전농중공업

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 동서울터미널 지하화를 통한 교통안전 인프라 구축 및 녹지공간 확보 제안

영문 : Thoughts on building infrastructure and greenspace by undergroundization at Dongseoul Terminal

과제 팀명

전농중공업

지도교수

박도원 교수님

개발기간

2021년 3월 ~ 2021년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 정**(팀장)

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 이**

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 이**

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 이*

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 조**

서울시립대학교 토목공학과 20168600** 현**

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 동서울 터미널 지하화를 통해 기존의 대두된 구조적 문제를 해결하고, 확보된 지상공간에 녹지공간을 조성한다.

개발 과제의 배경

동서울 터미널은 1987년 공사에 착공한 이후 1990년 완공되어 현재까지 운영 중이다. 서울에서는 4대 버스터미널에 꼽히며 특히 시외버스노선으로는 서울 최대 규모이다. 하지만 터미널 건물이 매우 노후화되고 협소하며, 하루 1200대에 이르는 버스들이 강변역 주변 강변역로를 거쳐 강변북로로 진출입하다 보니 강변역 일대에서는 상습 교통 정체가 발생하고 사고 또한 종종 일어난다. 기존에 대두되고 있는 구조적 문제를 다음과 같이 세분화하였다.

◇ 교통
- 강변역 일대 상습정체 심화
- 혼잡한 강변북로 진출입로
- 환승 요충지로서의 강변역의 지위 강조 필요

◇ 구조
- 승하차장과 이원화된 차고지 시스템
- 지하철역과 터미널 승하차장의 상충
- 복잡한 승하차장
- 부족한 차고지

◇ 안전
- 버스 출차로와 우성아파트의 인접성
- 터미널 인근 교통량 혼잡으로 인한 보행자 안전성 문제 대두

개발 과제의 목표

앞서 소개한 배경과 개선 필요성을 꾸준하게 주장하고 있지만, 본질적인 방안은 현재 마련되지 않았다. 현재는 재개발을 위해 동서울 터미널이 한진중공업에서 신세계프라퍼티로 매각된 상태이다. 신세계의 사업 진행 의지를 확인하였으나, 구체적인 진행 계획은 세워지지 않았다. 우리 조는 이를 토대로 ‘동서울터미널의 지하화’를 고안해 다음과 같은 목표를 이루고자 한다.

 ◇ 터미널 지하화를 통해 충분한 공간을 확보하고 승하차장과 차고지를 오가는 버스의 동선을 효율적으로 설계한다. 
 
 ◇ 강변북로에서 터미널로 입출차시 강변역 일대 강변역로를 거치지 않고 강변북로에서 터미널로 통하는 전용 진출입로를 구상한다.
 
 ◇ 광진구는 녹지공간 조성비율이 매우 낮은 편에 속한다. 이에 따라 확보된 지상공간에 녹지공간 조성으로 활용한다.
 
 ◇ 도보 이용시 강변역에서 지상을 거치지 않고 지하 혹은 구름다리를 통해 터미널을 출입 한다.

개발 과제의 내용

◇ 동서울 터미널 재개발에 따른 터미널 지하화에 맞춰 지하공간 설계
   지하공간을 층수화 하여 승차장, 하차장, 그리고 차고지를 분리 설계함에 따라 버스의 동선을 최적화 하여 
   보행자에 안전성을 확보한다.

◇ 터미널과 강변북로 사이 전용 진출입로 설계
   터미널 지하에서 강변역로를 거치지않고 강변북로로 진출입 할 수 있는 경로를 설계하여 주변 교통환경을 개 
   선한다.

◇ 터미널 지상에 녹지공간 설계
   확보된 지상공간에 녹지공간을 조성하여 지속가능한 발전을 도모한다.

◇ 지하, 지상 구조물 설계 및 조감도 제작
   CAD, 스케치업 등의 프로그램을 이용하여 지하, 지상 구조물을 설계한다.

