1. 신안산선 터널 붕괴 사고 개요 및 현장 상황
설계는 정직해야 하고 현장은 늘 깨어 있어야 위험 요소를 살피고 사고를 예방할 수 있다.
신안산선 터널 붕괴 사고는 지난해 4월 발생했으며, 사고 발생 15시간 전부터 균열이 감지되었음에도 불구하고 적절한 조치가 이루어지지 않아 인명 피해로 이어졌다.
1.1. 사고 발생 및 피해 상황
2025년 4월 11일 오후 3시 10분경, 경기도 광명시 일직동 신안산선 복선전철 공사 현장에서 붕괴 사고가 발생했다.
사고 규모 및 인명 피해
지하 30여 미터 아래 터널 공사 현장이 무너지면서 지표면 도로까지 함몰되는 사고가 발생했다. 이 사고로 작업자 2명 중 1명이 사망하고 1명이 부상을 입었다. 사고 당시 인근 주민들은 큰 소음과 진동, 먼지로 인해 지진이 난 줄 알고 대피하는 등 큰 충격을 받았다.
1.2. 투아치(two arch) 구조 터널의 특징 및 붕괴 원인
투아치 터널의 구조적 특징 : 투아치 터널은 지반이 취약하거나 넓은 공간 확보가 필요할 때 사용되는 터널 굴착 방식이다.
중앙 터널을 먼저 뚫고 기둥을 만든 후 좌우측 터널을 뚫어 확폭하는 방식으로 시공된다. 이 과정에서 중앙 기둥에 구조물과 지반의 하중이 집중될 수 있어 취약점이 될 수 있다.
붕괴의 직접적인 원인 : 터널 굴착 과정에서 상반과 하반의 균형이 어그러지면서 불균형적인 요소가 발생했다. 이로 인해 중앙 기둥에 과도한 힘이 실리면서 기둥이 제 역할을 하지 못하고 무너졌다. 터널 붕괴는 굴착 과정에서 지반의 균형을 잡기 위한 보강 작업이 미흡했기 때문이다.
1.3. 사고 전 징후 및 미흡한 대응
사고 전 균열 감지 및 현장 판단 : 사고 발생 15시간 전인 새벽 0시 30분경, 터널 내부 중앙 기둥에 균열이 발생했다는 작업자의 신고가 소방당국에 접수되었다. 그러나 현장에서는 이를 콘크리트 양생 과정에서 발생하는 경미한 균열로 판단하여 과소평가했다. 실제로는 사고 전날 밤 10시경(17시간 전) 이미 중앙 기둥이 파손된 것을 확인했음에도 단순 균열로 판단하여 보강 작업을 즉시 진행하지 않았다.
부직포로 감싼 기둥과 안전 점검의 부재 : 중앙 기둥은 발파 작업 시 비산 버력(돌 조각)으로부터 보호하기 위해 부직포로 감싸져 있었다. 하지만 균열 발생 시 부직포를 걷어내고 균열의 패턴과 방향성을 확인해야 했으나, 제대로 된 조사가 이루어지지 않았다. 이는 사고 발생 전 위험 징후를 제대로 파악하지 못하게 하는 원인이 되었다.
대응 과정의 아쉬움 : 가장 뼈아픈 부분은 균열 발생 시 즉각적인 보강 조치를 하지 않은 것이다. 터널 공사는 굴착 과정에서 만나는 다양한 상황에 따라 설계를 변경하고 조치를 취해야 하지만, 이러한 조치가 미흡했다. 각 기술자들이 자신의 분야만 신경 쓰고 다른 공정과의 연관성을 보지 못하는 시야의 한계도 아쉬운 점으로 지적된다.
2. 신안산선 터널 붕괴 사고의 총체적 부실 원인 및 대책
신안산선 터널 붕괴 사고는 설계, 시공, 감리 전 과정에서 발생한 총체적 부실이 원인으로 지목되었으며, 재발 방지를 위해 제도 개선이 추진되고 있다.
