2023년 4월 29일 오후 11시 30분,
인천 서구 원당동 LH 검단신도시 아파트 현장에서 지하주차장 상부층이 무너져 내린 사건이 있었습니다.
입주 전 아파트이고 밤 늦은 시간이라 공사중인 인부도 없어 인명피해는 없었습니다.
정확히는 2023년 12월 입주를 앞둔 검단신도시 AA13-1, 2 블록 중 2블록에서 발생하였는데요.
무엇보다 대형건설사인 GS건설이 책임시공을 맡은 현장이라는 점,
최근 '서울역 센트럴자이 붕괴사건'으로 말이 많은 자이가 다시 붕괴사건으로 적지 않은 파장이 예상됩니다.
서울역센트럴자이: 내력벽과 비내력벽, 필로티의 개념과 붕괴 조짐 및 건축종사자의 분석자료 (f
**본 포스팅은 이번 상황을 통해서 필로티와 아파트 구조의 이해와 개인적인 의견을 전해드리는 내용입니다. 특히 현재 상황이 지나치게 과장되고 아파트 붕괴로 이어진다는 오해를 방지하기
nchanggo.tistory.com
LH 공공분양주택 적용 전략 브랜드인 '안단테'는 익숙하진 않을 텐데요.
전반적인 품질개선과 민간 시공사 브랜드로 고급화를 내세우고 있던 안단테였습니다.
이에 검단신도시 AA13-1, 2블록도 '안단테'브랜드로 갈지 '자이'브랜드를 달지 이슈가 있기도 했습니다.
참고로 이 단지는 GS건설(지분 40%) 필두의 컨소시엄 형태(대보건설 30%, 동부건설 30%)로 진행되었고,
지금와서 브랜드가 무엇인지는 중요하진 않아 보입니다.
지난번 붕괴사건에 이어,
이번에도 정확한 원인 확인과 대처가 필요할 것으로 보입니다.
지하주차장 지붕 붕괴사건 사건 개요
자세히 살펴보기에 앞서 사건의 전체적인 개요를 알아보겠습니다.
해당 내용은 호갱노노에서 자료를 가져왔습니다.
인천 서구 아파트 건설공사 중 슬래브 붕괴사고 경위확인
1. 사고일시/장소
- 2023.4.29. 23:30 경 / 인천광역시 서구 원당동 산91-3
2. 피해내용
- 인적 피해: 없음
- 물적 피해: 지하주차장 지붕층 슬래브 일부 붕괴(약 970m²)
3. 사고경위
- 콘크리트 타설 및 성토 등 주요 공정이 마무리된 지하주차장 구간의 지하1층 상부 슬래브(붕괴 면적 약 830m²) 및 지하2층 상부 슬래브(붕괴면적 약 140m²)의 붕괴가 발생되었으나, 밤 늦은 시간(23:30경)으로 사고 당시 진행되는 공사 등이 없어 인명피해는 발생되지 아니함
- 지하2층~지하1층으로 지하1층의 상부 슬래브는 지면에 해당됨
- 붕고된 슬래브는 2022년 7월에 타설 및 시공되었으며, 붕괴부는 데크플레이트 슬래브·보구조 부위와 무량판구조 연결부로, 대부분 무량판 구조 부위가 붕고되고 데크플레이트 슬래브·보구조 부위는 일부만 붕괴됨
- 지하주차장 전체는 데크플레이트 슬래브·보구조+무량판구조(보 없이 기둥에 슬래브가 바로 연결된 구조)+일반RC구조이며, 데크플레이트 슬래브 두께는 약 360mm, 무량판구조의 슬래브 두께는 중간부 약 300mm 및 기둥부 약 450mm임
-붕괴 구간 슬래브 상부에 한달 전(23년 3월 중) 토사 약 1m 성토(다짐 포함) 후 보도 설치용 콘크리트 타설(1주 전) 및 어린이 놀이터(약칭) 구간에 기성토된 토사를 제거하고 EPS블럭 설치 및 성토를 실시함(2일 전)
- 경비원이 사고 소리를 듣고 육안 확인 후 비상연락마아을 통해 직원에게 연락하여 시공사가 사고를 인지하였고, 현재 사고구간(지하 1층 및 지하 2층)은 통제중이며, 공동주택 본동 등 주변 구조물의 안정성에 두드러진 특이사항은 없는 것으로 파악됨 (시공관계자 청문)
4. 사고원인
- 상세 사고원인을 시공사 구조팀 및 발주청에서 파악 중으로 현재 사고 당시 특이한 외력 상황이 없어 구조체 내력의 문제(설계 및 시공)로 추정(시공관계자 청문)
- 지하주차장 관련 철근배근, 시공 사진, 검측 등 확인 중이며, 사고 사진상 기둥부에서 슬래브의 펀칭전단파괴 등이 발생된 것으로 추정
*초기 현장조사(5/2예정) 시 사고원인 추가 파악 예정
5. 공사개요
-공사명: 인천검단 AA13-2BL 아파트 건설공사
-공사기간/공정률: 2021.05.27~2023.10.27. (29개월) / 약 67%
-공사금액: 약 1,600억원
-공사개요: 지하2층~지상25층(최대), 10개동(연면적 149,703m²)
-발주청: 한국토지주택공사
-시공사: 지에스건설(주)
-사고 관련 하도급: 상하건설(주)
-건설사업관리자: (주)목양
상세한 부분까지 잘 설명이 되어있어 이해를 하는데 용이했습니다.
