1990년대 크고 작은 건축물의 붕괴사고가 일어나 이를 계기로 국내 건물 안전 제도는 설계 단계, 시공단계, 유지관리 단계에서 시설물 안전 관리 특별법의 구조안전점검 중심으로 개선되었는데요.
하지만 이러한 안전 제도를 만드는 등의 노력에도 불구하고 2014년 경주 마우나리조트에서 새내기 오리엔테이션을 진행중이던 한 대학교의 학생들이 매몰되는 안타까운 사고가 발생했습니다.
건물 골조에 강도가 낮은 저급 부재를 사용하고, 중도리와 지붕판넬 결합이 부적정 한 상태에 설계 하중을 초과하는 폭설이 내려 강당 지붕이 무거운 눈의 무게를 견디지 못해 무너져버린 것입니다. 오늘은 마이다스캐드가 해당 사건을 소개해 드리며 이후 변경된 건축법까지 알아보겠습니다.
<마우나리조트 붕괴>
출처 : http://www.ancnews.kr/
PEB 구조 시스템에 샌드위치 판넬로 마감된 조립식 건물인 마우나리조트의 체육관.
인근 지역에서는 같은 구조로 지어진 건물들은 대게 공장으로 이용하고 있으며 당일에도 인근 공장주들은 폭설이 오자 소방 포스로 눈을 녹여 지붕이 붕괴하는 것을 막는 노력을 기울였다고 합니다.
▶ H빔을 설치하지 않은 지붕
<PEB공법의 건물을 짓고 있는 모습>
*출처: https://ko.wikipedia.org/
<건물의 뼈대로 사용하기 위해 만들어진 강철 기둥 H빔>
*출처: https://view.asiae.co.kr/
<샌드위치 판넬>
*출처: www.신영건재.com
<H빔을 통한 구조보강시 모습>
*출처: https://naeun04.modoo.at
정확히 마우나리조트의 체육관에서 오리엔테이션을 즐기고 있던 학생들, 체육관은 철골구조지만 내부 기둥이 없는 PEB(Pre Engineered Metal Building) 공법으로 지어졌고, 지붕은 샌드위치 단면으로 설계되어 있었습니다. PEB 공법은 70% 내지 80%를 공장에서 제작해 현장에서 조립하는 방식으로, 비용이 저렴하다는 것이 최대 장점으로 꼽혀 공장이나 격납고 등에서 많이 쓰이는 공법인데요. 실제로 당일 인근 공장주들은 소방 포스로 눈을 녹여 지붕이 붕괴하는 것을 막는 노력을 기울였다고 합니다.
마우나리조트 체육관의 주기둥과 주보의 구조계산서 및 상세 시공 도면상에 명기된 부재는 강재로 되어 있었으나 실제 시공된 강재는 훨씬 낮은 강도의 강재와 철골 구조물 시공에 부적합한 재료가 사용되어 구조물의 내력 감소를 유발하였고, 내부 기둥이 없는 PEB 공법으로 체육관을 건축하면서 설계도와는 달리 지붕에 H빔을 설치하지 않은 것이 붕괴사고의 가장 큰 요인으로 꼽히고 있습니다.
▶ 설계도와 다른 시공
<눈으로 인해 무너진 체육관 전경>
*출처: www.kookje.co.kr
<붕괴된 체육관 지붕의 모습>
*출처: https://namu.wiki/
<마우나리조트 붕괴 과정>
*출처: https://m.news.zum.com/
마우나리조트의 체육관은 100년 기준 평균 적설하중을 고려해 설계되었다고 하는데요. 하지만 경주지역은 구체적 적설하중 명시가 없어 인근의 울산, 포항의 건축법을 따라 설계하였는데, 울산과 포항은 ㎡당 눈 적설량은 50㎝, 무게는 50㎏을 견딜 수 있도록 설계하고 있고, 이를 토대로 한다면 경주는 통상 적설하중 0.5kN/㎡(1㎡ 면적에 가해지는 무게가 45~51㎏) 정도를 적용받는 것 입니다.