2.1. 사고조사위원회의 조사 결과: 총체적 부실
설계, 시공, 감리 전 과정의 부실 : 사고조사위원회는 1년간의 조사 끝에 신안산선 터널 붕괴 사고의 원인이 설계부터 시공, 감리까지 전 과정의 총체적 부실에 있다고 발표했다. 국토안전관리원의 사고 2개월 전 현장 점검에서도 자격 미달 인력의 현장 관리, 사진으로 중요 정보 확인, 구조 안전성 검토 없는 시공 절차 변경 등 다수의 위반 사항이 지적되었다. 이러한 지적에도 불구하고 신속한 개선이 이루어지지 않아 사고로 이어졌다.
2.2. 설계 단계의 문제점
중앙 기둥 하중 계산 오류 : 무너진 중앙 아치 기둥은 설계 시 하중 계산부터 잘못되었다. 실제 현장에서는 3m 간격으로 기둥이 설치되었으나, 하중 계산에서는 간격 없이 이어지는 벽체로 가정하여 계산했다. 이로 인해 중앙 기둥에 걸리는 하중을 실제보다 2.5배 적게 계산한 채 공사가 진행되었다.
중앙 기둥 길이 설계 오류 : 기둥 길이도 잘못 설계되어, 당초 4.72m여야 할 기둥 길이가 0.35m로 계산에 반영되었다. 길이가 짧은 기둥(단주 효과)은 압축 파괴에 강한 것처럼 계산되어 휘어져 파괴되는 좌굴 파괴에 대한 안전성을 과대평가하게 만들었다. 이는 실제 하중이 더 크게 걸리는 상황에서 기둥의 파괴 위험을 오판하게 되는 원인이 되었다.
설계 변경 시 안전성 검토 미흡 : 중앙 터널의 폭을 당초 설계보다 확대 변경했음에도, 이에 따른 지반 불균형력 증가와 추가 하중에 대한 안전성 검토가 이루어지지 않았다. 확폭으로 인한 추가 하중을 고려하여 기둥의 철근을 늘리거나 두께를 키우는 등의 보강 조치가 이루어지지 않은 채 공사가 진행되었다.
2.3. 시공 및 감리 단계의 문제점
부실한 지반 조사 : 터널 굴착 과정에서 가장 중요한 단층대 파악이 제대로 이루어지지 않았다. 지반 조사는 50~100m 간격으로 이루어지는데, 그 사이에 발생할 수 있는 지층 변화를 파악하기 어렵다. 본 현장에서는 지리적 제약으로 인해 터널 노선의 좌측편만 조사하여 우측편의 지반 상황을 놓치는 사례도 있었다. 이는 지반이 약한데도 불구하고 제대로 된 조사가 이루어지지 않은 채 공사가 시작된 것을 의미한다.
막장 관찰 및 기술자 자격 미달 : 규정상 1m를 굴착할 때마다 실무경력 5년 이상의 고급 기술자가 직접 지반 상태를 관찰(막장 관찰)해야 한다. 그러나 일부는 사진으로 대체하거나 자격 미달 인력이 점검에 참여한 것으로 드러났다. 이는 굴착 단계에서 지반 자체를 잘못 판단하고 잠재적인 위험 요소를 안은 채 공사를 진행하게 만들었다.
감리 과정의 무용지물
설계 및 시공 단계의 모든 오류를 확인하고 걸러내야 할 감리 과정도 제대로 작동하지 않았다.
2.4. 사고 재발 방지 대책
제도 개선 방안
설계 단계: 도심지 터널 공사의 지반 조사를 더욱 촘촘하게 하여 설계에 정확히 반영하도록 기준을 강화한다.
시공 및 감리 단계:
제대로 된 기술자가 막장 관찰에 참여하도록 한다. 복잡한 다중 아치 형태 터널은 3차원 해석을 의무화한다. 감리가 현장 상황을 철저히 체크할 수 있는 절차를 마련한다.
첨단 기술 도입: 중앙 기둥과 같은 핵심 구조체에 첨단 자동 센서를 부착하여 변형이나 이상 징후 발생 시 즉시 알람을 통해 알릴 수 있도록 한다.
※ 모든 건설 공사는 다양한 전문 분야가 연결되어 완성되므로, 각자의 역할뿐만 아니라 주변 공정과의 연관성을 살피는 넓은 시야가 필요하다. 건설 분야는 이어달리기와 같아서 각 주자가 책임 구간을 성실히 달려야 좋은 결과를 얻을 수 있다.
