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모래자루

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1. 개요

모래자루는 제방, 둑, 바리케이드 등을 구축하여 홍수 피해를 막고, 군사적 요새 구축에 사용되는 도구이다. 모래나 흙을 채워 사용하며, 16세기 후반부터 사용된 유서 깊은 기술이다. 최근에는 환경 친화적인 소재를 사용한 모래자루가 개발되어 홍수 방지, 군사적 활용 외에도 다양한 분야에서 활용되고 있다.

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모래자루
개요
여러 개의 모래주머니가 있는 바리케이드
여러 개의 모래주머니가 있는 바리케이드
쌓아 놓은 모래주머니
쌓아 놓은 모래주머니
모래주머니
모래주머니
마대와 폴리에틸렌 모래주머니가 함께 사용된 예
마로 만든 것과 폴리에틸렌으로 만든 모래주머니가 함께 사용된 예
영어sandbag 또는 dirtbag

2. 용도

모래주머니는 다양한 상황에서 폭넓게 활용된다.

1940년 5월 런던 버드케이지 워크의 정부 건물 주변에 모래주머니 방어선을 구축하는 근위 보병 연대 병사들

  • 홍수 방지: 적절하게 쌓은 모래주머니[2]홍수 피해를 효과적으로 막아준다. 제방 등을 만들어 홍수로 인한 침식을 막는 데 사용된다.
  • 군사 요새 구축: 군대에서 야전 요새 구축과 민간 구조물 보호를 위한 임시 방편으로 사용한다.
  • 침식 방지: 해안가나 하천변 등에서 침식으로 인한 토양 유실을 막는 데 사용된다.
  • 기타 용도:
  • 가스 기구의 일회용 평형추, 연극 세트의 균형추
  • 임시 건설 표지판이나 광고 표지판 고정
  • 악천후 시 차량 접지력 향상
  • 흙자루 건축
  • 저항 운동
  • 영화, 비디오 및 연극 제작에서 안전을 위한 무게 추


과거에는 짚 가마니(叺)나 (麻) 자루가 일반적이었지만, 폴리에틸렌 천 자루가 주류를 이룬다. 크기는 사람이 운반하기 쉬운 500mm×800mm 전후가 주류를 이루지만, 유압 굴착기를 이용한 대형 토낭도 존재한다.

벌크 백(빅 백)은 기존 모래주머니보다 훨씬 크다. 2011년 태국 홍수에서 임시 벽을 세우는 데 사용된 사례가 있다.

플라스틱 지오텍스타일 백


사다리를 사용하여 교통 콘을 깔때기로 활용해 모래 자루를 채우는 모습, 무어헤드, 2009년.

2. 1. 홍수 방지

모래주머니는 제방, 바리케이드, 및 흙둑을 구축하여 홍수 피해를 막는 데 사용된다.[2] 기존 홍수 방지 시설을 보강하고 사력(sand boil) 현상을 완화하는 데에도 활용된다. 적절하게 쌓은 모래주머니는 물의 흐름을 막거나 방향을 바꾸는 데 효과적이다.[2]

모래주머니는 깨끗하게 세척된 모래로 2분의 1에서 3분의 2 정도 채운다. 비상시에는 자갈이나 흙을 사용할 수도 있지만 효과는 떨어진다. 모래주머니를 쌓을 때는 내용물이 바닥에 평평하게 자리 잡도록 하고, 3분의 2 이상 채워진 모래주머니는 지면이나 구조물에 적절한 밀봉을 형성하지 못하므로 주의해야 한다.

모래주머니를 채우는 가장 좋은 방법은 3인 1조로 작업하는 것이다. 한 명은 모래주머니를 벌리고, 다른 한 명은 뾰족한 삽으로 모래를 떠서 넣고, 세 번째 팀원은 채워진 모래주머니를 운반하고 비축한다.

