2.2.1 항만 방호시설 구축의 필요성 및 소요

현재 운용 중인 군 항만시설은 대부분 과거에 건설되어 있으며, 현재는 군 전용시설과 민·관·군이 통합된 시설로 구분된다. 전반적으로 이러한 항만시설들은 재해나 재난에 대비하는 능력이 다소 취약한 실정으로 이에 대한 사후관리 측면의 사전 대비와 사후관리의 필요성이 증대되고 있다. 항만방호시설은 항만 내외의 자연 및 인공적인 위해로부터 항만과 그 시설물을 보호하기 위한 구조물이나 설비를 의미하며, 본 연구에서의 항만시설 소요는 기본시설 중 항만 방호시설로 제한하였다. 항만 방호시설은 항만법 제2조 제5호에 명시된 기본시설인 외곽시설(방파호안, 호안), 계류시설(보안부두 / 부잔교), 기능 및 지원시설(준설토 추기장)로 구분된다.

2.2.2 항만 방호시설 계획 및 구축

기본방향은 전국 연안항만 기본계획 또는 군 전용 항만 방호시설 개발계획을 기반으로 군 전용 또는 민군겸용 시설을 대상으로 하였다.

설계조건중 설계조위는 전국 연안항만 기본계획 또는 군 전용항만 방호시설 기본계획의 설계조위를 분석하고, 설계파랑은 기본계획의 수치모형 실험값을 바탕으로 대상 항만 방호시설별 설계 파랑을 적용하였다. 마루높이는 수치모형 실험결과치보다 상향 설정하고, 외곽시설은 폭풍해일, 지진, 쓰나미 등을 고려하여 설계조위를 안정 높이보다 상향하되 경제성과 구조물의 목적, 필요 방호수준 등에 맞춰 필요시 적절한 설계를 적용한다. 방파호안은 경제적이고 시공이 용이한 사석 경사식으로, 월파피해를 고려하여 마루높이를 상향 설정하고, 호안은 직립식 혼성제로 설계하고 피복제의 안정성을 고려하여 마루높이를 상향 설정한다. 계류시설은 해안의 특성에 따라 항만 설계기준을 적용하며, 보안부두는 경사면을 배후로 경사진 콘크리트 옹벽을 형성하는 콘크리트 블록 경사식 형태나 하중을 지지하거나 지반 안정성을 높이기 위한 강관 말뚝식 철근콘크리트 형태로 설치한다. 본 연구에서 대상으로 선정한 000항만은 조류의 흐름이 심하고 항만 중 악조건을 가지고 있는 항만을 대상으로 하였다. 전체항만은 항만별 구조적 특성, 환경, 운용형태, 운용목적 등이 각각 다르기 때문에 특정지역을 샘플로 하였다.

공법선정은 기초처리공법으로 Table 1에서와 같이 다양한 공법이 적용될 수 있으나 사업대상 지역의 특성 등을 고려하여 적정한 공법을 선정하여 적용하도록 한다.

대상지 선정시 공사 대상 항만이 위치한 지역에 따라 조류의 분포가 크게 다르므로, 대상지 분석 시 해당지역에 대한 해상의 조류 분석도를 활용하는 등 면밀한 분석이 필요하다. 지반조사는 국가관리 연안항의 경우 기본계획 지반조사 결과를 활용할 수 있고 직접 시추조사 또는 초음파 처리방안, 연구실내에서 M&S 기법을 활용한 분석 방법 등 대상지역 여건에 따라 지반조사 공법은 다양하게 적용될 수 있다. 그러나 보다 정확한 것은 시추방법을 활용한 조사방법으로 Fig. 2에서와 같이 대상지에 대한 시추결과를 기초로 토질 물성치를 분석하는 방안으로 적용되고 있는 결과를 인용하여 제시하였다.

표층처리 및 연약지반개량 지역은 지상 건축물 등을 축조하거나 부지로 활용하는 공간으로 지반공사 시 공법은 다양한 공법이 있으나 본연구의 대상지 분석결과 Table 2에서와 같은 공법을 적용하였고, 연약지반공사 시에는 다양한 공법이 있으나 본 연구의 대상지 분석결과 원활한 장비의 진·출입이 가능하고 안정성, 시공성 등이 우수한 대나무매트 + 분리매트 공법을 활용하는 것이 효율적인 것으로 분석되었다. 그러나 이러한 공법의 적용은 대상지의 주변 환경과 지반특성을 고려하여 다양하게 검토후 효율성을 고려 적용되어야 한다.