관련 기술의 현황

관련 기술의 현황 및 분석(State of art)

• 전 세계적인 기술현황

가. 지하화

● 국내

1) 서울시청사

서울의 상징인 서울시청사는 옛 청사를 보존한 상태에서 하부에 지하구조물을 축조하는 ‘뜬구조공법(USEM : Underground Space Extension Method) 건물 밑에 건물의 무게를 견딜 수 있도록 지지 파일을 세우고 그 위에 유압잭을 설치해 건물을 띄워둔 채 땅을 파내서 지하공간에 공사를 하는 첨단 공법을 적용하였다. 구청사 중앙, 정면, 외벽 등 5810t의 건축물을 놔두고 그 밑에 지지 파일을 박은 후 지하 4층까지 굴착하였다.

2) 영동대로 복합환승센터

영동대로 삼성역사거리와 코엑스사거리 사이 600m 구간 지하에 폭 63m, 깊이 53m (지하 7층) 규모로 조성되는 광역복합환승센터는 5개 철도교통 환승공간과 공공상업공간으로 나뉘어 조성되며, 기존도로는 지하화되고 그 위 지상에 녹지광장이 계획되었다. 기존 지하철 2호선 삼성역은 환승객이 많아짐에 따라 승강장을 확장·리모델링해 복합환승센터와 연결하고 9호선 봉은사역은 위례신사선 정거장 및 공공상업공간과 지하로 연결된다.

● 국외

1) 911 메모리얼 & 박물관

지하화를 통해 공간에 의미를 부여 및 랜드마크 건설

2) 일본 나고야 오아시스 21

버스터미널의 지하화 및 공원조성으로 인해 도심 녹지공간 확보 및 공간 활용 극대화

나. 녹지공간

프리패브방식 건축에 대한 부재를 미리 공장에서 작성 후 현장에서 조립이나 부착하는 공법
도심형 수직공원을 이용해 강변역, 동서울터미널, 한강이 연속적으로 이어진 고가도로형 공원 공법 가능 도심형 수직공원, 세계 첫 기술개발, https://ditlab.weebly.com/public-park--eco-urban-helix.html

입체도시공원 도입을 통해 토지를 입체적으로 이용하여 각종 시설과 도시 내외 공원을 결합하여 도시 내의 공원비율을 향상시키고, 자체적으로 조달하기 어려운 공원개발, 유지비용은 공원과 복합화하여 설치된 시설에서 충당 송지영 외, “도시 내 공원 확충을 위한 해외 입체도시공원 사례에 대한 연구”, 고려대학교, 2008. 가능

시장상황에 대한 분석

가. 서울시 도시계획 분석  : 2030서울플랜

총 4가지의 목표로 구성되어 있다. 본 과제에 포함된 내용을 정리해보고자 한다.

1) 더 나은 서울로 도약, 서울의 국제적 중심지 육성전략 본격화
   - 잠실의 광역 교통의 제2창구로서의 입지 확보
2) 기울어진 운동장을 바로잡는 지역별 특화 발전전략 시행, 확산
   - 지역특화 및 활성화를 위한 권역별 지구단위 계획 수립 : 동북권 (광진구 아차산역)
   - 광역교통과 도시계획 연계를 위한 철도역 일대 공간혁신 전략 수립 : 주변(테크노마트, 강변역)과 연계한교통 복합화	
3) 시민 전체가 혜택을 누리는 품격 있는 도시관리 실행 강화
   - 장기미집행 실효에 대한 도시계획조치 완료 : 도시자연공원구역 지정 추진
   - 서울의 공간비전 및 도시계획 토대 마련 : 수도권 광역도시계획 수립 (2040)
4) 시민이 체감할 수 있는 도시계획 제도개선 및 도시관리 기반 강화
   - 시대여건, 지역특성에 맞는 도시계획 제도 개선 : 서울형 용도지역 체계재편 실행계획 수립 및 공공기여 기준 개선, 지하 건축률의 도시계획적 관리방안 연구
   - 생활환경의 질적 향상을 위한 미래 도시관리 기반 조성 : 품격있는 도시광장 조성 관리방안 마련 (광장) 