모래주머니는 물의 흐름과 평행하게 길이 방향으로 놓고, 접힌 부분이나 열린 부분은 상류를 향하게 한다. 설치 표면의 잔해를 제거하고 가장 낮은 영역부터 채우며, 각 주머니는 촘촘하게 채워진 바닥이 이전에 놓인 모래주머니와 약간 겹치도록 연속적으로 놓는다. 후속 층은 빈틈을 없애기 위해 모래주머니 길이의 2분의 1만큼 서로 어긋나게 놓아야 하며, 각 주머니는 밀봉을 개선하기 위해 다져서 평평하게 만든다.[3]

모래주머니를 쌓는 방법에는 단일 쌓기와 피라미드 쌓기가 있다.[3]

2011년 태국 홍수를 막기 위해 모래로 채운 벌크 백을 사용하여 임시 벽을 세운 사례처럼, 대형 모래 백은 홍수 방지 및 방수벽 임시 보수에 사용되기도 한다.

한국에서는 과거에 짚으로 만든 짚 가마니(叺)나 (麻) 자루가 일반적이었지만, 현재는 폴리에틸렌으로 만든 (布) 자루가 주류를 이룬다. 사람이 운반하기 쉬운 크기인 500mm×800mm 전후가 주류를 이루지만, 유압 굴착기를 이용한 대형 토낭도 존재한다. 일반적인 토낭은 자루의 약 6할의 흙(30kg)을 채운다.[13] 토낭을 쌓는 방법에는 장변 쌓기와 단변 쌓기가 있다.[13]

2. 2. 군사 요새 구축

군대는 야전 요새 구축과 민간 구조물을 보호하기 위한 임시 방편으로 모래자루를 사용한다. 삼베와 모래는 저렴하기 때문에 대규모 방어벽을 저렴하게 건설할 수 있다. 흙이나 모래 알갱이를 움직이면서 생기는 마찰과 작은 공기 틈새로 인해 모래자루는 폭발분산에 효과적이다.[4] 모래자루의 가장 일반적인 크기는 약 35.56cm에서 약 43.18cm이다.[5][6] 이 치수와 이 크기의 자루가 담을 수 있는 모래의 무게를 통해 벽돌 쌓기와 같은 맞물리는 벽을 만들 수 있다.

개별적으로 채워진 자루는 들어서 제자리에 옮기기에 너무 무겁지 않다. 이것들은 보강토로 굴착된 방어 시설에 놓이거나, 굴착이 비실용적인 지상에 자유롭게 서 있는 벽으로 사용될 수 있다. 일반적인 삼베 모래자루는 상당히 빨리 훼손되므로 오랫동안 제자리에 유지할 모래자루 구조물은 포틀랜드 시멘트 슬러리로 칠할 수 있다. 면 오리털 모래자루는 삼베보다 훨씬 오래 지속되므로 장기간 사용에 더 적합하다. 그러나 현대 군대와 홍수 방지에 사용되는 모래자루의 대다수는 원형으로 짠 폴리프로필렌으로 만들어진다.

모래자루 요새는 적어도 16세기 후반부터 사용되어 왔다. 예를 들어, 반란을 일으킨 무굴 제국 총독 미르자 자니 베그는 1592년 신드의 우나푸르에 임시 요새를 건설하기 위해 돛을 개조하여 즉석에서 모래자루를 사용했다.[7] 나중에 영국 왕당파는 미국 독립 전쟁 중 1781년 나인티식스 공성전에서 모래자루와 통나무 요새를 사용했다. 나다니엘 그린은 그의 군대가 나인티 식스, 사우스캐롤라이나의 스타 요새를 공격할 때 모래자루와 통나무 벽을 무너뜨릴 고리를 병사들에게 장비할 정도로 요새화 기술에 익숙했다.[8]

고대에는 antestature로 알려진 임시 모래자루 요새가 모래자루로 만들어졌다. 이것들은 역사적으로 후퇴하는 군대가 적의 진격을 늦추기 위해 급하게 설치되었다. 이 단어는 라틴어의 'ante'("앞")와 'statūra'("서 있는 것")에서 유래되었다.[9]

훈련에서 기관총 사수를 보호하기 위해 모래주머니를 쌓는 미국 해군 병사


어디에나 있는 으로 내탄성이 있는 벽을 구축할 수 있는 모래주머니는 군대에서의 진지 구축에 널리 이용된다. 과 모래주머니로 진지를 만드는 기술은 병사가 습득해야 할 기본적인 것으로 여겨지며, 벽 형태의 장애물뿐만 아니라 참호의 측면을 강화하는 토류벽에도 사용한다. 자위대의 시설과는 자동으로 모래주머니에 흙을 채우는 장치를 운용하고 있다. 레인저 훈련을 받기 위해 필요한 자격 확인 검사 항목에는 50kg의 모래주머니를 들고 50m를 14초 이내에 이동시키는 시험이 있다.[15]

