1. 연구의 취지와 목적

 

금세기 중에 도카이, 도난카이, 난카이지진이 발생하고, 이러한 지진에 의한 지진해일이 태평양 연안에 도달할 것으로 우려되고 있다. 한편, 내륙에서 느끼는 진도 및 도달하는 지진해일의 강도와 범위는 지역에 따라 다양하게 나타날 것이다.  

 

운수정책연구소에서는 도쿄대학의 지진연구소와 공동으로 안전성 확보와 사회생활을 지원하는 공공교통 서비스의 유지라는 관점에서 철도분야에 초점을 맞추어 지진해일 대책을 조사하였다. 그리고 지속적인 대응과 검토의 실시가 필요한 과제를 폭넓게 추출하고, 공공교통을 둘러싼 방재관계자들의 논의를 심화시키는 것을 목적으로 본 연구를 시작하였으며, 2010년 5월에 기획과 방침에 대한 검토를 시작하여, 2010년 10월에 본격적인 조사에 착수하였다.

 

2. 2010년 칠레 지진해일에의 대응 상황

 

2월 27일(토) 15:34경 칠레 연안에서 매그니튜드(M, magnitude) 8.6의 지진이 발생하였으며, 기상청은 다음날 28일(일) 9:33에 지진해일 경보 등을 발표하였다. 기상청은 9:35에 지진해일 정보로서 지진해일 도달 예측시각과 예상높이를 발표하였다(홋카이도의 태평양연안 동부에 도달하는 예상시각은 13:00이며, 예상 높이는 아오모리현 등에서 3m임). 10:51에서 15:30 사이에 JR동일본 등 철도사업자는 태평양연안 등 일부 노선에서 지진해일의 도달 예측시각을 고려한 운행제어를 시작하였다. 다음날 3월 1일(월) 3:06까지 순차적으로 지진해일 경보가 해제되었으며, 일부를 제외하고 관련된 철도사업자의 운행이 재개되었다. 버스사업자는 지진해일 경보발령 구역에서 운행의 휴무 등을 수행하였으나, 1일 11:00 현재까지 모든 운행을 재개하였다.

 

3. 철도의 과거 지진해일 피해

 

지진해일에 의한 철도 피해의 경우, 전쟁 전 1933년 쇼와산리쿠 지진, 전쟁 중 1944년 도난카이 지진, 전쟁 직후인 1946년 난카이지진 및 해외(海外)지진에 대한 지진해일 경보 체계가 충분히 정비되어 있지 않았기 때문에 진원지가 먼 지진해일 이었음에도 불구하고 큰 피해가 발생한 것으로 기상청 기술보고 등에 기록되어 있다. 쇼와산리쿠 지진을 계기로 1933년 6월 문부성 지진재해예방평의회의 “지진해일 예방에 관한 주의 보고서”는 철도(특히 철도역)의 신설 또는 보수 시에는 높은 지역을 이용할 것과 완충지구에는 철도의 연장선을 만들지 말 것 등을 예방방법 중에 규정하고 있다. 1934년의 내무성에 의한 복구계획은 철도도 높은 지역을 이용하도록 주지시키고 있다.

 

과거 지진해일에 의한 교통장해의 종류는 “지진해일 직후의 육상교통 장해에 대하여(1997)”에 정리하였으며, 구조물 피해에 의한 교통장해의 유형으로는 압파(押波) 및 인파(引波)의 월류에 의한 철도제방의 유출, 수류집중에 의한 세굴과 표류물 충돌에 의한 교량파괴 또는 노선이동 등을 들 수 있다.

 

4. 지진해일 예보 체계 및 도카이, 도난카이와 난카이 지진의 비교

 

지진해일 예보 체계에 관해서는 실제 관측치가 발표되는 지진정보와 달리, 기상청이 미리 과거의 지진해일 데이터 등을 바탕으로 지진해일이 발생할 가능성이 있는 단층별로 수치시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 지진해일 예보 데이터베이스로서 축적해 둔다. 그리고 실제로 지진이 발생하면, 추정된 지진의 위치 및 규모와 일치하는 지진해일 데이터를 축적된 DB로부터 추출하여, 지진해일 경보 및 주의보 등을 발표한다. 그리고 앞바다 부근에 설치된 GPS와 파랑계 등 조위(tide level)와 지진해일 관측시설에서 관측한 지진해일 데이터를 토대로 필요에 따라 발표내용을 순차적으로 보정해 나간다. 현재는 기술향상에 의해 지진발생 후 3분 이내를 목표로 지진해일 경보 등이 기상청으로부터 발표되고 있는 상황이다.

