I. 서론

우리나라는 자연 결빙된 하천과 호수 등의 얼음면을 축제, 낚시, 썰매장 등 다양한 여가활동 공간으로 활용하고 있다. 이에 전국 45개소의 얼음축제장과 320여 개소의 얼음 낚시터를 찾아 연간 수백만 명의 관광객이 방문하고 있다(강원특별자치도, 2025). 특히, 지역 얼음축제는 계절성 여가활동을 넘어, 지역의 정체성을 강화하고 지역경제 활성화를 도모하는 지역･도시 문화전략으로 활용되었다(백선혜, 2006). 결국 계절성 축제의 지속가능성은 자연 및 사회재난을 예방하기 위한 안전관리 기반 확보와 직결된다(나유경 등, 2019). 자연 얼음결빙은 계절적 영향으로 형성되는 임시 지지면(temporary bearing surface)으로서, 기온, 일사량 및 수위 등 자연환경 조건에 영향을 받는다(Michel and Ramseier, 1971; Kirillin et al., 2012; Zhang et al., 2023). 얼음면의 강도는 낮 시간 동안 열에너지 전도 및 일사의 영향으로 약화되기 때문에(Kirillin et al., 2012; Zhang et al., 2023), 얼음 안전사고는 주로 해빙기(2월)와 기온이 상승하는 낮 시간에 집중되며, 최근 3년간(2022–2024) 전국적으로 연평균 48건의 얼음 안전사고(사망 9명, 부상 5명)가 발생하였다(소방청, 2024).

한편, 자연환경 조건 외에도 공간 이용자와 장비 등 활동중량에 따라 얼음면의 지지 성능이 급격하게 달라질 수 있다(Nevel, 1977). 실제로 김경남･신지훈(2026)은 방문객 비중이 70% 이상인 강원권 얼음 축제(전국 대비 약 27%)의 경우, 얼음면에 가해지는 하중이 매우 큰 상황이며, 이와 관련된 안전사고는 연평균 7건(중경상자 3명)이 발생한 것으로 보고하였다. 공식 축제장 내 사망사고는 없으나, 축제 종료 직후 15일간의 관리 소홀 기간과 미인가 낚시터에서 사고 발생 가능성이 높은 것으로 파악되었다(행정안전부, 2024). 안전관리를 위해서는 행사장의 이용자, 장비 또는 시설에 의한 평균하중이 낮더라도 출입구, 포토존, 판매대 주변 등 다중이용이 동시에 발생하는 특정 지점에서 발생하는 국부하중의 집중도가 사고의 직접적인 원인이 될 수 있으므로(Nevel, 1977), 이에 대한 면밀한 검토가 필요하다.

얼음의 역학적 특성을 살펴보면, 하중을 받는 초기에는 탄성체(elastic body)로 거동하지만, 지속적인 하중을 받으면 크리프(creep) 특성을 보이는 점탄성(viscoelasticity) 재료로 복잡한 특성을 보인다(Ashton, 1986). 특히, 얼음면의 강도는 두께와 관련되며 분산에 따른 평균하중과 동시집중에 따른 국부하중(concentrated load)에 영향을 받는다(Weeks and Assur, 1967). 파괴 메커니즘은 휨하중(bending load)과 전단하중(shear load)에 의해 작용한다(Weeks and Assur, 1967). 즉, 인파의 집중은 얼음면 강도를 떨어뜨리는 주요 요인이며, 부가적으로 얼음의 종류와 질(투명도, 단면 결손 등)도 강도에 영향을 미친다(Michel and Ramseier, 1971).

국외 연구에서는 Masterson(2009)이 얼음의 유효 탄성계수를 5GPa, 포아송비를 0.33으로 제시하고 CRREL (2010)가 단면결손 보정 방법을 제시하고 있다. 그러나 이 연구는 얼음 도로(ice road)와 중장비 지지력을 중심으로 검토하였기 때문에 사람 중심의 레저활동을 검토하는 데 직접 적용하기 어렵다(Masterson, 2009; CRREL, 2010). 이에 캐나다, 미국, 알래스카 등에서는 얼음 지지력 공식을 기반으로 한 안전기준을 마련하고 있다(Gold, 1971; Minnesota Department of Natural Resources, 2023).

