건축사가 본 서울 센트럴 자이 기둥 파괴 사고

얼마 전, 서울 한 가운데 있는 아파트에서 기둥파괴 사고가 났습니다.
시공사인 GS건설에서정밀안전진단을 한다고 하는데,
우선 초기 기사에서 나왔던 사진과 관계자 인터뷰 내용등을 보며
건축가로서 들었던 생각을 이야기하려 합니다.

1. 기둥 파괴 사진

파괴된 기둥 사진 [출처]인터넷 커뮤니티

가설1. 압축력에 의한 파괴가능성

콘크리트 공시체의 압축력 시험 후 파괴된 형상 [출처]네이버 블로그

파괴된 기둥의 단면 형상을 보면 압력이 가해져 파괴된 것으로 보입니다.

건물의 무게는 바닥에서 보를 타고 기둥에서 모여 땅으로 전달됩니다.
압축력에 의한 파괴라고 했을 때,

정상적으로 계획된 건물하중을 기둥이 받았다면 기둥의 부실시공이 원인일 수 있습니다. 그게 아니라면, 비정상적인 원인(부분침하, 건물의 기움, 하중물의 추가 등)으로 인해 기둥이 버틸 수 있도록 계획된 하중 이상의 압력이 가해졌을 가능성을 예상할 수 있겠습니다.

 

 

가설2. 단주효과에 의한 파괴 가능성

단주효과(길이에 따른 수평하중 집중효과) [출처]서울특별시 지진안전포털

단주효과란, 건물의 구조중 상대적으로 약한 부재로 구성된 층에 손상이 집중되어 파괴되는 현상입니다.

아파트의 경우 상부는 벽식구조로 내려오다가 최하층은 필로티구조로 하여 기둥으로 힘을 전달하여 내려옵니다. 
그리고 필로티구조는 상부구조에 비해 약한 구조부가 됩니다. 이 때 상대적으로 짧은 기둥엔 하중이 더욱 집중되게 됩니다. 파괴된 기둥의 위치는 알 수 없지만, 상대적으로 다른 기둥보다 짧다면 하중이 집중되었을 수 있습니다.

 

2. 장식용(비내력벽)기둥이라 괜찮다?

사실 이 부분은 이해가 되지 않습니다. 내용이 잘 파악되지 않았거나, 주민들을 안심시키기 위한 말로 보입니다.
애초에 장식용 기둥이었다면, 하중이 그쪽으로 쏠리면서 기둥이 파괴되었을까요? 어떤식으로든 힘이 그 기둥으로
전달되었기 때문에 파괴된 것입니다. 가만히 있는데 기둥이 파괴될 순 없습니다.
그리고 애초에 그런 장식용 기둥을 만들 이유도 없구요.
비내력 장식기둥을 만든다고 하면 인력과 수고가 많이 드는 철근콘크리트로 설계하지도 않았을 겁니다.
각파이프로 만들면 하루면 만들고도 남을 기둥을 철근 배근하고, 거푸집을 대고, 철근콘크리트를 부어 금이야 옥이야 굳기를 기다렸다가 거푸집을 제거하고 거기에 또 철물을 설치해 외장석재를 붙였을까요. 저는 아니라고 봅니다.

3. 건물정밀안전진단시, 눈여겨 봤으면 하는것.

1) 지반침하로 인한 건물변형(특히 기울기 변화)
사실 이 가능성이 가장 클 것 같은데, 지반중에서 약한 부분의 침하로 인해 건물의 하중이 불균등하게 한쪽으로 쏠렸을 가능성이 있어보입니다. 땅 속은 정말 모두 파악하기 어렵습니다. 똑같은 암이 있는 지형이라고 해도 어느 부분은 공극이 있을 수도 있고, 어느 부분은 다른 부분에 비해 약할 수 있습니다. 시공전에 기둥자리는 지내력 검사를 통해 계획된 하중을 만족하는지 확인하는데, 이 마저도 장기적인 침하에 대해서 완전히 파악하긴 어렵습니다. 이 부분은 토목 토질관련 기술사분들의 조사를 통해 밝혀질 수 있는 부분이고, 지반 보강공법을 통해서 개선될 수 있으리라 봅니다.

2) 건물의 하중물 등의 변화
건물이 지어지고, 7년정도 지났습니다. 지난 코로나19로 인해 재택근무도 늘어나면서 인테리어 관련 수요도 많이 늘어났는데요. 구조에 대한 감각이 없는 인테리어 시공자가 인테리어를 진행하며 내력벽체를 검토없이 철거하거나 변형하고, 발코니 확장 등으로 인해 건물의 하중 흐름이 바뀌었을 수도 있겠습니다. 또는 중량이 많이 나가는 기계나 장비들을 건물상부에 적치하면서 건축물의 구조에 부담을 줬을 수도 있을 것 같아 이 부분에 대한 확인이 필요하다고 생각합니다.

이번 사고로 많은 주민분들이 불안해서 집에도 들어가지 못하고 고생하고 계시다고 들었는데, 아무쪼록 이번 사고로 인해 더이상 큰 피해가 발생하지 않고, 이번 기회를 통해 건축물의 구조도 더 안전하게 개선되면 좋겠습니다. 대단지 아파트이니 만큼 단지 내부 입주민/소유자 중에서 건축구조기술사분이나 토질 및 기초기술사 분이 계실거라 생각이 되는데, 계시다면 정밀안전점검에 참여할 수 있도록 하면 더 세심하게 챙겨볼 수 있을 것입니다. 

 

참고목록

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=isolators&logNo=165144871 

철근콘크리트 구조물의 내진구조 특론 (2)

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=atom_eng&logNo=220590344921 

철근콘크리트 구조 - 2

http://goodhousing.eseoul.go.kr/SeoulEqk/html/home/quakeAndBuilding/info4_3.jsp

서울시 지진안전포털