정자교 붕괴, 콘크리트 손상·철근 부식에 보수 미흡 ‘종합 부실’(종합)

지난 4월 정자교 붕괴로 2명 사상자 발생
물 들어간 콘크리트, 기온 영향 동결 융해
제설제 등으로 열화되며 철근 부착력 소실
포장 균열 등 보고됐으나 적시에 보수 안돼
1기 신도시 교량…2개 긴급점검, 1개 보수
사고 재발 방지위해 안전등급 산정 강화 등

정자교 보행로 붕괴현장. 신동원 기자

지난 4월 2명의 사상자를 낸 성남 정자교 붕괴 사고는 수분과 제설제 등으로 콘크리트가 손상된 상태에서 철근이 부식해 떨어져 나가며 발생한 것으로 조사됐다. 여기에 적절한 보수·보강 조치가 이뤄지지 못하는 등 종합적 부실이 붕괴로 이어졌다.

국토교통부는 11일 정부세종청사에서 이런 내용이 담긴 정자교 붕괴사고 원인조사 결과 및 관련 제도를 보완하는 방안 등을 발표했다.

정자교 붕괴의 가장 직접적인 원인은 철근 부착력 감소다. 국토부 산하 국토안전관리원의 자체 사고조사위원회 분석 결과 도로부 하부 콘크리트와 캔틸레버부 인장 철근 사이의 부착력이 상실된 것으로 드러났다. 캔틸레버 구조는 한쪽 끝이 교량에 부착돼 있지만, 반대쪽 끝은 하중을 받치는 구조물이 없어 외팔이 공법으로 불린다.

당시 도로부 콘크리트에 빗물 등이 들어간 상태에서 기온이 영하로 떨어져 얼었다가 다시 영상으로 오르며 녹는 융해 현상이 반복되며 콘크리트가 손상된 것으로 나타났다. 여기에 제설제 등으로 캔틸레버부 콘크리트가 열화되면서 철근과의 부착력이 소실돼 붕괴한 것으로 분석됐다.

현장에서 채취한 시료 17개 중 14개의 평균압축강도는 32.7MPa로 설계기준강도 40MPa에 못 미쳤다. 붕괴 구간의 인접한 곳에선 압축강도가 29.45MPa로 더 떨어졌다. 붕괴 구간의 철근은 염화물이 많아 부식이 쉬운 상태였다.

사조위 관계자는 “철근이 부식될 경우 부피가 팽창하면서 철근을 잡고 있는 콘크리트를 위로 떠밀게 돼 층분리가 되거나 열화된다”면서 “콘크리트가 철근을 꽉 잡고 있어야 하는데 그걸 잡지 못해 붕괴한 것”이라고 설명했다.

정자교와 같은 캔틸레버 구조. (자료=국토교통부 제공)

또 1993년 6월 준공돼 약 30년이 넘은 노후화에 구조적 특성을 고려한 보수·보강이 미흡했던 것도 이번 붕괴의 원인으로 작용했다. 점검 과정에서 포장 균열, 캔틸레버 끝단 처짐, 동결 융해로 인한 균열, 파손, 슬래브 하면 백태 및 우수유입 증가 등이 관측 보고됐으나 적시의 보수·보강 조치가 이뤄지지 않았다.

정자교는 2021년 정밀안전점검에서 교면포장 균열 증가 등으로 보수가 필요한 C등급을 받았다. 다만 지난해 하반기 육안 위주로 심한 손상 여부 등을 들여다보는 정기안전점검에선 양호한 상태인 B등급을 받았다.

결국 정자교 붕괴는 도로부 포장 노후화→동결 융해와 제설제 등으로 콘크리트 열화→철근 부착력 감소→부착력보다 인발력 초과→철근 빠짐이란 종합적인 부실로 인해 발생했다. 현장 상태 조사에서 철근은 뽑히거나 피복 콘크리트가 들렸고, 콘크리트는 작은 힘에도 부스러지는 등 부식된 상태였다.

이와 함께 국토부가 유사사고 예방을 위해 전국의 캔틸레버 교량 1313개를 조사한 결과, 안전등급 양호(B등급) 교량이 936개(71.3%)로 대부분이었다. 1기 신도시 캔틸레버 교량은 56개로 분당 51개소, 평촌 3개소, 중동 2개소가 있었다. 이 중에 2개소는 긴급점검, 1개소는 보수가 필요해 후속 조치 중이다. 성남시에 있는 정자교 등 17개 캔틸레버 교량의 보도부는 재시공할 예정이다.

정자교 붕괴원인 분석. (자료=국토교통부 제공)

국토부는 사고 재발을 막기 위한 제도 개선으로 중대결함과 D·E등급 시설물 보수·보강 완료기한을 현행 최대 5년에서 최대 2년으로 단축하기로 했다. 보수·보강을 안 하면 관련 벌칙도 강화한다. 상시관리와 시설물 관리를 위한 인력 및 재원 확보 노력은 시설물안전법상에 명시한다.

노후시설물 관리 강화를 위해선 2·3종 시설물의 경우도 30년이 지나면 정밀안전진단을 실시하고 안전등급 산정기준은 강화한다. 정자교와 유사한 캔틸레버 교량은 별도 관리하고, 점검·진단 미실시, 결과보고서 부실 작성 등에 대해 관리주체와 점검자에게 부과하는 과태료는 상향을 추진한다.

최종적인 사고 원인과 관련자 처벌을 위해 현재 경찰 수사가 진행 중이다. 수사 결과에 따라 관련자에 대한 형사처벌 및 관련 업체 등에 대한 행정처분도 이뤄질 예정이다.

김규철 국토부 기술안전정책관은 “이번 정자교 붕괴사고를 계기로 노후시설물에 대한 안전관리를 강화하고, 시설물 안전관리체계 전반에 걸쳐 관련 제도를 신속히 보완하는 등 재발방지대책을 마련해 철저히 이행하도록 지속적으로 관리해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

앞서 지난 4월 5일 오전 9시 45분경 경기 성남시 분당구 정자동에 있는 탄천 교량 정자교의 한쪽 보행로 약 40m가 무너지며 당시 이곳을 지나던 40세 여성이 숨지고, 28세 남성이 다치는 사고가 발생했다.

지난달 5일 붕괴 사고가 난 정자교 보행로에 대해 국과수 등 관계당국이 정밀 조사를 하고있다. 연합뉴스

지난 5일 오전 9시 45분 성남 분당구 정자동에 있는 탄천 교량 정자교의 한쪽 보행로가 무너져 당시 이곳을 지나던 40세 여성이 숨지고, 28세 남성이 다쳤다. 경기소방재난본부 제공

세종 옥성구 기자

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