지하주차장은 무량판 구조로 많이 진행합니다.
지상층의 아파트는 대부분 벽식구조이지만, 지하는 대부분 기둥식 혹은 무량판 구조로 마무리되죠.
이 아파트는 무량판구조와 보구조+데크플레이트 슬래브가 혼합된 형태로 공사되었습니다.
대부분 붕괴는 무량판 구조 부위에서 발생하였다고 보고되어 있습니다.
LH에서도 2022년 7월에 타설된 부위가 붕괴된 것을 의심스럽게 생각하고 있고,
별도의 외력 상황이 없었다는 점에서 구조체 내력의 문제, 즉 설계나 시공의 문제로 보고 있습니다.
말그대로 철근을 빼먹었거나 구조적인 검토가 충분하지 않았거나,
시공상에서 콘크리트 양생기간 혹은 시공상의 오류 등이 원인이 된 것으로 보입니다.
게다가 사고 관련 하도급은 상하건설로 나와있는데요.
정확히는 시공상의 원인 제공은 지에스건설에서 상하건설로 넘어갈 수 있는 여지가 보입니다.
하지만 책임시공이라는 점에서 지에스건설로 자유로워 보이진 않네요.
무량판 구조
저는 구조전문가는 아니고 건축설계 실무자입니다.
그렇기 때문에 정확한 내용보다는 대략적인 개념과 이슈사항을 다룰려고 합니다.
혹시 더 전문가가 있으시면 댓글로 내용을 알려주시면 업데이트할 수 있도록 하겠습니다.
무량판 구조 중 이번 아파트에 적용된 방식은 2017년 LH에서 개발한 LH-FS로 보입니다.
LH-FS는 LH-Flatplate System의 약자로,
간단히 말하면 기둥+보+슬래브 구조를 기둥+슬래브 구조로 바꿔 보를 제거한 구조입니다.
좀 더 어렵고 복잡하게 LH가 공개했던 내용들을 살펴보면,
하중을 지탱하는 역할의 보(beam)없이 슬래브(slab)와 기둥으로 구성되는 구조가 무량판구조(flatplate system)이고,
기둥 하중 감소, 붕괴방지용 철근 보강, 하중크기를 고려한 슬래브 두께 최적화 등으로 구조 안전성을 크게 향상시켰다는 것이 특징이다.
LH가 개발한 시스템인 만큼 자체적인 구조안전성 향상을 위한 기준이 있습니다.
주차모듈을 조정하여 기둥 분담하중을 33% 감소하고, 슬래브 붕괴 방지용 철근 보강, 슬래브 두께 차등적용, 잭서포트 2배 추가 보강 등이 있습니다.
만약 문제가 생긴 부분이 있다면, LH의 지침과는 다르게 시공사에서 다르게 시공한 부분이 있을 수도 있어 보입니다.
일단, 무량판 구조는 보가 없이 슬래브와 기둥으로만 시공하니 공사기간와 공사비에서 유리합니다.
게다가 층고 절감에서도 유리해서 고층 아파트나 주상복합에서 많이 사용하고 있죠.
대신 뚫림전단(Punching Shear), 슬래브 처짐의 리스크와
이어치기, 일체화 타설, 하부철근 등의 공사 난이도가 있고 시공이 까다롭습니다.
현재 검단 아파트의 붕괴 현상으로 이야기되는 펀칭전단(뚫림전단)은 위의 오른쪽 이미지로 이해하시면 됩니다.
아파트에서는 주로 (D) Drop Panel 형식으로 공사되는데 주요구조부(주두)를 제외한 슬라브 부분이 붕괴되면서,
아래로 떨어져 연쇄 붕고의 위험성이 존재합니다.
게다가 보가 존재하지 않기 때문에 수평하중에 취약해 지진 발생이 잦은 일본에서는 거의 사용되지 않는 구조입니다.
물론 우리나라에서는 이를 방지하기 위해 전단벽으로 보강하거나, 철근 정착이나 주두부 시공, 2방향 슬래브 전단강도 등의 가이드라인을 제공하고 있습니다.
구조는 복잡하고 저도 전문가가 아니기 때문에 간략하게 정리하고 지나가겠습니다.
위 이미지는 아파트에 관한 자료이지만 개념을 이해하기는 좋아보여 가져왔습니다.
