하중계산, 기둥길이 등 설계오류
시공중 단층대 발견못해 추가하중
구조적 안전성 확인도 하지 않아

사고 직후 현장을 촬영한 사진. 국토교통부 제공

작년 4월 11일 경기도 광명시 일직동에서 발생한 신안산선 5-2공구 2아치터널 붕괴사고는 기둥의 하중을 잘못 판단해 하중을 2.5배 작게 설계하고 사고구간에 풍화 단층대가 있는 것도 파악하지 못해 발생한 것으로 나타났다.

또 기술인 자격이 없는 사람이 현장에 참여했고 균형 변형 등 기둥의 전조증상을 알아차리지 못하는 등 복합적인 원인이 붕괴사고에 함께 작용했다.

국토교통부는 신안산선 5-2공구 2아치터널 붕괴사고와 관련해 건설사고조사위원회 사고조사 결과를 2일 발표했다.

당시 광명시 일직동 양지사거리 인근 지하에서 공사 중이던 신안산선 5-2공구 2아치터널(길이 51.25m)이 붕괴되고 상부도로인 오리로가 함몰돼 1명 사망하고 1명이 부상했다.

2아치터널은 중앙터널을 뚫어 중앙기둥을 설치한 후, 좌·우로 폭을 넓혀 뚫는 터널 공법을 적용했다.

사조위의 조사 결과, 이번 사고는 복합적 원인으로 발생했다. 먼저 설계 시 하중 계산오류로 인해 2아치터널 중앙기둥의 구조적 안정성이 부족한 상태에서, 사고구간 지반 내 단층대를 알지 못했고 안전관리계획을 지키지 않는 등 부적정한 시공관리로 인해 중앙기둥 및 터널이 붕괴됐다고 판단했다.

먼저 2아치터널의 중앙기둥을 설계할 때, 실제로는 3m 간격으로 설치되는 기둥을 간격없이 이어지는 것처럼 잘못 계산했다. 이로 인해, 중앙기둥에 가해지는 하중을 2.5배 작게 계산해 중앙기둥의 버티는 힘이 부족했다.

또 설계(지반조사) 및 시공(터널굴착) 과정에서 사고구간 내 단층대를 파악하지 못했다. 특히, 터널굴착 중에 지반분야 기술인이 1m마다 막장을 직접 관찰해야 하나 일부작업에서 이를 사진 관찰로 대체했고 시공사가 자체 수립한 안전관리계획상 실무경력 5년 이상 고급기술자가 막장을 관찰했어야 함에도 불구하고 자격 미달인 기술인이 관찰했다.

사고구간의 단층대는 지반강도를 저하시키는 동시에, 중앙기둥에 과다한 추가 하중으로 작용했다.

설계사는 중앙기둥 설계과정에서 기둥에 작용하는 하중을 작게 적용하고, 기둥의 길이를 짧게 고려(실제 4.72m, 설계 0.335m)하는 등 설계오류를 범했다. 설계감리가 진행됐으나 설계오류 사항을 걸러내지 못했다.

또 2024년 9월 시공사는 중앙터널 폭을 확대하는 설계변경을 했으나 이 때도 설계오류를 확인하지 못한 채 중앙기둥의 제원, 철근량 등을 동일하게 유지했다.

시공사는 안전관리계획에 따른 △막장관찰 계획·기준을 미준수했고 △2아치터널 종점부 막장관찰 결과, 종점부 암반등급이 설계 암반선에 비해 불량했으나 암판정을 실시하지 않았다. 또 △매일 실시해야 하는 자체안전점검 및 터널에 대한 정기안전점검을 하지 않았다.

시공사는 중앙기둥에 대한 균열관리대장 미작성 등 균열관리를 실시하지 않았으며, 중앙기둥을 부직포로 감싸면서 콘크리트 균열·변형 등 중앙기둥 파괴의 전조증상을 확인하지 못했다.

국토교통부는 설계사·건설사·감리사에 대한 영업정지 처분 등을 추진하는 한편, 업무상 과실치사상, 산업안전법령 의무위반 등 형사처벌을 위해 경찰, 노동부 등 수사기관에 조사결과 일체를 공유하는 등 적극 협조할 계획이다.

김덕준 기자 casiopea@busan.com