 

1m 이상과 3m 이상의 지진해일 예상 높이에 따라 각각의 지진해일 경보와 대규모 지진해일 경보가 발표된다. 이들 경보가 발표된 경우 전국을 66개, 즉, 보는 시각에 따라서는 비교적 큰 지역구분으로 나눈 지진해일 예보 지역별로 지진해일 예상 도달시각, 예상 높이 등이 지진해일 정보로서 기상청이 발표한다.

 

현재의 과학기술에서는 지진의 직전 예지(豫知)는 불가능하나, 도카이 지진의 경우는 지반변동에 의해 예지할 수 있는 가능성이 있다고 여겨지고 있다. 도카이 지진의 발생 가능성이 있다고 판단된 경우 도카이 지진 예지 정보가 발표되고, 경계경보가 발령된다. 진원 지역의 지리적 분포 차이에 의한 지진해일의 도달범위는 도카이 지진의 경우에 중부 및 일부 간토의 태평양 연안이 중심이며, 도난카이 및 난카이 지진의 경우에는 큐슈, 츄고쿠, 시코쿠, 긴키, 츄부의 태평양 연안과 좁은 세토(？？) 내해의 광범위한 지역으로 상정되어 있다.  

 

 

<지진해일 경보와 지진해일 정보>

 

■ 지진해일 경보, 주의보

 

종류		해설	발표되는 지진해일 높이
지진해일 경보	대규모 지진해일	높은 곳은 3m 정도 이상의 지진해일이 예상되기 때문에 엄중하게 경계	3m, 4m, 6m, 8m, 10m 이상
	지진해일	높은 곳은 2m 정도 이상의 지진해일이 예상되기 때문에 경계	1m, 2m
지진해일 주의보		높은 곳은 0.5m 정도 이상의 지진해일이 예상되기 때문에 주의	0.5m

 

■ 지진해일 정보(지진해일 경보, 주의보를 발표한 경우에 제공)

 

종류	내용
지진해일 도달 예상시각, 예상되는 지진해일의 높이에 관한 정보	각 지진해일 예보지구의 지진해일의 도달 예상 시각 및 예상되는 지진해일의 높이를 발표
각지의 만조시각, 지진해일의 도달 예상시각에 관한 정보	주요 지점의 만조시각, 지진해일의 도달 예상시각을 발표
지진해일 관측에 관한 정보	실제로 지진해일을 관측한 경우에 그 시각 및 높이를 발표

 

 

 

 

5. 해저드맵(hazard map)과 저지대 철도노선 구간

 

지진방재 특별조치법 제 14조 및 방재기본계획(중앙방재회의 책정)에 의해 각 지역은 지진해일을 예상한 침수구역도를 작성하였으며, 각 지자체는 피난처, 피난경로 등의 정보를 추가한 지진해일 해저드맵을 작성하는 체계를 추진하고 있다.

 

일부 철도사업자를 대상으로 청취조사를 실시한 결과를 보면, 지진해일의 위험이 있을 때 철도사업자가 열차의 진입을 억제하는 구간을 미리 예상하여 결정하는 경우와 이용자 및 승객의 피난유도를 수행하는 경우에 지자체가 작성한 해저드맵을 기본적으로 참고하면서, 해당 철도노선의 과거 지진해일 도착 시에 침수된 구역을 고려하고 있다.

 

철도노선 중 어느 지역의 몇 가지 지도정보를 보면, 지역에 따라서 표고의 고저와 해저드맵 상 침수구역의 해당여부가 반드시 일치하지는 않는다. 또한, 침수위험 구역을 예상하기 위해 전제가 되는 지진, 파원(波源)모델과 단층 파라미터 등도 지자체에 따라 다르게 나타나고 있다.

