아파트 부실시공
왜 자꾸만 부실공사가 일어날까?
인천 검단신도시에 LH가 발주한 안단테아파트 공사 현장에서 주차장의 슬라브가 무너지는 사고가 있었습니다. 무너진 부분이 어린이 놀이터였다고 하는데 다행히 인명피해는 없었지만 만약 입주하고 난 후 무너졌으면 큰 사고가 날 뻔한 일입니다.
정부는 LH가 시공을 한 무량판 구조의 아파트에 대하여 전수조사를 해 본 결과, 총 91개의 단지에서 무려 15개 되는 단지가 철근을 누락한 시공오류가 있었다고 합니다. 민간아파트는 총 293개 단지가 있는데 그 중 188단지는 준공이 되었고 105개 단지는 지금 건설을 하고 있습니다. 이미 준공이 난 단지도 있고, 이미 사람들이 살고 있는 입주 단지도 있고, 그나마 공사중인 단지는 다행히 보강조치를 하면 되는 곳들도 있다고 합니다. 이런 단지들의 공통점은 무량판 구조를 적용한 단지라는 것입니다. 무량판이란 보가 없는 구조를 무량판이라고 하는데 일반적인 아파트는 벽 하나하나가 하중을 받아 천장을 받치는 벽식구조입니다.
아파트 건축 구조에는 벽식구조, 기둥식 구조, 무량판 구조가 있습니다.
최근 무너진 단지는 무량판 구조로써 보 없이 기둥만 있는 구조입니다.
일반적인 아파트는 벽식 구조로 실내에 기둥이 들어가고 보를 만들면 높이때문에 층고를 높이기도 어렵고 내력벽 철거가 안됨으로 방이나 거실을 트기 어렵습니다.
무량판 구조는 내력벽이 없어서 보기에도 좋고 실내를 넓게 쓸 수 있고 공사기간을 단죽할 수 있어서 우리나라에서는 최적의 건설 공법이라고 합니다.
벽식 구조는 벽 제거가 불가합니다.
벽이 얇아서 실내부의 구조가 넓게 나오고 공사비가 저렴하며 층간소음에 취약합니다.
기둥식 구조는 천장에 수평으로 설치한 보가 천장을 받치는 구조입니다.
벽식보다는 층간소음이 적고 리모델링이 쉽습니다.
무량판 구조는 보없이 바닥을 두껍게 만들어 지탱하는 구조입니다.
공사비가 비싸지만 공간 효율성이 높고 층간소음이 적습니다. 무량판 구조는 보가 없는 대신 전단보강 필수이며 지난 4~5년간 많이 권장했던 추세였고 아주 오래된 시공법이며 설계와 시공만 잘 하면 아무런 문제가 없는 구조라고 합니다.
철근 누락 LH 아파트 현황
설계 단계에서 실수가 발견
| 구분 | 지구명 | 입주 | 하자단계 | 누락 원인 |
| 준공후 | 파주운정 A34 | 완료 | 설계 | 구조계산 누락 |
| 내포 신도시 RH11 | 입주중 | 설계 | 도면표현 누락 | |
| 수서역세권 A3 | 입주중 | 설계 | 도면표현 누락 | |
| 수원당수 A3 | 입주중 | 설계 | 구조계산 누락 | |
| 오산세교2 A6 | 예정 | 설계 | 착공도서(상세도) 누락 | |
| 남양주별내 A25 | 완료 | 시공 | 다른층 도면으로 배근 | |
| 음성금석 A2 | 완료 | 시공 | 다른층 도면으로 배근 | |
| 공주월송 A4 | 완료 | 시공 | 단순 누락 | |
| 아산탕정 2-A14 | 완료 | 시공 | 단순 누락 | |
| 공사중 | 양주회천 A15 | 예정 | 설계 | 구조계산 누락 |
| 광주선운2 A2 | 예정 | 설계 | 구조계산 오류 | |
| 양산사송 A2 | 예정 | 시공 | 단순 누락 | |
| 양산사송 A8 | 예정 | 설계 | 구조계산 오류 | |
| 파주운정3 A23 | 예정 | 설계 | 구조계산 누락 | |
| 인천가정2 A1 | 예정 | 설계 | 구조계산 오류 |
Q. 부실시공 사례?
광주 화정 아이파크 붕괴사고, 검단 안단테 신도시아파트 건설현장 붕괴사고, 서울역센트럴자이 외벽 균열 발생 등 이렇게 아파트 공사 현장 붕괴 사고가 연속적으로 나다보니 잦아지는 안전사고 문제가 있는것이 아닌가 하는 비판들이 있는데
사고의 발생원인을 구조적으로 알아보겠습니다.
Q. 하지만 검단 안단테 사고는?
인천 검단신도시 안단테아파트는 준공이 되었는데 지하 주차장 슬라브가 무너지면서 나라가 혼란스러웠습니다.