반면에 국내 연구는 매우 제한적이다. 김경남(2014)은 정책메모를 통해 얼음 안전의 중요성을 제기하였으나, 소방청(2024)의 수난사고 통계와 행정안전부(2024)의 해빙기 안전대책을 통한 현황 파악에 그치고 있는 상황이다. 현재 현장의 자연 결빙 얼음면에서 활용 가능한 정량적 기준이나 구체적인 산정식은 제시되지 못하였으며(김경남, 2014), 현장 관리자들은 경험적 판단에 의존하거나 두께 측정만으로 안전성을 판단하는 등 공학적 근거가 결여된 상태이다. 이에 과학적 평가를 실시하여 폭우, 폭염, 해수면 상승 등 기후변화 리스크를 고려한 지역･도시 맞춤형 정책과 예방 중심의 관리체계를 수립하는 것이 중요한 과제이다(김수영 등, 2015)(그림 1).

그림 1.

얼음축제장의 일반적인 현장 모습

이 연구는 국내 자연 결빙 하천 및 호수 얼음면의 두께, 강도계수, 운영 특성을 현장 조사하여 실측 데이터를 확보한 후, Gold의 얼음 지지력 공식을 기반으로 얼음 활동공간에 적용 가능한 허용하중 및 수용인원 산정 모델을 개발하고, 현장 관리자가 즉시 활용할 수 있도록 표준형 허용하중･수용인원 보기표를 제시하였다.

II. 얼음축제장의 안전대책 마련을 위한 이론적 배경

1. 얼음의 물리적 특성과 파괴 메커니즘

얼음의 결빙과 해빙은 잠열(latent heat)과 흡열(heat absorption)에 의해 순환된다. 기온이 영하로 낮아지면 상대적으로 온도가 높은 물속 열에너지(4℃)가 얼음을 통해 대기로 방출되면서 결빙이 일어나며, 반대로 기온이 영상으로 올라가면 대기의 열에너지가 얼음으로 전도되어 해빙이 진행된다(Hobbs, 1974). 국내 얼음축제장은 자연 결빙과 함께 살수 결빙(spray icing)을 병행하여 두께 30cm까지 형성된다.

얼음을 파괴하는 주요 하중은 휨하중과 전단하중이다. 두껍고 견고한 얼음에 사람 여럿이 올라서면 얼음 면의 위쪽은 압축되고 아래쪽은 늘어나면서 넓은 면적(수 ㎡)에 걸쳐 수직변형의 휨하중이 발생한다(Kerr, 1976). 이때 하중을 받지 않은 얼음면과 휨하중을 받는 얼음면의 경계면에 전단응력이 발생한다. 견고한 얼음은 이러한 하중에 대한 저항력이 크지만, 약화된 얼음은 저항력이 감소하여 균열이 발생하거나 구멍이 뚫리게 된다(Timco and Weeks, 2010).

얼음의 종류는 크게 투명얼음(clear ice, black ice, blue ice)과 백색얼음(white ice, snow ice)으로 구분된다. 투명얼음은 자연수가 천천히 얼어 결정이 조밀하고 강도가 높으며(강도계수 A=3.5–5.0), 백색얼음은 눈이 녹아 얼거나 기포가 포함되어 강도가 약하다(A=1.7–2.5)(Gold, 1958). 해빙기에는 두껍고 견고한 얼음면도 보이지 않는 아랫부분부터 녹기 시작하여 윗면이 불투명해지고 작은 얼음 알갱이들이 관찰되기 시작하면 강도는 당초의 50% 이하로 감소한다(Palosuo, 1963).