나. 수요 인원 분석

● 고속버스

현재 서울시에는 크게 동서울, 서울고속버스, 센트럴시티, 서울남부, 상봉시외버스터미널로 총 5개의 터미널이 있다. 이 중 동서울터미널의 승객수를 살펴보면 전체 이용객의 30%를 차지하고 있다.서울에서 가장 많은 수요를 담당하지만, 이용객수를 대지면적으로 나눈 값을 살펴보면 동서울터미널의 포화도가 가장 높다. 직간접적인 지표를 통해 동서울종합터미널이 서울에서 중요한 역할을 수행하고는 있지만, 충분한 인프라가 구축되지 않았음을 알 수 있다.

● 시내버스

서울 행정구역 기준으로 동서울터미널 주변을 조사한 결과, 주 이용 지역은 광진구, 송파구, 강동구 3개 구로 나타났다. 세 지역의 자연성장률 추계인구 통계는 성장세를 유지할 것으로 예상된다. 이는 노후화된 시설을 재개발 및 개선 여지가 있음을 나타낸다.

다. 교통량 분석

동서울터미널은 강변역, 테크노마트, 강변북로, 강변우성아파트와 인접해 있는 상황이다. 그에 따라 교통량이 다른 터미널에 비해 많은 상황이다. 
서울시 주요 터미널의 주변도로 주행속도를 비교한 결과 동서울 터미널 주변 강변역로와 강변역로 4길의 주행속도가 다른 도로보다 낮은 수치를 보인다. 

라. 녹지공간 분석

● 경제성 - 녹지 공원 조성으로 도시재생 및 주변 경제 활성화 - 충분한 휴게공간의 도입

● 사회성 - 헤도닉 가격함수 주택, 토지에 포함된 환경적 가치를 계산하기 위한 함수 : 추정 결과 자택 인근 도시공원의 잠재가격이 강·하천보다 2~3배 증가 - 단순한 교통 허브 역할을 넘어 시민과 이용객을 위한 공원으로 활용 - 인접공원(뚝섬공원, 어린이대공원)과의 접근성이 떨어져 공원 및 휴식공간의 필요성 대두

● 사례 : 기존/경쟁 공원과의 비교

1) 서울로 7017, 뉴욕 하이라인파크의 성공 사례를 모방하여 강변역에서 이어지는 육교를 공원화

2) 수직정원 - Dutch Pavilion : 건물의 중간 한 층을 전부 숲으로 조성. 토심은 1m 정도를 두어, 높이 8m 이상의 교목도 심을 수 있게 하였고, 16m 정도의 층고를 두어 충분한 빛을 유입할 수 있게 하였음. 또 통나무를 기둥 구조로 사용함으로써 친환경적이고 녹지와 구조 간의 이질감을 줄인 수직공원. MVRDV, https://www.mvrdv.nl/projects/158/expo-2000 - Eco Urban Helix(D.I.T 기술디자인연구소) : 조립 방식의 도심형 수직공원. Spiral의 형태의 선 위에 공원을 조성하여 좁은공간에서 산책을 가능하게 한 사례. D.I.T Lab, https://ditlab.weebly.com/public-park--eco-urban-helix.html

3) 입체도시공원 : 상업시설, 공공시설, 교통시설, 휴식시설 복합화 - 프랑스 파리 몽파르나스 정종대 외, 입체도시계획제도의 도시정비 사업 활용방안 연구, 주택도시 연구원, 2006 - 일본 요코하마 아메리카산 입체도시공원 - 일본 나고야 오아시스21