기둥만 서있고 슬라브는 완전히 붕괴되는 사고었습니다.
기둥과 슬라브를 결속해야 하는 철근이 거의 없거나 누락되었다는 것입니다.
힘을 받는 부분에 있어야할 자재들이 없었다는 것입니다.
주차장 부분이 특히 문제입니다. 주차장을 무량판으로 설계를 하는 이유는 공사비 절감때문입니다.
지하주차장은 기본 높이를 확보해야 되는데 무량판구조가 유리합니다. 왜냐하면 지하토목공사로 땅을 깊이 팔 때 공사기간과 보 자재비 등 전체 공사비가 많이 들어가므로 LH측에서 공사비용을 줄이기 위해서 2017년부터 무량판으로 바꾼것이라고 합니다. 문제는 설계와 시공과 감리를 잘 했었으면 되었을텐데 이번 조사에서 나타난 철근이 누락된 15개 단지는 설계단계에서 누락된 곳이 많다고 합니다. 설계를 할 때 아예 빼먹은 곳이 더많다고 합니다. 한마디로 무량판 구조를 설계하는 능력이 부족했다고 보는 것입니다.
설계, 시공, 감리 등 총체적 난국입니다.
건설 안전사고에는 설계 자체가 문제 또는 시공 중에 사고가 나는 시공의 문제, 시공을 감독해야 하는 감리문제 등 어디 하나가 문제가 있으면 사고가 나게 되어 있습니다.
1. 설계자체의 문제?
건설 안전문제의 첫번째는 설계가 문제일 가능성이 있습니다. 설계자체가 잘못되어 있을 경우 설계대로 시공을 하면 건물이 어떻게 될까요? 문제가 발생하겠죠. 건축물 안전관리 사고가 난다면 제일 먼저 설계가 잘 되었는지 본다고 합니다. 그다음에는 설계 도면대로 시공이 되었는지를 찾아서 설계문제인지 시공문제인지 설계를 토대로 귀책사유를 판단하게 됩니다.
시공관리의 문제?
그런데 시공 중에 사고가 나는 경우에는 시공관리의 문제라고 봅니다.
왜냐하면 건설 안전 사고는 대부분 시공 중에 발생하는데 광주 아이파크 붕괴 사고 경우 콘크리트 타설을 하는데 3일 사이간격으로 올라가는 과정에서 바닥 콘크리트 슬라브가 중분히 굳지 않았는데 작업이 진행되었고 콘크리트가 안 굳었을 때는 무너질 수가 있으니까 밑을 받쳐줘야 하는 지지대(서포트)도 전혀 없었다고 합니다.
슬라브가 충분히 양생되지 않았는데 위에서 공사를 했다는 것입니다.
그러다보니 공사 중에 슬라브가 붕괴되는 사고가 났으므로 시공 관리의 문제가 되는 것입니다.
최대 화두 「무량판」이 무엇인가?
보편적으로 알려진 아파트 건축구조
「벽식 아파트」
우리가 일반적으로 아파트는 벽식아파트라고 알고 있는데 건축물이란 중력을 이기면서 높이 쌓기 때문에 수직하중을 어떤 부재가 부담을 하고 있느냐? 그리고 그 부담을 하는 구조를 어떻게 짜고 있느냐?에 따라 구조체 이름이 달라지게 됩니다. 가장 일반적인 상업용 건물의 경우에는 기둥 4개를 세워서 상다리처럼 상판을 대고 또 기둥을 4개를 쌓고 이런 식으로 계속해서 적층해나가는 구조를 가지고 있습니다. 한국에 아파트가 도입된 초기 한국의 아파트는 이렇게 도입이 되었습니다.
그래서 우리나라도 60년대 이촌동의 아파트를 지을때는 기둥에 슬라브를 얹어 기둥식 오피스 쌓듯이 지었는데 이촌현대 아파트가 리모델링 될 때 층고가 머리 하나가 더높았다고 합니다. 실내에 들어가 보면 실제로 아주 높은데 신도시 청책으로 아파트를 단기간에 대량공급했던 노태우 정부의 지난 80년대를 거치면서 집을 빨리 지어야 되다 보니까 벽으로 그냥 수직하중을 부담을 하고 벽체를 쌓은 다음에 그 위에 슬라브를 얹는 벽식 아파트 구조가 국내에서 가장 보편적인 아파트 구조가 되었습니다.