Fig. 2. Soil Property Analysis from Drilling Results ^{(Ministry of Oceans and Fisheries (2013)}, National Coastal Port Management Basic Plan Report, Volume 2-1)

Table 1. Comparison of Construction Methods for Harbor Protection Structures

Table 2. Comparison of Surface Treatment Methods

2.2.3 재해·재난 대비 항만 방호시설 구축 방안

재해·재난 대비 항만 방호시설 구축은 작전운용의 용이성, 재해·재난 시 피해 최소화, 기능시설 간 간섭 최소화, 작전운용의 용이성 및 경제성 등을 기초로 계획되고 설계 및 시공이 이루어져야 한다. 이를 위해 평면 계획 시 기존 시설과 신축시설 간 간섭, 민․관 시설과 군 시설 간의 간섭, 함정 및 민간선박, 관의 해양지도선 등 운용과 이동에 장애가 발생하지 않도록 해야 한다. Fig. 3은 대상항 중 000항의 분석결과로 보안부두 건설 및 배후부지조성과 항내측 기존 물양장과 보안부두의 정온도 확보를 위한 방파제 및 파제제 등 외곽시설 설치를 고려하였다. 평면 설계 시에는 민․관․군 통합운용 항의 경우 분리 운용이 될 수 있도록 하고 외측과 내측이 재해·재난 시 피해를 방지할 수 있도록 사전 M&S 분석(수치해석 및 설계) 결과를 반영하여 설계된 외측 방파호안 및 내측 호안 설계 사례이다.

항만 방호시설 사업절차 수행시 건설계획은 품질, 안전성, 경제성 등을 고려하고 적용가능한 공법 선정과 공사자재, 인력투입계획 등을 검토하며, 도서지역의 경우 기상여건에 적합하게 계획 및 시행을 진행하여 공사가 원활하게 시행될 수 있도록 분석한 결과는 Fig. 4와 같다^{(Ministry of Oceans and Fisheries, 2024)}.

Fig. 3. Integrated Port Design for Civil, Government, and Military Operations in Disaster and Emergency Preparedness (Example) ^{(Ministry of Oceans and Fisheries (2024)}, 4th National Coastal Port Basic Plan Report (2021–2030): Yeonpyeongdo Port)

Fig. 4. Procedure Diagram for Constructing Port Protection Structures for Disaster and Emergency Preparedness

2.2.4 군항만 방호시설 설치 시 관련법률 검토

항만 방호시설을 구축하기 위해서는 사업추진에 따른 각종 법률검토를 통해 협의 및 협의 요청시기 등을 검토하여 사업추진 시 사업지연을 예방하여야 한다. 이를 위해서는 해수면, 해안을 관리하는 해양수산부와 국방부 간에 협의가 이루어져야 하고 이때 적용되는 법규는 항만의 건설은 항만법, 공유수면 매립에 관한 법률, 해양환경관리법을 적용하여야 하며, 매립 후 육상에 건축하는 건축물에 대해서는 국방군사시설 사업관련법인 국방 군사시설 사업에 관한법, 국방 군사시설 기준, 기타 건축/시설관련법 등을 구분해야 적용해야 한다(Fig. 5).

Fig. 5. Laws Related to Defense and Military Facility Projects

2.2.5 항만 방호시설 구축 시 소요비용 산출

항만 방호시설 건설은 해당 공사용 자재의 재료원 위치에 따라 비용이 증감되기 때문에 석재원 위치, 레미콘, 운반방법 및 거리 등이 비용산정에 직접적인 영향을 미치고 있다. 공사용 자재는 대상지의 여건, 공사설계와 시공공법에 따라 다양하게 선정되며 사석, 피복석 등으로 규격(0.015~0.03 m3/EA급, 1.0 m3/EA급, 0.5 m3/EA급 등)에 따른 비용을 산출하여야 한다.