 

6. 철도의 지진해일 대책에 관한 제도

 

1998년에 관계부처가 책정한 “지역방재계획의 지진해일 대책 강화의 안내”에서 지진해일 방재의 관점에서 마을조성의 일환으로 철도를 포함한 교통시설에 대하여   

 

- 위험성이 높은 지역을 통과하지 않는 것이 바람직하다.

- 위험성이 높은 지역을 통과하는 부분에 대해서는 파손되지 않도록 강화해야 한다.

- 철도교 등과 같이 교각 상부공(superstructure work, 上部工)이 가벼운 경우에는 표류물의 출동에 의해 파괴된 사례도 많기 때문에 지진해일 방재를 고려한 구조가 필요하다.

 

라는 점에서 설치 및 구조에 대한 배려를 지자체의 지역방재계획 중 지진해일 방재계획에 반영할 것을 권장하고 있다.

 

철도운행에 대해서는 철도운영법에 기초한 기술기준 법령에서 철도사업자는 지진해일을 포함하여 열차에 재난이 발생할 위험이 있을 경우, 위험방지 조치를 강구해야만 한다고 규정하고 있다. 이것은 이른바 성능규정이며, 철도사업자는 해당법령의 실시기준을 정하고, 지방운송국장 등에 신고하는 구조이다. 방재법 체계에서 도카이 지진을 상정한 대규모 지진대책 특별조치법은 지진해일뿐만 아니라 지진전반에 관한 대책을 위하여 강화해야 할 지역을 정해 놓고 있으며, 도난카이 및 난카이 지진과 관련된 지진방재대책의 추진에 관한 특별조치법은 지진해일 대책을 위한 추진지역을 정해 놓고 있다.

 

7. 철도의 지진해일 대책 대응 사례

 

주요 철도사업자의 몇몇 기업을 대상으로 청취조사를 실시한 결과를 보면, 2010년 칠레 지진해일 때 실시된 대응은 다음과 같다. 지진해일 경보 등 지진해일 관계정보의 입수 및 감시체제는 24시간 상시 체제로 이루어졌으며, 기상청 방재 기상정보 제공시스템 또는 기상업무 지원센터로부터 본사 및 지사에 전자메일 또는 FAX로 자동수신 되도록 되어 있으며, TV정보도 참고하였다.

 

2010년 2월 27일 지진발생 후부터 감시의 개시 또는 강화되었으며, 운행관리부문의 지령소를 포함한 긴급체제가 2월 28일 오전 중에 새롭게 설치되었다. 본사 및 지사 사이의 사업자끼리는 전화, FAX와 전자메일 등을 통해 연락이 취해졌으며, 운행규제(정지) 장소 및 시간, 이용자에 대한 안내, 현장직원에 의한 피난유도 및 설비피해(노선 지반의 관수 등 침수피해와 통신 트러블)에 대한 준비 등의 사태를 상정한 대응이 사전에 검토되어 있다.

 

열차의 운행정지 등에 관해서는 사업자가 미리 정한 규정에 기초하여, 지사장 및 대책본부장 등 적합한 조직이 지진해일 경보에 따라 기상청에서 발표되는 지진해일 정보 상의 예상 도달시각을 고려하여 침수 위험구역으로의 진입 억제와 해당구역 외에서의 정차 등에 대하여 판단하고 지시를 하게 된다. 그러한 운행정지 등에 대한 정보는 미디어와 지방 운송국에도 제공되며, 이용자에 대해서는 역, 차내방송, 홈페이지 및 휴대전화 서비스 등에 의해 직접 제공되고 전화문의 등에 대한 개별응대도 이루어 진다.

 

또한, 운행재개에 대해서는 주로 기상청에 의한 지진해일 경보의 해제와 함께 눈으로 침수의 유무 등 노선 상황 등을 직접 확인 및 점검하고, 필요 시 시험열차를 주행시키는 순서로 안전을 확인하게 된다. 운행재개의 정보에 대해서는 운행정지 등의 정보와 동일한 방법으로 이용자에 제공되고 있다. 당시의 경험을 토대로 청취조사를 수행한 철도사업자는 지진해일에 관한 정보 즉, 도달 및 종료시간 등에 관한 정확한 정보 그리고 어느 시간까지 지진해일 경보가 해제될 것이다라는 예상정보 등이 필요하다는 요청을 받았다.  

