서울세종고속도로 교량 붕괴.. 공법의 문제인가?
2025년 2월 25일 인명피해가 발생한 서울세종고속도로 공사 현장 사고 경위를 알아보고 사용되었던 공법은 문제가 있었는지 살펴보겠습니다.
1. 사고 경위
- 지난 25일 오전 9시 49분쯤 발생한 사고는 크레인을 이용해 교각 위에 올려져 있던 상판 연결 작업을 하던 도중 상판 4~5개가 아래로 떨어져 내리면서 발생했습니다. 당시 사고로 현장에서 작업 중이던 10명 (내국인 7명, 중국 국적 3명) 중 모두 4명이 숨졌고 부상자 중 A 씨를 제외한 나머지 5명은 모두 중상을 입어 중환자실에서 치료받고 있습니다.
- A씨의 인터뷰에 따르면 당시 교량 상판 구조물인 거더(대들보 기능)에 설치된 런처(거더를 인양, 설치하는 장비)를 후방으로 이동시키는 작업 중에 추락했다고 합니다.
- 거더는 I자 모양이므로 위에서 누르는 힘에는 강하지만 옆에서 미는 힘에 의해 기울게 되면 쉽게 부서집니다. 이번 사고 역시 거더가 기울어지며 붕괴하였는데 그 원인에 대해 전문가들은 런처의 하중이나 바람에 의해 쏠렸을 가능성이 있다고 말하고 있습니다. 또한 거더와 거더 사이를 연결하는 가로보를 설치하기 전 런처를 철수하는 과정에서 사고가 일어났기 때문에 런처 작동과정에 대해 문제가 없었는지도 조사 대상입니다. 또한 공사구간이 곡선교로서 시공이 까다로운 점도 시공오차가 발생할 수 있는 원인으로 지목되고 있습니다.
- 해당공법은 국내 교량 분야의 강자인 장헌산업의 기술로 10년이 넘게 문제없이 사용되어 왔습니다. 하지만 이번 사고로 국토부에서는 동일공법(DR거더 런칭가설 공법) 사용 현장들을 안전성 검토 이전까지 공사 중지 조치를 하였습니다. 사고 구간인 천안-안성고속도로 제9공구는 현대엔지니어링(50%), 호반산업(30%), 범양건영(20%) 컨소시엄이 공사를 진행중이었으며 관계자들은 참고인 신분으로 조사를 받고 있습니다.
2. DR거더 공법이란?
- 과거 GS건설 아파트 현장 붕괴사고에서 전공자가 아닌 일반인들은 무량판 구조에 대한 막연한 두려움을 가지게 되었습니다. 하지만 무량판 구조 그 자체의 문제라기보다는 설계나 시공과정에서의 여러 가지 문제들이 연쇄작용을 일으키며 발생된 사고였습니다. 이번 사고에서도 과연 공법 자체에 문제가 있었는지 DR 거더 공법에 대해 알아보겠습니다.
Q DR 거더가 뭔가요?
- 우리는 먼저 DR거더가 PSC거더교 형식이라는 것을 알아야 합니다. 여기서 PSC는 Prestressed Concrete 즉 프리스트레스트 콘크리트를 말합니다. 콘크리트에 미리(Pre) 응력이 발생하도록(Stressed) 처리한 구조이죠. 왜 이런 구조를 써야하는 걸까요?
- 콘크리트는 인장강도가 압축강도의 1/10 정도로 인장응력을 거의 부담하지 않는다고 봅니다. 이러한 단점을 보완하기 위해 인장력에 강한 철근을 넣은 것을 우리는 RC 즉 철근콘크리트라고 합니다. 하지만 콘크리트는 그 자체의 자중이 너무 무겁기 때문에 RC구조를 긴 교량에 적용할 수는 없습니다. 이런 단점을 보완하기 위해 콘크리트 속에 강선을 넣고 강력하게 잡아당겨 고정시키면 콘크리트에 압축응력이 작용하게 되고 강선 인장시 상향력이 생기게됩니다. 다음과 같이 휨 응력에 강한 콘크리트가 되는 것입니다.
- PSC 빔교는 I형의 프리스트레스 콘크리트 거더 위에 교량 슬래브를 얹은 형태로 가로보를 통해 옆에서 미는 힘에 대한 안정성을 가지고 공사비가 저렴하여 가장 널리 사용됩니다.
- DR거더의 경우 Detensioning(인장해제)과 Retensioning(재인장)을 통해 저비용 고효율로 장경간 저형고를 실현하는 기술로 빔제작 시 1차 긴장력을 도입하고 교각에 거치 후 바닥판 비합성 상태에서 2차 긴장력을 도입함으로써 완성하며 바닥판 교체나 내하력 증진 시 긴장력 조절 정착 장치를 통해 LCC비용 관리도 효율적으로 하는 공법입니다.
Q 런처와 크레인의 차이는 뭔가요?
- 보통 PSC빔교는 현장의 제작장에서 PSC빔을 제작하고 크레인을 이용하여 교각 위에 거치 후 가로보, 상부슬래브를 현장타설하는 순으로 시공되는데 DR거더 런칭가설 공법은 런처라는 장비를 이용해 한쪽에서 천천히 밀어 넣으며 설치하는 방식입니다. 바닥판과 가로보를 미리 공장에서 제작해 현장공정을 단순화한 게 특징이고 일반 크레인에 비해 다양한 지형 조건에 적용할 수 있다는 점이 장점입니다. 주의해야 할 점은 교량의 길이가 길어질수록 처짐 등의 우려가 있습니다.
3. 3줄 요약
1️⃣ 서울~세종고속도로 교량 공사 중 DR거더 런칭 완료 후 런칭 장비를 철수하는 과정에서 거더가 떨어지는 사고가 발생하여 4명의 사망자와 6명의 부상자(5명은 중상)가 발생하였습니다.
2️⃣ 이에 국토부는 DR거더 공법을 활용하고 있는 현장의 공사 중지 후 안전성 검증을 나설 계획이며 현대엔지니어링을 대표로 한 컨소시엄 (호반산업, 범양건영) 또한 책임을 피해 가지 못할 것으로 보입니다.
3️⃣ 런처를 철수하다 발생하여 런처 작동과정에 문제가 없었는지 조사 중이며 정확한 사고원인은 밝혀지지 않았습니다. 또한 DR거더는 PSC교의 일종으로서 차이점을 공학적인 관점에서 설명했습니다.
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