미국에서 개발된 헤스코 방벽은 철망에 작은 돌을 채운 사개틀과 모래주머니의 중간적인 구조로, 원통형 철망의 안쪽에 천 주머니가 쳐져 있다. 개구부를 위로 향하게 한 헤스코 방벽은 휠로더 등의 중장비로 신속하게 대량의 토사를 투입할 수 있기 때문에 단시간에 대규모 야전 축성이 가능한 외에, 모래주머니와 마찬가지로 홍수 대책의 제방으로도 이용할 수 있다.

2. 3. 침식 방지

모래주머니는 해안가나 하천변 등에서 침식으로 인한 토양 유실을 막는 데 사용된다. 파도나 물살로부터 지반을 보호하고, 구조물을 안정시키는 데 효과적이다. 한국에서는 해안 침식이 심각한 동해안 지역을 중심으로 모래주머니를 설치하여 해안선을 보호하고, 해안 도로 및 주택의 안전을 확보하는 노력이 이루어지고 있다.

2. 4. 기타 용도

모래주머니는 가스 기구의 일회용 평형추나 연극 세트의 균형추로 사용된다. 임시 건설 표지판이나 광고 표지판을 고정하여 날아가는 것을 방지하는 데에도 쓰인다.

제2차 세계 대전 중에는 미국 탱크가 독일 대전차탄으로부터 탱크를 보호하기 위해 모래주머니를 임시 "연성 장갑"으로 사용했지만,[10] 효과는 거의 없었다.

모래주머니는 악천후 시 차량 내부에 휴대하여 접지력을 향상시킬 수 있다. 일반적으로 무게를 늘려 접지력을 향상시키는 구동 바퀴 위에 보관한다. 갇히게 되면 모래를 꺼내 미끄러운 표면에 직접 놓아 접지력을 크게 향상시킬 수 있다. 오프로드 애호가들은 모래판이나 모래 사다리 대신 모래주머니를 사용하여 부드러운 모래에 갇힌 후 차량이 접지력과 추진력을 얻도록 돕는다. 같은 모래주머니를 사용하여 깊은 구멍이나 도랑을 연결할 수도 있다. 모래주머니는 매우 가볍고 (비어 있을 때) 공간을 거의 차지하지 않는 것 외에도 다른 옵션보다 훨씬 저렴하다.

모래주머니는 파도로 인해 기초가 약해진 해안가 구조물과 같이 침식으로부터 토양을 일시적으로 안정화하는 데 사용되기도 한다. 또한 저렴하고 환경적으로 지속 가능한 주택을 만들기 위해 흙자루 건축에 사용된다. 장총, 특히 소총이나 저격 소총을 받침대에서 사격할 때 무기를 지지하여 사격 중 움직임을 줄이는 데에도 자주 사용된다.

다양한 크기와 무게의 모래주머니는 운동 또는 저항 운동에 사용할 수 있다.[11]

영화, 비디오 및 연극 제작에서 조명 스탠드나 C-스탠드처럼 무거운 물건을 받침대가 작은 높은 스탠드 위에 놓을 때 무게 중심을 낮추기 위한 휴대용 무게로도 자주 사용된다. 샷백은 같은 목적으로 사용되는 다른 유형의 유연한 무게이다.

물체를 물로 채운 "물주머니"도 존재하며, 쓰레기 봉투 등에 물을 채워 간이 모래주머니로 사용하는 경우도 있다.[14]

흡수성 폴리머를 사용하여 물을 뿌리면 흙주머니 기능을 하는 가볍고 운반이 용이한 물주머니도 개발되었다. 사용 후 건조시키면 다시 가벼운 상태로 돌아가 반복 사용이 가능하다.

재단법인 일본소방설비안전센터에서는 기능성 긴급 흙주머니로 "도노우레인저"를 개발했다. 흡수 전 4kg에서 흡수 후 21kg 정도가 되는 이 제품은 히노키 간벌재, 전분을 주재료로 사용하며, 비중보다 무거워 물에 가라앉는다. 빠르고 콤팩트하여 여성이나 고령자도 취급하기 쉽고, 사용 후 내용물의 과 소취 토양 바이오균의 활성화로 비료 효과를 촉진하는 환경 순환형 제품이다.