정리하자면,
무량판 구조는 일반적인 기둥식 구조에서 수평으로 지나가는 보가 없어진 구조로 이해하시면 됩니다.
붕괴 위치 및 내용
이번 붕괴는 AA13블록 중 2블록으로,
영상으로 분석해보기로는 3402동 옆, 3403동과 3404동 사이로 보입니다.
이 부분은 3401동, 3409동, 3410동이 있는 대지보다 한 레벨이 높은 곳으로,
빨간선으로 표시된 부분이 일종의 옹벽(지하주차장, 데크주차장 입면부)이 있는 위치입니다.
다행히 아파트 하부가 아니고,
광장 일부가 붕괴된 것으로 만약 재시공을 하더라도 주변에 큰 영향을 미칠 것으로 보이지는 않습니다.
아래 사고 사진을 보시면 더 자세히 알 수 있습니다.
딱히, 사고가 난 위치가 구조적으로 취약하거나 토압을 많이 받는 부분으로 보이지는 않습니다.
게다가 작년 여름쯤에 양생을 했던 지붕층 콘크리트이기 때문에 양생의 잘못으로도 보기도 어렵지 않나 싶은데,
일년 가까운 시간이 지나서 현재 붕괴가 된 건 누적된 문제인 것인지,
아님 최근에 성토한 토사(흙) 때문인지 원인 파악이 시급해 보입니다.
뉴스와 자료를 통해서 확인한 사실은,
2022년 7월 해당 지하주차장 슬라브 타설 및 시공하였고,
2023년 3월 붕괴된 지하1층의 상부 슬래브 위에 토사 약 1m를 성토했습니다.
2023년 4월 2주차 쯤, 보도 설치용 콘크리트를 타설하고
2023년 4월 28일(붕괴 이틀 전) 어린이 놀이터 구간 토사를 제거하고 EPS블럭 설치 및 성토작업을 한 것으로 파악됩니다.
간략하게 그림으로 표현해봤습니다.
지하 1층의 지붕층이 붕괴되면서 지하 1층의 바닥이자 지하2층의 지붕층에 충격을 주어 연쇄적인 붕괴가 일어났습니다.
붕괴 사건의 사진에서도 기둥과 흙은 멀쩡하게 살아있고 주변 슬래브 부분만 무너진 걸 볼 수 있습니다.
보가 있었다면 이렇게 크게 무너지지 않았을 것이라는 아쉬움이 남습니다.
문제는 지하 1층의 지붕인 것인데,
지하 2층은 아무 잘못없이 붕괴된 것으로 보시면 되겠습니다.
현재 제공된 내용으로 볼 때,
토사(흙)의 무게와 보도용 콘크리트와 어린이놀이터용 EPS블럭 등의 무게와 공사시 충격이 원인이 된 것으로 보입니다.
혹은, 최악의 경우는 시공상의 문제로 볼 수도 있겠는데요.
단순 무게와 충격이 원인이라면 해당 부위만 다시 보강하고 공사하면 되겠지만,
후자의 경우는 1블럭과 2블럭의 지하주차장 부분을 다시금 확인해봐야 하는 상황으로 보입니다.
지하주차장 보강공사를 하고 재시공해야하는 대공사로 이어져 입주일정에도 차질을 줄 수 있어 보입니다.
시공의 편의성과 설계적 용이성으로 개발되고 사용되는 무량판 구조
하지만 항상 장점이 있다면 단점이 있기 마련인데, 무량판 구조는 계속되는 사건/사고로 말이 많습니다.
과거 삼풍백화점 사건이야 워낙 시공능력과 감리가 문제되던 시절의 무량판 구조 사건이라 하더라도,
최근 광주 화정 아이파크와 같은 건물도 무량판 구조로 시공 중 시공상의 문제로 붕괴가 일어났죠.
그리고 연달아 몇 개층의 슬래브가 무너진 것은 무량판 구조의 취약성을 보여주는 상황이기도 합니다.
이번 사고는 다행히 지하주차장에서만 일어났고,
상부에 아파트가 없는 위치인 만큼 불행 중 다행으로 볼 수 있습니다.
하지만 지난 몇년 간 원자재 상승 및 공사비, 감리, 준공 후 구조적 결함 등 다양한 문제는 보이고 있는 최근 아파트들로 불안한 마음을 감출 수 가 없습니다.
또한 무량판 구조에 대한 부분도 다시 논의되어야하는 시기이기도 합니다.
지하주차장에서는 상부의 벽식구조에서 기둥식 구조로 변경되는 위치이기도 한데, 굳이 무량판 구조로 전이시켜 이러한 사고가 발생한다면 무량판 구조에 대한 보강이 있거나 규제가 필요할 것으로 보입니다.
이번 검단 아파트의 사고도 결국,
정확한 원인 규명과 해결 방법, 그리고 이에 따른 명확한 처벌이 필요할 것으로 보입니다.
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