2 Gold의 얼음 지지력 공식

Gold(1971)은 캐나다의 빙공학(氷工學, Ice Engineering) 연구를 통해 얼음면의 허용하중을 산정하는 기본 공식을 제시하였다.

여기서, P는 허용하중(kg), A는 얼음의 상태 및 환경에 따른 강도계수(kg/㎠), h는 얼음의 두께(cm)이다.

이 공식은 얼음 두께의 제곱에 비례하여 지지력이 증가함을 보여주며, 강도계수는 얼음의 질과 온도 조건에 따라 결정된다. 미국 Minnesota Department of Natural Resources(2023)는 이 공식을 기반으로 얼음 두께별 최대 허용중량 가이드라인을 제공하고 있으며, 투명얼음의 경우 A=50psi(약 3.5kg/㎠)를 기준으로 사용한다.

그러나 Gold의 공식은 정적 하중을 가정하며, 복수의 하중점 중첩 효과나 동적 하중을 직접 고려하지 않는다는 한계가 있다(Masterson, 2009). Fitzgerald(2023)는 대형 건설장비에 대한 연구에서 Gold 공식만으로는 휨응력이 최대 허용응력을 56–71% 초과할 수 있음을 지적하였다. 따라서 실제 현장 적용 시에는 동적 하중, 단면결손, 안전율 등을 추가적으로 고려해야 한다.

3. 안전율 및 보정계수

구조물의 안전설계에서 안전율(Factor of Safety, FS)은 예측 불가능한 하중 증가와 재료 강도의 불확실성을 고려하기 위한 핵심 개념이다(Meyerhof, 1970). 얼음의 경우 온도, 결정구조, 하중 지속시간에 따라 강도가 크게 변동하므로 높은 안전율이 요구된다. 캐나다 Alberta주의 얼음작업 안전기준은 안전율 2.0–3.0을 권고하고 있으며(Government of Alberta, 2013), 대중이 밀집하는 축제장의 경우 4.0 이상의 안전율이 필요하다는 것이 일반적 견해이다.

동적계수(Dynamic factor, D)는 보행 및 진동에 의한 충격하중을 고려하기 위한 것으로, 일반적으로 0.5를 적용한다(국토교통부, 2016) 구멍계수(Hole factor, H)는 낚시구멍에 의한 단면결손과 응력집중을 반영하며, 구멍 밀도에 따라 0.2–0.4의 강도 저하를 가정한다(Zabilansky and Haynes, 2004). 구멍 보정계수(Ch)는 유효 단면적 감소율을 고려하여 0.7–0.8을 적용할 수 있다.

III. 연구방법

1. 연구의 범위 및 절차

이 연구는 자연 결빙 하천･호수의 얼음면(축제장과 낚시터)이 있는 3개소의 연구대상지를 설정하여 얼음축제 운영 기간 중 최대 이용 조건을 반영할 수 있는 시기에 현장조사를 실시하였으며, 다음과 같은 절차로 진행하였다.

(1) Gold(1971)의 얼음 지지력 공식에 대한 이론적 검토

(2) 현장 조사를 통한 주요 공학변수(얼음 두께, 강도계수, 동적계수, 안전율 등) 조사

(3) 허용하중 및 수용인원 산정

(4) 현장관리용 표준형 보기표의 개발 및 적용성 검토

2. 연구대상지

암산 얼음축제장(안동)은 하천점용허가 면적 3ha의 대규모 축제장으로, 스케이트 렌탈 위주로 운영된다. 어린이 방문객이 주를 이루며 일부 성인이 참여하므로 인당 평균체중 70kg을 적용하였다. 얼음 상태는 투명과 백색이 혼재되어 있어 보수적으로 강도계수 2.8을 적용하였다.

산정호수(포천)는 60m×100m(6,000㎡) 규모로, 얼음자전거와 썰매가 주요 종목이다. 특히 오리썰매, 푸우썰매 등 상대적으로 하중이 큰 장비(50kg/대) 130여 대가 운영되고 있어 이를 최대 하중 요인으로 판단하였다. 썰매와 체중을 합산하여 단위중량 180kg으로 설정하였으며, 얼음 상태가 양호하여 강도계수 3.5를 적용하였다.