공사비 산출은 총사업비 관점에서 산출하며 총사업비는 공사비, 설계조사비, 감리비, 시설부 대비, 어업피해조사비, 보상비 등으로 구분되어 있으며, 어업피해 조사비 및 보상비는 전국 연안항 기본계획에서 산정한 비용을 적용한다. 조사설계비, 감리비, 시설부대비 등은 사업해당년도 국방예산안 편성 및 기금운용계획 작성 세부지침에 따라 산정하고, 공사비는 비율에 따른 방식을 적용하여 건설부분의 요율은 기본조사설계비, 실시설계비, 공사감리비, 시설부대비로 Eq. (1)과 같이 직선보간법 계산식을 적용하여 산정한다^{(Ministry of Construction and Transportation, 2020)}. 직선보간법은 두 점의 값이 주어졌을 때 그 사이의 값을 추정하기 위해 직선 거리에 따라 선형적으로 계산(비례식)하는 방법으로 계산이 간단하고 빠르며 정확도가 높은 계산방식이다.

※ x : 당해금액, x1 : 큰금액, x2 : 작은금액, y : 당해공사비요율, y1 : 작은금액요율, y2 : 큰금액요율

(Detailed Guidelines for the Preparation of the FY24 Defence Budget and Funding Plan)

공사비 절감 방안은 경제성 등을 고려할 때 최적의 공법을 선정하여 비용을 산정하게 되는데, 공사 간 공사비 절감을 위한 대안으로는 공사 간 발생할 수 있는 리스크 관리 및 예측, 대관업무 등을 고려할 수 있고, 공사의 특수성 및 공사기간의 단축을 위해 설계, 시공을 일괄 발주 방식을 고려하거나 설계와 시공을 분리발주 하되 CM(Construction Management, 건설사업관리) 등을 통해 공사관리를 할 경우 비용을 절감할 수 있도록 다양한 방안을 고려해야 한다.

2.3.1 사업추진(관리) 방안

항만 방호시설은 육상시설과 달리 해안을 매립하여 구축하는 시설사업으로 계획대상지는 관련법인 자연환경보전지역(국토의 계획 및 이용에 관한 법률), 문화재 보호구역(문화재 보호법), 생태경관 보전지역(자연환경보전법), 습지보호지역(습지보전법) 등의 환경보전 용도지역에 해당되지 않는 지에 대한 사전 검토가 필요하다.

국방·군사시설은 특수성 등을 고려하여 시설사업기본 계획 수립 시 전략환경영향평가 실시에 대하여 예외조항 등을 면밀히 검토하여 군사시설로서의 역할이 다할 수 있도록 하여야 한다. 특히 군관련 시설은 예외조항이 적용되는 부분이 있으므로 일반에 적용되는 관련법 적용 등으로 인한 사업관리의 제한사항 등은 전문적 지식을 갖추고 사업을 주도하여 진행할 수 있는 관련 업체(설계, 시공)에 대한 선정이 필요하며 사업 진행 시에도 교육이 필요하다.

항만 방호시설은 항만법, 국방·군사시설 관련법 등이 복합적으로 적용되는 복잡한 사업절차로 관련 행정절차를 충분히 이해하고 절차를 숙지하지 못한다면 사업추진 간 사업지연, 중도포기, 예산추가소요 등 부작용이 많이 발생할 수 있으므로 사전에 충분한 검토가 필요하다.

2.3.2 사후관리 적용방안

재해재난대비 사후관리체계는 개념분석에서와 같이 재해·재난에 대한 사전 대책 강구와 재해·재난발생 시 조치방안으로 조직, 인력, 예산, 장비 등을 사전에 구축하여 피해를 최소화하고 인적, 물적 피해가 발생 시 긴급하게 조치하여 복원함으로써 군의 전투력을 유지하고 전투준비태세를 완비할 수 있도록 하는 것이다. 일반적인 항만의 정기적인 점검은 항만시설물의 현재 상태를 주기적으로 평가하고, 성능 저하나 손상을 조기에 발견하여 예방적 조치를 취하는 것을 목표로 한다면, 군항만에 대한 사후관리 체계는 항만시설물의 전 수명 주기를 고려하여, 상시 대비 태세를 위한 즉각적인 보수 및 개선으로 구조물의 성능 저하를 최소화하고 적의 공격 및 자연재해 모두에 대한 복합적 대비책을 구비하여 안전성을 지속적으로 확보하기 위한 체계적 관리 방식이다. 본 연구에서 제시하는 사후관리는 유지관리뿐만 아니라 기술적·행정적 관리를 포괄하며, 재해 예방, 성능 개선, 긴급 보수까지 포함하는 포괄적 개념과 사후관리의 핵심인 재해재난대비 사전, 사후관리 조직체계운용이다.