3. 재료 및 제작 방법

과거에는 모래자루를 만들 때 주로 짚으로 만든 짚 가마니나 (麻) 자루를 사용했다. 그러나 최근에는 폴리에틸렌으로 만든 (布) 자루가 주로 사용된다. 모래자루의 크기는 사람이 운반하기 쉬운 500mm×800mm 전후가 일반적이지만, 유압 굴착기를 이용해 만들고 운반하는 대형 모래자루도 있다.

모래주머니는 보통 깨끗하게 세척된 모래를 2/3 정도 채우는 것이 가장 효과적이다.[2] 비상시에는 자갈이나 흙을 대신 사용할 수도 있지만, 효과는 떨어진다. 모래주머니를 채울 때는 3인 1조로 작업하는 것이 효율적이다. 한 명은 모래주머니를 벌려 입구를 만들고, 다른 한 명은 뾰족한 삽으로 모래를 떠서 넣는다. 세 번째 팀원은 채워진 모래주머니를 운반하고 쌓는다.[2] 일반적인 모래주머니는 약 6할 정도(30kg)의 흙을 채우며, 모래주머니에 선이 표시되어 있기도 하다.[13]

모래주머니를 쌓을 때는 물의 흐름과 평행하게 길이 방향으로 놓고, 접힌 부분이나 열린 부분이 상류를 향하도록 한다.[13] 각 모래주머니는 촘촘하게 채워진 바닥이 이전에 놓인 모래주머니와 약간 겹치도록 연속적으로 놓고, 틈을 없애기 위해 모래주머니 길이의 1/2만큼 서로 어긋나게 놓아야 한다. 각 모래주머니는 밀봉을 위해 다져서 평평하게 만든다.

최근에는 흡수성 폴리머를 활용한 모래주머니도 개발되었다. 이 모래주머니는 물을 흡수하면 팽창하며, 가볍고 운반이 용이하다. 사용 후 건조시키면 다시 가벼운 상태로 돌아가 반복 사용할 수 있다. 일본에서는 "도노우레인저"라는 기능성 흙주머니가 개발되었다. 흡수 전 4kg에서 흡수 후 21kg까지 팽창하며, 히노키 간벌재와 전분을 주재료로 사용하여 환경 친화적이다.

3. 1. 대형 모래주머니 (벌크 백)



벌크 백은 빅 백이라고도 하며, 기존의 모래주머니보다 훨씬 크다. 이러한 크기의 백을 옮기려면 일반적으로 지게차가 필요하다. 벌크 백은 보통 부직포 또는 직조 지오텍스타일로 만들어진다.

대형 모래 백은 종종 홍수 방지 및 방수벽 임시 보수에 사용된다. 예를 들어, 태국은 2011년 태국 홍수를 막기 위해 모래로 채운 벌크 백을 사용하여 임시 벽을 세웠다.

4. 군사적 활용의 역사

모래주머니는 최소 16세기 후반부터 군사적 목적으로 사용되어 왔다. 1592년 신드의 우나푸르에 임시 요새를 건설하기 위해 돛을 개조하여 즉석에서 모래주머니를 사용한 기록이 있다.[7] 미국 독립 전쟁 중인 1781년 나인티식스 공성전에서 영국 왕당파는 모래주머니와 통나무 요새를 사용했다.[8]

고대에는 후퇴하는 군대가 적의 진격을 늦추기 위해 급하게 설치하는 임시 모래주머니 요새를 antestature라고 불렀다. 이 단어는 라틴어의 'ante'('앞')와 'statūra'('서 있는 것')에서 유래했다.[9]

군대에서는 과 모래주머니로 진지를 만드는 기술이 병사가 습득해야 할 기본적인 것으로 여겨진다. 모래주머니는 참호의 측면을 강화하는 토류벽에도 사용된다. 자위대 시설과는 자동으로 모래주머니에 흙을 채우는 장치를 운용하고 있다. 레인저 훈련 자격 확인 검사 항목에는 50kg의 모래주머니를 들고 50m를 14초 이내에 이동시키는 시험이 있다.[15]

제1차 세계 대전 기념 참호 중 일부는 콘크리트 모래주머니로 재건되었는데, 부자연스러워 보인다는 비판을 받았지만 잘 유지되었다. 제2차 세계 대전 중 영국에서는 일부 항공기 방어벽과 기관총 진지가 콘크리트가 채워진 모래주머니로 만들어졌다.

