, 특히 춘절과 연휴에는 북상 차량이 자주 10~24% 증가해 심각한 정체를 일으킨다 ²⁰. 고속공로국은 이를 위해 저속 차량 경고 시스템을 설치하고, 실시간 영상과 방송을 통해 도로 이용자에게 알리고 있다 ²⁰. 터널 자체의 안전 설계는 뛰어나지만, 지나치게 느린 선두 차량이 전체 흐름을 막는 이른바 “도로 대장” 현상은 여전히 통행 효율에 영향을 주는 핵심 요인이다.

데이터로 보는 쉐산터널: 놀라운 숫자들

쉐산터널의 공사 규모는 당시 세계 지도 위에서도 상당한 비중을 지녔다.

맺음말: 흐르는 역사의 긴 강

쉐산터널은 철근 콘크리트로 된 구멍이자, 흐르는 공학사의 한 장면이다. 자원이 제한되고 국제 전문가들이 포기한 상황에서, 대만의 공학자들은 굴하지 않는 의지와 혁신적 사고를 바탕으로 “불가능한 임무”라 불린 이 공사를 완수했다.

렁야오둥이 말했듯, 그는 TBM이 검은 구멍으로 처박히는 꿈을 꾼 적이 있었고, 그의 영혼은 이미 이 터널과 얽혀 있었다 ². 이 터널은 대만 공학계의 가장 빛나는 기억과 가장 고통스러운 기억을 함께 담고 있다. 다음번 차를 몰고 터널에 들어서서 벽면을 스쳐 지나가는 이정표를 바라볼 때, 어쩌면 1997년 그 오후를 떠올릴 수 있을 것이다. 어둠 속에서 위험을 무릅쓰고 전원을 끄러 달려간 한 사람의 뒷모습, 그리고 산속에서 만년 용수와 싸웠던 무명의 영웅들을 말이다. 그들의 이야기는 우리가 쉐산터널을 지날 때 가장 마땅히 기억해야 할 풍경이다.

쉐산터널을 지날 때에는 속도를 줄이고 천천히 운전하며 교통 규칙을 존중해야 한다. 이는 자신의 안전에 대한 책임이자, 25명의 순직자와 수많은 공학자·노동자가 피와 땀으로 바친 헌신에 대한 존중이기도 하다.

더 읽을거리

• 대만 교통 체계 — 도로, 철도, 대중교통망을 통해 쉐산터널의 교통적 의미를 이해한다.
• 대만 도시 발전과 도농 격차 — 교통 건설이 지역 발전과 인구 이동을 어떻게 바꾸는지 이어서 읽는다.

참고 자료