※ 층고가 높은 기둥식 구조
기둥 위에 보와 슬라브를 얹는 기둥 보호방식 보의 높이만큼 층고가 상승
※ 슬라브: 철근콘크리드 구조의 바닥 또는 상판
벽식구조의 시공상 장점은
벽식구조는 시공속도가 빨라졌습니다. 벽식구조는 기둥을 쌓아가지고 그위에 보를 얹고 그다음 위에 슬라브를 얹는 일반적인 기둥 보호 방식을 라멘구조하고 하는데 라멘구조의 건축물을 지었을때는 그 보가 차지하는 높이가 있기 때문에 한층의 골조층 높이가 높아지는데 벽으로 수직하중을 부담하고 그위에 슬라브를 그대로 얹으면 골조층고가 30~40cm 낮아지기 때문에 같은 높이어도 더많은 층을 쌓을 수가 있게 됩니다. 그래서 80년대, 90년대에 벽식아파트를 빠르게, 낮은 가격, 속도감있게 시공할 수 있는 공법이 되면서 우리나라에 아파트가 처음 들어올 때는 기둥, 보로 되어있는 표준적인 구조였는데 80~90년대에 이런 전환이 있었습니다.
문제점?
이런 아파트들이 그때는 층간소음에 약한 구조이고 바닥 슬라브의 골조두께도 너무 얇아서 볼펜을 떨어뜨리면 건물이 울려서 벽을 때리는 층간소음 때문에 2000년대 초반에 커다란 사회적인 문제가 발생하게 됩니다. 그래서 층간소음을 경감시키기 위한 노력으로 바닥 슬라브 두께가 두꺼워지고 표준바닥구조라고 하는 형태로 발전되어 있지만 여전히 벽식구조라는 것입니다.
※ 표준바닥구조
중량충격음 및 경량충격음을 차단하기 위하여 콘크리트 슬라브, 완충재, 마감 모르타르, 바닥마감재 등으로 구성된 일체형 바닥구조
벽식구조의 한계?
벽이 수직 하중을 부담해야 하고 벽이 건물 하중을 지탱하고 있기 때문에 벽을 마음대로 해체할 수 없는게 벽식구조입니다.
그 벽을 철거해 버리면 건물이 주저앉게 되니까 방을 구성하고 있는 벽이 힘을 받고 있는데 만약 방3개일 때 방과 방을 터서 좀 넓게 쓰는 이런 인테리어 리폼은 안됩니다.
벽식구조가 가지고 있는 이런 단점 때문에 기둥식 아파트에 대한 수요가 올라오게 되고 기둥식 아파트에 대한 발주를 LH가 기술 발주하고 주거기술을 높이는게 좋겠다고 해서 새로운 구조모델을 가지고 오게 되었습니다. 그래서 LH가 공급하는 단지들 중에서 90개 넘는 단지가 이런 무량판 구조를 적극적으로 활용하는 발주가 되었습니다. 발주부분에서 공사를 했던 민간 건설사들도 보없는 무량판 구조를 잘 활용하면 잘 쓸 수 있겠다 해서 광주 화정 아이파크를 비롯헤서 이런 무량판 구조를 민영아파트에도 사용을 하게 되었습니다.
그렇다면 도대체 왜 무너질까?
최근에 무량판을 조사를 한다고 하니까 '무량판 구조가 문제인가' 라고 생각할 수 있습니다. 실제로 무량판 구조 사고가 일어나는것은 슬라브를 뽀족한 기둥이 받치고 있다 보니까 무거운 하중이 슬라브에 얹어지고 기둥으로 그대로 힘을 잘 전달해 줘야 되는데 슬라브랑 기둥이 만나는 그 부분에 철근 배근이 제대로 되어 있지 않으면 무거운 슬라브가 그대로 주저앉아 버리게 되면서 기둥만 나홀로 서있게 됩니다. 이것을 '펀칭 되었다' 고 합니다.
기둥이 마치 송곳처럼 종이를 뚫고 지나가는 것처럼 펀칭이 생기니까 인천 검단신도시 아파트 사고와 대부분 무량판 구조 사고에서 이런 과정때문에 무량판이 불안하다고 생각하는 것입니다.
과거에 있었던 '삼풍백화점' 경우에도 상부에 과한 하중을 적재하다보니까 무너지는 과정에서 유사한 패턴이 발견되어 무량판으로 지은집은 위험하다라고 생각하지만 사실 무량판은 초고층 건물에도 사용되고 압구정 현대아파트뿐만 아니라 많은 민간아파트에도 통용되고 있는 구조라고 생각하시면 될것 같습니다.
무량판 구조자체는 문제가 없다고 생각하셔도 됩니다.
오히려 실내 층고를 더 높게 만들고 층간소음을 경감시킬 수 있는 구조로써 우리가 받아들여야 되는 구조라고 할 수 있는데 부실한 철근보강이 문제이고 무량판 구조자체는 문제가 없다라고 생각하시면 좋을것 같습니다.
※ 부실한 무량판 보강철근으로 옥상부 냉각탑과 물탱크의 하중을 버티지 못해서 일어난 삼풍백화점의 붕괴