이러한 측면에서 항만방호시설 추진 시 사후관리체계는 아직까지 적용할 수 있는 여건이 마련조차 되지 않은 상태에서 군 조직을 활용하는 최초 시도되는 사후관리의 적용이라는 점에 착안하여 기초 공법에 대한 이해와 재해·재난 시 피해 사례를 기반으로 기존 인력과 장비, 조직을 활용하여 대비 방안을 구축하는 것이다. 또한 군항만 방호시설 설치시 계획단계에서부터 설계, 시공 단계에까지 사후관리체계가 적용되어 환경변화와 기후변화에 따른 대형 재해·재난으로부터 전투력을 보존하고 즉각 대응할 수 있도록 하여야 한다. 이에 대한 발전방안으로는 첫째, 계획 및 집행 단계에서 성과관리(EVM) 체계를 도입하여 시행함으로써 재해·재난에 대비하고, 둘째, 조직체계는 기존의 인력과 조직을 최대한 활용하여 추가인력의 조정없이 위험성을 분석하여 적용함으로써 위험요인을 사전에 제거하여 재해·재난 시 피해를 최소화 해야 한다. 셋째, 사후관리체계는 특정분야에 국한하여 적용하는 개념이 아닌 포괄적 적용개념으로 발전시켜 나가야 한다. 이를 위해서는 가상재해·재난상황을 상정하여 위험을 회피하고 위험을 방지하며 재난·재해발생 시 즉각 대응태세로 응급복구에 이르기까지 일사분란하게 조직적으로 행동할 수 있도록 관련 법, 규정, 절차를 및 관련예산 확보 등을 사전에 마련하여야 한다. 또한 전시를 포함하여 시나리오 기반 상황별 매트릭스를 작성하여 훈련 상황에서 직접적용하고 보완요소를 도출하여 지속적으로 보완 발전시켜 나가야 한다. 이러한 조직과 운용의 효과를 증진하기 위해서 Fig. 6과 같이 조직 및 임무를 제안한다.

Fig. 6. Proposed Organizational Structure for Construction and Post-Management of Port Protection Structures for Disaster and Emergency Preparedness

2.3.3 국가 기관과 군의 사후관리 협조체계 발전방안

본 연구에서 제안하는 재해·재난 시 군 자체의 사후관리 운용을 위한 조직 구성, 대응 체계, 지휘 체계, 지원 체계 등은 군 자체의 위기관리 체계로서만 역할을 할 수 있다. 그러나 광범위한 재해·재난 시 국가적 차원의 사후관리체계 운영은 군이 주체가 아니라 국가 및 지자체가 주체가 되며, 군은 지원체계로 현재의 운영체계가 구성되어 있다. 이러한 운영체계가 효율적으로 운영되기 위해서는 유관기관과의 긴밀한 협조체계와 지휘체계가 필수적이다.

이를 위해 군은 국가적 차원의 사후관리체계에 현재 군의 역할과 능력을 기반으로 보다 적극적인 참여 주체로 전환할 필요가 있다. 군은 장비와 물자, 인력이 체계적으로 구성된 조직으로 지휘체계가 명확하게 구분되어 있다. 이러한 특성을 활용하여 국가기관과 군의 사후관리체계를 수직적 운영체계에서 수평적 운영체계로 전환을 시도해야 한다. 이를 위해서는 재해·재난 시 단순히 협조 요청에 따라 지원하는 체계에서 적극적 운영체계로의 전환이 요구되며, 운영 조직의 구체화와 법적 근거 마련이 선행되어야 한다. 그리고 군은 자체적으로 관련 규정 정비와 운영 매뉴얼 작성, 업무의 명확화 등 체계적 대응체계를 마련해야 한다.