개발과제의 기대효과

기대효과

가. 지하공간 확보에 대한 기대효과

강변북로에 버스 전용 진출입로를 설계 : 강변역 주위의 교통량을 분산시킨다. 한국교통연구원에서 동서울터미널 부근의 교통량을 추정한다. 2018년 동서울터미널 진출입 도로의 1일 추정교통량은 각각 16,416대와 12,450대로 추정된다. 동서울터미널 전용 버스 진출입로를 강변북로로 바로 진출입 하게끔 설계를 하게 되면 주변 통행량이 1일 동서울터미널 운행횟수인 1,200대씩 감소하고 하차장에서 승차장으로 다시 이동하는 통행량인 600대 정도가 추가로 감소한다. 따라서 터미널로 진입하는 도로의 경우 약 15,216대로 7.3% 감소, 강변북로로 진출하는 도로의 경우 약 10,650대로 14.5% 정도 감소하는 효과가 나타난다. 교통흐름에 악영향을 주는 대형차량 통행량이 감소하여 혼잡 시 평균속도 또한 12~15km/h에서 크게 개선될 것으로 보인다.

나. 지상공간 확보에 대한 기대효과

도시재생 효과로 인한 지역경제 활성화
조망, 접근이 용이한 녹지공간 생성으로 주민들의 편익 증가
구의자양재정비촉진지구 재개발(1363세대)에 및 높은 접근성에 따른 공원수요 증가 예상
영향범위 460m안 2.12%의 지가 토지의 가격 상승효과 예상
대기 정화효과 : 미세먼지를 흡착, 흡수하여 초미세먼지 40.9%, 미세먼지 25.6% 저감 국립산림과학원
기후 완화: 도시숲은 여름 한낮 평균기온을 3~7℃ 낮추고, 습도를 9~23% 높인다.
소음 감소: 도로 옆 조성된 침엽수는 자동차 소음 75%, 트럭소음 80%를 감소시킨다.
정서 함양: 15분간 숲을 바라보는 것만으로도 코티솔 스트레스 호르몬의 일종. 농도가 15.8%, 혈압이 2.1% 감소한다.

설계

설계사양

제품의 요구사항

개념설계안

1. 터미널 지하화를 통한 승차장, 하차장, 차고지를 분리 설계하여 버스의 동선 최적화 및 승객의 안전을 확보한다.

2. 터미널 버스 전용 강변북로 진출입로를 설계하여 교통 흐름의 효율성을 극대화 한다.

3. SUNEX 프로그램을 통해 지반조건에 적절한 흙막이 설계와 공법을 선정한다.

4. 지하화를 통해 확보한 지상공간에 녹지공간을 설계한다.

이론적 계산 및 시뮬레이션

- SUNEX (elasto-plastic analysis of Step UNderground EXcavation)는 단계별 지하굴착에 대한 탄소성 해석 프로그램이다. 각종 흙막이 가설구조물을 탄소성 구조해석과 시공단계별 해석을 통해 모멘트, 전단력, 벽체토압, 변위, 지표침하 등의 결과를 아웃풋하며, 그래프와 해석결과를 제공한다.

- SUNEX 프로그램 진행 순서 깊이별로 지반특성과 지반 정수 입력 → 굴착 깊이 및 지하수위 결정 → 벽체, 슬래브, 스트러트 치수 결정 → 단계별로 굴착 → 히빙, 보일링과 관련된 토질 안전율 검토 → 전단력, 모멘트, 침하에 따른 부재 안전율 검토

<1차굴착> <2차굴착> <3차굴착>

상세설계 내용

지하공간을 설계하기 위해 도로의 기준에 관한 규칙, 환승센터 및 복합환승센터 기준, 주차장법 시행 규칙, 여객자동차 터미널 규칙, 임향교통시설을 참고 하여 설계 치수를 결정하였다.

설계 치수를 정한 뒤, CAD와 Sketch-up을 활용하여 단면을 설계하고 이를 3D화 하였다.

<지하 1층 도면>

<지하 2층 도면>

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

포스터

완료작품의 평가

내용

향후계획

내용