차탄천(연천)은 60m×100m 규모로 스케이트 렌탈 및 식음료 서비스 위주이다. 어린이 방문객 중심이며 일부 성인 참여로 인당 평균체중 70kg을 적용하였다. 얼음 상태는 보통 수준으로 강도계수 3.0을 적용하였다.

3. 현장 조사

현장 조사는 2026년 2월 3일(화)부터 2월 4일(수)까지 2일간 경북 안동시 암산, 경기 포천시 산정호수, 경기 연천군 차탄천의 3개 지점에서 실시하였다. 조사 항목은 얼음의 물리적 특성과 운영 조건을 종합적으로 반영하도록 구성하였다.

얼음 두께(h)는 간략법(드릴링)으로 최소 3개 지점에서 실측한 후, 평균값을 적용하였다. 최대 수심은 현장 관리자 문의를 통해 확인하고 일부 구간은 직접 측정하였다. 사업장 면적은 하천점용허가 면적을 기준으로 확인하였으며, 최대 방문객 수는 평일 및 주말 기준 최대 동시 입장인원을 기록하였다.

얼음의 종류와 상태는 육안 관찰을 통해 투명도, 색상, 기포 포함 여부 등을 평가하였다. 강도계수(A)는 얼음의 종류와 현장 온도 조건을 고려하여 기존 문헌에서 제시된 기준값을 적용하였으며, 일부 판단에는 현장 상태에 대한 공학적 해석이 반영되었다. 단위중량(W)은 활동 유형(스케이트, 썰매, 얼음자전거 등)에 따라 1인당 평균체중 또는 장비중량을 포함한 평균하중으로 산정하였다(표 1).

4. 얼음 안전관리 공학 모델 개발

이 연구에서는 Gold의 기본 공식을 확장하여 동적하중, 단면결손, 안전율을 통합하고 얼음축제장과 낚시터에 적용 가능한 허용하중 및 수용인원 산정 모델(4단계)을 개발하였다.

1단계: 얼음 지지력의 기본 계산(Gold의 공식)

얼음 지지력의 기본 계산은 식 (1)의 Gold의 공식으로 산정한다.

2단계: 안전율 산정

여기서, FS는 안전율, Ptheory는 이론적 허용하중(kg), Pactual는 실제 투입하중(kg), D는 동적계수(일반적으로 0.5), H는 구멍계수(0.2–0.4)이다.

3단계: 얼음면의 단위면적당 허용하중 산정

여기서, Pallow는 안전율 고려 허용하중(kg), Ch는 구멍 보정계수(0.7–0.8), D+1은 동적 할증을 포함한 보정계수, qallow는 허용 면하중(단위면적당 허용하중), Azone은 관리구역 면적이다. 관리구역 면하중은 투명얼음의 경우 반경 3–4m, 백색얼음의 경우 반경 1–1.5m로 설정하였다.

4단계: 지점 수용인원 산정

반경 내의 하중 영향권(지점)에서 허용할 수 있는 인원은 식 (5)와 같이 산정된다.

여기서, N은 지점 수용인원(명), L은 하중 영향 반경(m), W는 1인당 평균체중(kg)이다.

투명얼음의 경우 3–4m, 백색얼음의 경우 1–1.5m를 적용한다.

5. 입력 파라미터

허용하중 및 수용인원 산정식에 적용할 변수의 대푯값은 표 2와 같이 설정하였다.

최소 기준 안전율 4.0은 얼음 위 행사의 불확실성을 고려하여 일반 구조물 기준(2.0–3.0)보다 높게 설정하였으며, 강도계수는 표 3의 기준을 적용하였다.

