집중호우 시 계곡물의 유속이 빨라지면 물이 흐르는 바닥이 깊게 파이는 ‘세굴(Scour)’ 현상이 발생하고, 이로 인해 계곡 양옆의 산지 사면이 무너져 내리게 됩니다. 이를 방지하기 위해 산림 계류보전 사업에서는 물길의 바닥을 안정시키는 ‘바닥막이’와 계안(양옆 사면)의 붕괴를 막는 ‘기슭막이’를 세트로 설계합니다. 오늘은 ZWCAD를 활용해 친환경적인 전석(자연석) 구조물의 단면도를 설계할 때 반드시 챙겨야 할 실무 팁을 정리해 보겠습니다.
1. 사면을 보호하는 전석 기슭막이: 찰쌓기 vs 메쌓기
기슭막이는 계곡 양옆의 벽을 돌로 쌓아 올려 흙이 쓸려가는 것을 막아주는 구조물입니다. 콘크리트 옹벽 대신 주변 경관과 어울리는 둥근 자연석(전석)을 주로 사용합니다.
- 전석 찰쌓기: 돌과 돌 사이에 시멘트 모르타르를 채워 넣어 견고하게 쌓는 방식입니다. 유속이 빠르고 수압을 강하게 받는 만곡부(물이 굽이쳐 흐르는 바깥쪽)에 주로 설계합니다. 단면도 작성 시 반드시 일정 간격으로 ‘물빼기 구멍(배수공)’을 배치해야 벽면 붕괴를 막을 수 있습니다.
- 전석 메쌓기: 모르타르 없이 돌만 맞물려 쌓는 방식으로, 틈새로 식물이 자랄 수 있어 생태적으로 우수합니다. 유속이 비교적 완만한 직선 구간에 적용하며, 도면상에서 돌의 뒷부분에 뒷채움 돌과 부직포를 꼼꼼히 설계하여 토사가 빠져나가지 않도록 해야 합니다.
2. 계상 세굴을 방지하는 바닥막이의 낙차와 간격
바닥막이는 계곡을 가로질러 설치하는 낮은 둑으로, 물의 속도를 줄이고 바닥이 파이는 것을 막아줍니다.
- 낙차(Drop) 설정: 바닥막이 상하류의 물 떨어지는 높이(낙차)는 수생태계의 이동을 고려하여 보통 1.0m 이하로 낮게 설계하는 것이 원칙입니다.
- 배치 간격: ZWCAD의 종단면도에서 기존 계곡의 물매(기울기)를 분석한 뒤, 안정적인 계획 물매가 나오도록 바닥막이 간의 간격을 계산하여 배치해야 합니다. 급경사지일수록 바닥막이 간격이 촘촘해집니다.
3. ZWCAD 물량 산출 시 유의점
단면도 설계가 끝나면 내역서(Excel)를 만들기 위한 물량 산출 작업이 이어집니다. ZWCAD의 AREA 명령어나 폴리선(Polyline) 속성을 이용해 기슭막이의 전석 쌓기 면적, 뒷채움 잡석의 부피, 바닥막이 기초 콘크리트 물량을 정확히 뽑아내야 합니다. 이때 터파기(굴착) 면적을 계산할 때 토사, 리핑암, 발파암 등 지반 조건에 따라 깎기 기울기가 달라지므로 현장 조사 데이터를 도면에 정확히 반영하는 것이 중요합니다.
결론: 구조물 간의 조화가 계류보전의 핵심입니다
기슭막이와 바닥막이는 독립적으로 작동하는 것이 아니라, 서로 맞물려 계곡 전체의 안정성을 확보하는 구조물입니다. 종단면도와 횡단면도의 레벨(고도) 값이 한 치의 오차도 없이 일치하도록 CAD 도면을 교차 검증하는 습관이 필요합니다. 임도 유실을 막는 횡단 배수관과 측구 설계는 다음 글에서 이어가겠습니다.
시공을 마친 뒤 첫 우기를 넘기고 나면 반드시 현장을 다시 둘러보는 편이 좋습니다. 특히 전석 메쌓기 구간은 겨울철 동결융해를 몇 차례 겪으면서 돌 사이 틈이 미세하게 벌어지는 경우가 있는데, 이 시점에서 뒷채움이 얼마나 유실됐는지 확인해두면 다음 설계에 반영할 보정값을 얻을 수 있습니다. 바닥막이 하류부의 세굴공(Scour hole)이 예상보다 깊게 파였다면, 낙차나 배치 간격을 재산정해야 할 신호로 봐야 합니다.