당시 경주에 온 눈의 적설하중은 0.4~0.5kN/㎡ 정도이며 설계서 기준대로 시공을 했다면 사고가 나지 않았을 가능성이 컸지만 설계대로 시공하지 않은 리조트의 체육관 지붕은 기본 지상적설 하중을 훨씬 초과하였습니다.
내린 눈으로 인한 붕괴 위험성을 충분히 예견할 수 있는 정도로 많은 눈이 쌓여 있음에도 마우나리조트 측은 진입로와 주차장 등에 대한 제설 작업은 했지만 다중이 이용하고 붕괴 위험이 있는 체육관 지붕에 위의 제설 작업은 전혀 하지 않은 것으로 밝혀졌습니다.
출입구는 정문과 무대 뒤쪽 3개, 뒷문은 사용 불가 등 사고 당시 뒷문은 전혀 사용하지 못한 채 학생들이 정문으로 몰리면서 빨리 대피하지 못해 인명피해가 커진 것으로 생각됩니다.
<PEB구조 등 특수 구조 건축물 대상으로 안전점검을 하고 있는 모습>
*출처: www.pmnews.co.kr
국토부는 마우나리조트 같은 사고가 다시 재발하지 않기 위해 PEB 건축물 구조안전성 심의를 의무화하도록 하였습니다. 감리 때는 건축구조기술사의 현장 확인을 받아야 하며, 유지관리 매뉴얼도 만들어야 하는 것인데요.
30층(아파트 제외) 또는 높이 120ｍ 이상의 건축물, 기둥 간격이 20ｍ 이상인 건축물, 베란다처럼 한 쪽만 벽에 고정된 채 3ｍ 이상 돌출된 건축물, 철근콘크리트나 일반 철골 외의 재료가 3개 층 이상의 주 골조로 쓰인 건축물 같은 특수구조 건축물(PEB)은 과거 설계 때만 구조기술사의 확인이 의무화 되었지만 이를 확대해 감리를 받을 때도 확인받아야 하며 감리가 확실하게 이뤄지도록 특수 구조 건축물 제작사는 구조 상세 도면을 제출해야 하고 건축구조기술사는 이 도면대로 시공되는지를 현장에서 확인하도록 하였습니다.
<적설하중 개정안 표>
*출처: www.ancnews.kr
일부 전문가 측에서는 지붕에 H빔을 설계하지 않은 것뿐만 아니라 평소 눈이 오지 않는 경주에 열흘 동안 폭설이 왔으며 더군다나 습설이라 하중이 과다해 폭설에 제대로 대비하지 못한 안전 기준도 원인으로 지목하였습니다.
마우나리조트 체육관에 쌓여 있던 눈은 보통 눈 보다 무게가 2배 더 나가고 제때 치우지 않으면 더 무거워지는 특성을 가진 물에 젖은 습설이라는 눈인데요. 이 같은 젖은 눈의 특성을 반영한 국토교통부는 지역별로 1㎡에 최소 50kg부터 700kg으로 나눠져 있었던 적설하중의 기준을 눈이 물에 젖었을 경우에 대비해 건축물에 지붕 기울기가 1/3 미만이면 25kg을 추가하였으며 국지적 폭설이 있었던 지역은 지역적설 하중을 상향토록 허가관청에 권고할 수 있도록 적설하중 기준을 개선하는 등 기후변화 대비 건축물 안전 관리 개선을 실시하였습니다.
지금까지 마우나리조트 붕괴 사건에 대해 소개해 드리며 이후 변경된 건축법까지 소개해 드렸습니다. 마우나리조트 구조물 붕괴의 원인을 보자면 부적절한 유지관리로 인한 구조체 손상의 지속 및 하중 증가 등 건물 유지관리가 크게 영향을 끼치고 있는 것으로 보입니다.
과거 다중이용 건축물의 건축 과정에서 위법행위를 한 설계, 시공, 감리자만 최대 10년 이하의 징역에 처하였지만 현재는 처벌 대상이 모든 건축물과 위법행위를 한 건축주, 관계 전문 기술자까지로 확대되었으니 대형 피해가 예상되는 복합 건축물은 중복 점검도 놓치지 말아야 할 것 같습니다. 건축 또는 캐드 관련 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 마이다스캐드로 문의해 주시기 바랍니다.
해당 게시글이 유익했다면