IV. 연구 결과

1. 허용하중 및 안전율 산정 결과

Gold 공식을 활용하여 현장의 허용하중을 분석한 결과, 얼음 두께 25cm에 강도계수 3.5를 적용한 산정호수가 2,187.5kg으로 연구대상지 중 가장 높은 지지력을 나타냈다. 차탄천과 암산은 얼음 두께가 24cm로 동일하였으나, 빙질 상태에 따른 강도계수(각각 3.0, 2.8)의 차이로 인해 허용하중은 각각 1,728.0kg과 1,612.8kg으로 산출되었다(표 4).

동적계수 및 구멍계수를 고려한 실효 하중(kg/㎡)을 적용하여 안전율을 계산한 결과, 모든 연구대상지에서 목표 안전율 4.0을 크게 상회하는 것으로 나타났다. 산정호수가 20.8로 가장 높은 안전율을 보였으며, 차탄천은 16.5, 암산은 15.4로 나타나, 현재 얼음축제장은 운영 조건에서 구조적 안전성을 충분히 확보하고 있음을 확인하였다. 동적계수와 구멍계수를 반영한 실효 하중(kg/㎡) 기반의 안전율(FS) 계산 결과, 모든 대상지에서 목표 안전율인 4.0을 크게 상회하는 것으로 나타났다. 대상지별로는 산정호수가 20.8로 가장 높았으며, 차탄천(16.5)과 암산(15.4)이 그 뒤를 이어 조사 시점의 운영 조건하에서는 충분한 구조적 안전성을 확보하고 있음을 확인하였다.

그러나, 실질적인 얼음축제의 안전 확보를 위해서는 최대 부하하중뿐만 아니라 분산 평균하중을 기반으로 한 검토를 병행할 필요가 있다. 이는 특정 구역에 인파가 밀집되는 국부하중은 얼음판 파손의 직접적인 원인이 될 수 있는 잠재적 위험요인이기 때문이다. 실제로 연구대상지의 분산 평균하중과 허용 면하중을 비교한 결과, 산정호수와 차탄천은 분산 평균하중이 각각 3.9kg/㎡와 1.8kg/㎡로 산출되어, 안전율을 고려한 허용 면하중(산정호수 7.9kg/㎡, 차탄천 6.3kg/㎡) 대비 충분한 안전 여유율을 확보하고 있는 것으로 나타났다. 반면, 암산은 분산 평균하중이 5.8kg/㎡로 분석되어 허용 면하중(5.8kg/㎡)과 임계치가 일치하는 것으로 분석되었다. 이는 인파가 밀집될 경우 구조적 불안정성이 증대될 수 있으므로 철저한 안전관리가 요구됨을 시사한다. 따라서, 보수적인 안전관리를 위해 현장 관리자는 계획상의 허용 면하중과 특정 구역에 집중되는 실효 하중을 비교하여 축제장의 운영(안전) 여부를 판단하여야 할 것으로 판단된다.

한편, 관리구역당 수용인원은 2.0–4.1명 수준이었다. 산정호수는 얼음 강도계수가 연구대상지 중에서 가장 높았지만, 트랙터(900㎏)와 썰매차량(180kg×13량)이 썰매기차의 형태로 운영되는 것을 고려하여 수용이 가능한 인원은 가장 적은 것으로 확인되었다.

2. 자연 결빙 얼음면의 현장관리용 표준형 보기표

현장조사 결과, 자연 결빙 얼음면의 종류에 따라 강도계수의 차이가 나타났으며, 허용하중도 상이하였다. 이를 토대로 얼음 종류(투명/백색)와 두께(15–30㎝)에 따른 반경 관리구역(3–4m/1–1.5m)의 허용하중과 수용인원을 제시한 현장관리용 표준형 보기표를 개발하였다(표 5, 6). 두께 25㎝ 조건(T=25㎝)에서 투명얼음은 강도계수 3.5를 적용하여 지점 허용하중과 수용인원을 각각 364.6kg, 5.2명으로 하고(표 5), 백색얼음은 강도계수 1.75를 적용하여 지점 허용하중과 수용인원을 각각 182.3kg, 약 2.6명으로 제시하였다(표 6). 이를 통해 현장 관리자는 특정 구역(입구, 포토존, 식음료 판매대 등)에 집중되는 실제 하중을 보기표의 지점 허용하중과 비교하여 안전 운영 여부를 즉시 판단할 수 있다.