현대에는 헤스코 방벽과 같이 발전된 형태의 모래주머니도 등장했다. 헤스코 방벽은 철망에 작은 돌을 채운 사개틀과 모래주머니의 중간적인 구조로, 원통형 철망 안쪽에 천 주머니가 쳐져 있다. 휠로더 등의 중장비로 신속하게 대량의 토사를 투입할 수 있어 단시간에 대규모 야전 축성이 가능하다.

5. 환경 친화적 활용

최근에는 생분해성 플라스틱이나 천연 소재를 활용한 모래주머니가 개발되어 환경 보호에 기여하고 있다. 식생 마대(土嚢)는 잔디 씨앗이나 비료를 포함하고 있어, 녹화 사업에도 활용된다.[16] 적절한 투수성과 배수성을 겸비하고 있으며, 토류(土留)나 길어깨 보호, 수로 축조 자재로 사용된다. 흡수성 폴리머를 사용한 모래주머니는 재사용이 가능하고, 폐기 시 환경 부담을 줄일 수 있다.

일본에서는 히노키 간벌재, 전분을 주재료로 사용한 친환경 모래주머니가 개발되어 사용 후 비료로 활용되기도 한다. 재단법인 일본소방설비안전센터의 "도노우레인저"는 흡수 전 4kg에서 흡수 후 21kg 정도가 되며, 비중보다 무거워 물에 가라앉는다. 빠르고 콤팩트하여 여성이나 고령자도 취급하기 쉽고, 사용 후 내용물의 과 소취 토양 바이오균의 활성화로 비료 효과를 촉진하므로 환경 순환형이다.

참조

[1] 웹사이트 The 25-Cent Flood Protection Device http://www.slate.com[...] 2008-06-20
[2] 간행물 Sandbags for Flood Control - 8 Things you Need To Know https://interbulkexp[...] 2017
[3] 웹사이트 US Army Corps of Engineers, Northwest Division https://cdm16021.con[...]
[4] 문서 Military Training Pamphlet No 30, Part V: Protective Works 1941
[5] 웹사이트 How Sandbags Work http://science.howst[...]
[6] 웹사이트 Type of Earthbags to Use http://www.earthbagb[...]
[7] 서적 Shāhjahānī of Yūsuf Mīrak (1044/1634) Sind under the Mughuls: an introduction to, translation of and commentary on the Maẓhar-i Shāhjahānī of Yūsuf Mīrak (1044/1634) http://hdl.handle.ne[...] 2021-12-28
[8] 서적 The American Revolution 100: The Battles, People, and Events of the American War for Independence, Ranked by Their Significance https://books.google[...] Sourcebooks, Inc.
[9] 서적 The cyclopædia; or, Universal dictionary of arts, sciences, and literature http://dx.doi.org/10[...] Longman, Hurst, Rees, Orme & Brown [etc.] 1819
[10] 서적 Sherman: A History of the American Medium Tank
[11] 논문 Add Sandbag Training to Your Workout https://www.musclean[...] 2011-05
[12] 웹사이트 79 year old ex Quarry Manager invents Sandbagger http://www.aggregate[...] 2009-04-10
[13] 웹사이트 水防工法 Pocket Book https://www.skr.mlit[...] 四国地方整備局 松山河川国道事務所 2021-10-01
[14] 웹사이트 家庭での下水の逆流を防ぎましょう 「逆流防止対策」 - 北九州市上下水道局 https://www.city.kit[...] 2024-07-25
[15] 웹사이트 サバンナ・八木が「自衛隊レンジャー素養試験」に挑戦!合格なるか? https://mamor-web.jp[...] MAMOR 2024-07-25
[16] 문서 のり面緑化製品(日本植生株式会社) http://www.nihon-sho[...]
[17] 웹인용 The 25-Cent Flood Protection Device http://www.slate.com[...] 2008-06-20



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