 

또한, 지진과 비교하여 지진해일에 대해서는 철도 이용자 측에 경험이 적으므로 철도사업자가 지진해일 대책 상의 대응을 수행할 때에 지진해일에 대한 이용자의 의식(의식이 거의 없음)이 문제가 될 가능성에 대하여 지적 받았다.

 

8. 철도의 지진해일을 둘러싼 과제

 

(1) 철도운행 대책

 

■ 지진해일 침수 위험지구 내에 있는 철도시설과 피난소 등의 파악

철도사업자는 지자체가 작성한 지진해일 해저드맵을 기본적으로 참고하고, 해당 철도 노선에서의 과거 침수구역의 경험을 고려하여, 침수 위험구간과 피난장소 등을 파악해야 한다. 그러나, 해당 맵에 대해서는 특정 지진해일의 높이를 전제로 작성된 것이 많기 때문에 실제로 발생한 지진해일의 높이가 그 전제와 다른 경우 그대로 활용하는 것은 어렵다. 또한, 노선의 표고데이터 등이 미리 입력되어 있기 때문에 지진해일의 예상 높이에 따른 침수 위험구간이 순간적으로 일제히 표시되는 기술 서비스가 개발된다면 편리하다. 또한, 피난소 지정을 위하여 조정에 시간이 필요하며, 해저드맵이 작성되지 않은 지역의 경우에는 해저드맵의 신속한 작성이 요구된다.

 

■ 열차로부터 피난유도

침수 위험구간에 열차가 있는 경우, 일정 강도의 지진이 발생할 때 또는 지진해일 도달 예상시각까지 해당구간에서 열차를 이탈시키는 시간적 여유가 없을 때는 그 장소에 열차를 정차시켜, 승객을 피난장소 또는 높은 곳으로 피난을 유도시키는 것이 기본적인 패턴 중 하나이다.

 

■ 운행 억제 및 재개 등의 판단

운행 정지에 관해서는 지진해일 경보가 발령되면, 지진해일 도달 예상시각을 고려하여 침수 위험구역으로의 진입이 억제되고, 해당 구역 외에 정차하도록 지시를 전달하는 것이 기본 패턴 중 하나이다. 추가로 지진해일 경보발령 전에도 진동이 계속되는 경우 운행을 억제하도록 한 사례도 있다. 한편, 기상청은 지진해일 경보발령 전에도 피난이 필요하다는 것을 알리는 속보적 정보제공 서비스를 새롭게 개발할 필요가 있다. 또한, 기상청에 의한 지진해일 경보가 해제된다면, 운행 재개가 이루어지는 것이 기본적인 패턴이다.

 

지진해일 경보에 따른 지진해일의 도달 예상시각 및 예상 높이에 관해서 보다 정확한 정보가 즉시 제공된다면 철도사업자로서는 열차 및 승무원의 준비를 포함한 운행의 억제 및 재개에 관한 준비를 보다 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 생각된다. 그 정보제공이 공적 주체에 의한 신뢰성이 높은 서비스라면 운행 억제 및 재개의 판단 근거로서도 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

 

(2) 철도시설에 관한 대책

 

지자체를 수신처로 하는 “지역 방재계획의 지진해일 대책 강화 안내”의 내용에 대하여 관계자가 그 내용을 의식하고 규범으로서 정할 필요성이 있다. 다만, 현존 시설에 그대로 적용하는 것은 현실적이 아니라는 의견도 있다. 또한, 공항에 대해서는 2008년에 지진해일 등에 대하여 강도와 관련된 기준이 항공법 상의 설치기준에 추가되었으나, 현존 시설 등에 대해서는 일정한 공사에 착수하는 경우를 제외하고 새로운 규정을 적용하지 않는다는 취지의 조치가 실시되었다. 철도에 한정시키지 않고, 교각 등에 대하여 지진해일에 대한 안전성을 확보하는 기술표준을 개발할 필요가 있다.