3. 현장 위험요인 및 관리 방안

연구대상지 현장 조사에서 국부하중 집중 현상, 낚시구멍에 의한 단면 결손, 점탄성 거동의 잠재적 위험요인이 확인되었으며, 현장 안전관리는 다음과 같이 추진한다.

먼저 출입구, 포토존, 판매대 주변 인파가 밀집하는 것을 방지하기 위해 의자나 조형물을 배치해 인파가 한 곳으로 집중하지 않도록 물리적 거리를 확보하여 분산을 유도한다. 다음으로 낚시 구멍 등의 밀도가 증가하면 유효 단면적이 감소하고, 응력이 집중하면서 실제 허용하중이 이론값보다 낮아질 수 있으므로 응력 한계치에 도달할 때 나는 전조 현상(소리, 변위, 크랙 선)을 파악해야 한다. 마지막으로 입장 후 오후까지 지속하중 및 진동하중이 반복되면 크리프 변형이 누적되므로 얼음 두께를 오후 2–3시경에 재측정하여 강도를 확인한다.

즉, 합리적인 관리를 위해서는 단순히 분산 평균하중을 고려하는 것이 아니라 집중 국부하중(지점 허용하중)까지 종합적으로 고려할 필요가 있다. 얼음면에 가해지는 분산 평균하중, 집중 국부하중이 중첩되면 분산 면적이 서로 겹치면서 응력이 증가하고, 결국에는 허용하중보다 낮은 상태에서도 연쇄파괴 우려가 있다. 이를 위해서는 연쇄파괴 방지를 위한 권고 이격거리 가이드라인을 활용하여 위험요인을 관리해야 한다(표 7).

4. 현장 관리자용 자연 결빙 얼음 일일 점검 체크리스트

현장 위험요인을 검토하고 관리 방안을 마련하여, 현장 관리자가 자연 결빙 얼음면을 일일 점검하는 체크리스트를 제시하였다(그림 2). 일일 점검은 대기와 지면에 축적된 열에너지 전도에 의해 얼음의 흡열량이 가장 많은 오후 2시에 실시하여, 하루 중 얼음의 강도가 가장 약화되었을 때 물리적 안전 지표 측정, 수용인원 및 허용하중 관리, 공학적 위험 징후를 확인함으로써 위험 상황을 4단계로 최종 판정(정상/주의/경계/위험)하도록 설계하였다.

그림 2.

현장 관리자용 자연 결빙 얼음 일일 점검 체크리스트

V. 고찰

1. 얼음 현장관리용 표준형 보기표의 적용 가능성

최종적으로 개발된 Gold 공식 기반 현장관리용 표준형 보기표를 실제 현장에서 적용할 수 있는지 평가하기 위해 객관성, 용이성, 확실성(보수적 판단), 확장성 측면에서 검토하였다.

먼저 국내 최초로 얼음 두께와 종류에 따른 허용하중 및 수용인원을 정량적으로 제시하여 데이터의 객관성을 확보하였고, 얼음 두께에 따른 수용인원을 확인할 수 있도록 설계되었다.

현장 적용 용이성 측면에서 현장 관리자가 복잡한 계산 없이 보기표를 참조하여 안전 운영 여부를 판단하도록 하므로 체계적인 안전관리가 가능함을 확인하였다. 특히, 현장관리용 표준형 보기표를 중심으로 일일 점검 체크리스트를 작성하도록 대책을 마련한다면 안전 확보를 위한 신속한 의사결정이 가능하다는 것을 알 수 있다.

연구 결과 얼음축제장 3개소의 안전율이 15.4–20.8로 높게 나타난 것은 안전율이 얼음 두께 제곱에 비례하는 특성과 하중의 공간적 분산, 보수적 보정계수 적용이 결합된 결과로 해석된다. 다만, 안전 관리자는 얼음면의 불확실성을 감소시켜 발생 가능한 위험요소를 저감하는 것이 중요하기 때문에 보수적 안전율(4.0)을 확보하여야 한다.

확장 가능성 측면에서는 현재 투명얼음과 백색얼음으로 구분하여 제시된 현장관리용 표준형 보기표를 향후 온도, 결정구조, 하중 지속시간 등의 변수에 따라 더욱 정교한 모델로 발전시킬 수 있을 것으로 판단된다.

2. 연구의 한계점 및 개선 방향

이 연구는 선행 문헌을 근거로 얼음 강도계수를 적용하였다는 점에서 실제 빙질과의 차이가 발생할 수 있는 주관적 한계를 지닌다. 이를 보완하기 위해 향후 국내 얼음 축제장의 자연 결빙 얼음 시편을 채취하여 실내 압축강도 및 휨강도 시험을 수행함으로써 보다 정밀한 강도계수를 도출할 필요가 있다. 또한, 드릴링을 활용한 간략법 현장 조사는 얼음 하부의 공동화(cavitation)나 결빙 약화 지점을 파악하는 데 한계가 있으므로, 수중 카메라나 초음파 두께 측정기 등 정밀 장비를 활용한 추가 조사가 요구된다.

또한, 얼음 면하중 산정 시 하중 영향 반경을 얼음 종류에 따라 고정값(투명 3–4m, 백색 1–1.5m)으로 설정하여 두께 변화를 충분히 반영하지 못한 측면이 있다. 따라서 향후 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)과 같은 방법을 통해 얼음 두께에 따른 하중 분산 범위의 변화를 정량적으로 분석하는 후속 연구가 필요하다. 아울러 단위중량 산정 시 운영자의 구두 진술에 의존하여 발생할 수 있는 불확실성을 개선하기 위해, 방문객의 체중 분포 조사와 실제 장비 중량 측정을 통한 데이터의 신뢰도 확보가 병행되어야 한다.

마지막으로 조사 시점과 관련해서는 2월 초순의 단일 시점에 그치지 않고, 시계열 모니터링을 통해 기온 상승에 따른 강도 감소율을 정량화함으로써 해빙기(2월 중순~3월)의 급격한 결빙 변화를 모델에 반영해야 한다. 이 연구에서 제안한 현장관리용 표준형 보기표는 이론적 수식과 제한적인 현장 데이터를 기반으로 개발되었으므로, 향후 다양한 얼음 축제 및 낚시터 현장에 실제 적용하고 그 결과를 분석하여 지속적으로 검증 및 보완해 나가야 할 것이다.

3. 정책적 시사점

앞서 설명했듯이 데이터 측정 환경에 따른 불확실성 및 기후변화에 따른 미래의 불확실성을 저감하기 위해서는 과학적 평가를 통한 신뢰도 높은 결과를 확보하는 것이 중요하겠지만(김수영 등, 2015), 이 연구도 이론적 수식과 현장 데이터를 기반으로 과학적 결과를 도출한 것에 의의가 있다.

현재 얼음 축제장의 안전 관리는 각 지방자치단체의 경험적 판단에 의존하고 있어 지역별 편차가 크며, 이를 규제할 명확한 법적 기준이 부재한 실정이다. 따라서 이 연구에서 제시한 현장관리용 표준형 보기표를 기반으로 ｢재난 및 안전관리 기본법｣ 또는 ｢다중이용시설 등의 실내공기질관리법｣에 얼음 안전관리 기준을 신설하는 등 안전관리 기준의 법제화될 수 있다(나유경 등, 2019).

또한, 연구 결과를 바탕으로 사전 준비(얼음 두께 확보 및 안전장비 배치), 운영 중 점검(일일 체크리스트 활용), 비상 대응(균열 발생 시 조치) 등을 체계화한 ｢얼음 축제장 표준 안전관리 매뉴얼｣을 제작하여 전국 지자체에 보급함으로써 전국적으로 통일된 안전 관리 시스템을 구축할 수 있을 것이다.

마지막으로, 현장관리용 표준형 보기표와 일일 점검 체크리스트를 활용한 현장 관리자 대상 교육 프로그램을 개발하고, 얼음 축제 개최 전 필수 교육으로 운영하여 자연 결빙 얼음면에 대한 현장 안전관리가 체계적으로 이루어지도록 할 수 있을 것으로 판단된다.

정량적 안전기준이 확립되면 얼음 축제 운영자의 배상책임 범위가 명확해지며, 보험 상품 개발도 가능해진다.

VI. 결론

이 연구는 자연 결빙 하천･호수의 얼음면인 얼음축제장과 낚시터의 안전관리에 대해 경험적 판단 의존으로부터 공학적･정량적으로 접근으로 전환하기 위한 현장관리 기준을 국내 최초로 제시하였다. 특히 Gold(1971) 공식을 기반으로 동적 영향, 단면결손, 안전율 개념을 결합하여 현장 관리자가 복잡한 계산 없이도 즉시 활용 가능한 허용하중･수용인원 산정 절차와 현장관리용 표준형 보기표, 일일 점검 체크리스트를 일체형으로 설계한 점에서 실무적 기여가 크다.

제안된 현장관리 기준의 적용성을 확인하기 위해 연구대상지 3개소(안동 암산, 포천 산정호수, 연천 차탄천) 현장조사를 수행한 결과, 얼음 두께는 24–25cm, 강도계수는 2.8–3.5 범위로 확인되었다. 조사 시점의 운영 조건에서는 목표 안전율 4.0을 상회하는 안전율(15.4–20.8)을 확보한 것으로 분석되어 운영 안전성을 정량적으로 뒷받침하였다.

아울러 이 연구는 평균 상태의 안전성 확인에 그치지 않고, 출입구･포토존･대기열 등에서 발생하는 밀집에 따른 국부하중 증가를 핵심 관리 단위로 명시하였다. 그리고 현장관리용 표준형 보기표 기준과 권고 이격거리 가이드라인을 결합하여 방문객의 분산 운영과 국부하중 밀집 관리를 연계하고 필요시 구역 제한･폐쇄를 결정할 수 있는 현장 의사결정 체계를 구체화하였다. 특히, 얼음 강도가 약화할 가능성이 높은 오후 2시경 점검의 중요성을 포함하여 단순 두께 기준뿐만 아니라 운영 시간･행태를 기준으로 반영하였다.

종합하면, 이 연구는 제한된 관측과 이론적 가정에 기반하기 때문에 절대적 기준이 아니라 보수적 운영 지침(참고 기준)으로 활용되어야 한다. 단, 국내 자연 결빙 얼음면 안전관리에 필요한 핵심 요소를 정량화하여 표준화된 실무 기준으로 제시하고, 현장관리용 도구를 제공하여 활용성과 확장성을 동시에 확보하였다. 최근 다양한 재난이 연쇄 혹은 동시다발적으로 발생하여 복합재난화되는 경향을 고려할 때, 다양한 운영･환경 시나리오를 반영한 사전 관리대책 마련도 필요하다(나유경 등, 2019). 향후에는 다양한 지역･운영 유형을 포함한 적용 사례 축적, 얼음 시편 강도시험 및 유한요소해석 기반 하중 분산 범위 정량화, 해빙기 강도 변화의 시계열 모니터링을 통해 기준의 일반화 및 신뢰도 강화룰 도모할 수 있다. 이러한 누적 검증이 이루어질 경우, 지자체 표준 매뉴얼 및 관리자 교육 체계로의 연계를 통해 지역 간 편차를 줄이고 국내 얼음 레저･축제 안전관리의 일관성을 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.