[서울=뉴스핌] 정영희 기자 = 지난해 11월 7명이 숨진 울산화력발전소 붕괴사고는 구조물의 하중과 기둥 강도를 잘못 계산한 상태에서 과도한 절단 작업을 진행해 발생한 것으로 조사됐다. 실제보다 기둥을 두껍게, 구조물 무게는 가볍게 산정한 데다 붕괴 가능성에 대한 구조검토도 누락됐으며 원도급사와 발주자의 관리체계에서도 문제점이 확인됐다.

30일 국토교통부는 울산화력발전소 해체공사 붕괴사고 조사위원회(이하 '사조위')의 사고 원인 조사 결과를 발표했다.

사고는 지난해 11월 6일 오후 2시 7분 울산 남구 울산화력발전소 4~6호기 해체공사 현장에서 발생했다. 보일러타워 5호기의 사전 취약화 작업 도중 구조물이 붕괴하면서 작업자 7명이 숨지고 2명이 다쳤다.

사조위는 이경구 교수를 위원장으로 발주자·시공사와 이해관계가 없는 민간 전문가 10명으로 구성됐다. 위원회는 현장조사와 관계자 청문, 강재 재료시험, 철거 잔해물 중량 계측, 3차원 정밀 구조해석 등을 통해 사고 원인을 분석했다.

◆ 기둥 두께 15㎜인데 24㎜ 적용…국부좌굴 위험도 검토 안 해

조사 결과 사고의 직접적인 원인은 사전 취약화 과정에서 기둥을 과도하게 절단한 것으로 확인됐다.

사전 취약화는 발파 시 구조물이 의도한 방향으로 넘어지도록 기둥과 보 등 일부 부재를 미리 잘라 구조물의 지지력을 낮추는 작업이다. 사고 당시에는 기둥이 버틸 수 있는 한계를 넘어 절단이 이뤄지면서 상부 하중을 견디지 못한 기둥에 국부좌굴(얇은 철판이 압축력을 견디지 못해 구부러지거나 꺾이는 현상)이 발생했다. 이것이 구조물 전체의 연쇄 붕괴로 이어졌다.

문제는 구조검토 단계에서부터 기둥의 지지 능력을 잘못 평가했다는 점이다. 실제 보일러타워는 높이가 높아질수록 기둥 철판 두께가 얇아지는 구조였지만, 지상층 한 곳에서만 두께를 측정한 뒤 이를 상부 기둥 전체에 적용했다.

실제 붕괴가 시작된 높이 26.2~27.2m 지점의 기둥 철판 두께는 15㎜였지만 구조검토에는 24㎜가 적용됐다. 기둥이 하중을 버틸 수 있는 능력을 실제보다 높게 평가한 것이다.

구조물 무게도 잘못 계산했다. 사고 후 계측한 보일러타워의 실제 중량은 3525.8t이었지만 구조검토 당시에는 3005.8t으로 산정했다. 기둥이 지탱해야 할 무게를 실제보다 520t 적게 계산한 셈이다.

구조검토 과정의 기술적 미흡도 확인됐다. 기둥 일부를 절단하면 남은 단면에서 국부좌굴이 발생할 가능성이 커지지만 이에 대한 검토가 이뤄지지 않았다. 노후 구조물의 장기간 사용에 따른 변형과 절단 작업 중 발생할 수 있는 손상 등을 고려한 안전여유도 확보하지 않았다.

사조위가 실제 재료강도와 단면 치수, 구조물 중량 등을 반영해 정밀 구조해석을 실시한 결과 최초 붕괴 지점인 높이 26.2~27.2m에서 국부좌굴에 따른 파괴가 발생할 것으로 예측됐다. 해석에서 나타난 기둥의 변형 형태 역시 실제 붕괴 형상과 일치했다.

◆ 전문업체에 의존한 원도급사…발주자 관리체계도 미흡

시공과 사업관리 과정에서도 사고를 예방할 기회가 제대로 활용되지 못한 것으로 조사됐다.

원도급사인 HJ중공업 건설부문은 취약화와 발파 작업을 전문업체인 코리아카코 판단에 의존했다. 최종 시공상세도가 실제 현장 조건과 일치하는지 면밀하게 확인하지 않았다.

발주처인 한국동서발전은 별도의 건설사업관리자를 두지 않고 사업을 직접 감독했지만 참여 주체들의 업무를 체계적으로 총괄하지 못했다. 이 때문에 구조물 현황 자료의 오류와 기술적 문제를 사전에 걸러내지 못한 것으로 나타났다.

사조위는 재발방지대책으로 해체공사 계획 단계의 현장조사 강화와 해체공사 기술기준 마련, 고위험 해체공사 설계·시공관리 강화, 발주자의 역할 및 책임 강화를 제안했다.

이 사조위원장은 "사고 조사 결과가 유사 사고를 예방하는데 도움이 되기를 바란다"며 "조사 결과를 정리·보완해 11월 중 국토부에 최종보고서를 제출할 예정"이라고 말했다.

국토부는 이번 조사 결과와 현재 조사가 진행 중인 서소문고가 철거공사 붕괴사고 결과를 종합적으로 검토해 해체공사 제도개선 방안을 마련할 계획이다. 서소문고가 사고조사위원회의 조사 기간은 올해 5월 28일부터 11월 30일까지다.

울산화력발전소 사고 조사 결과를 관계기관에 통보하고 법령 위반에 따른 행정처분과 수사 등 후속 조치가 신속히 이뤄지도록 협조할 방침이다. 최종 사고조사보고서는 국토부 누리집과 건설안전 종합정보망을 통해 공개될 예정이다.

Q. 울산화력발전소 붕괴사고의 직접적인 원인은 무엇인가요?

A. 사고조사위원회는 발파 전 구조물의 지지력을 낮추는 '사전 취약화' 과정에서 기둥을 과도하게 절단한 것을 직접적인 원인으로 확인했습니다. 상부 하중을 견디지 못한 기둥 철판이 구부러지거나 꺾이는 국부좌굴이 발생했고, 구조물 전체의 연쇄 붕괴로 이어졌습니다.

Q. 구조검토 과정에서는 어떤 계산 오류가 있었나요?

A. 최초 붕괴 지점의 실제 기둥 철판 두께는 15㎜였지만 구조검토에는 24㎜를 적용해 지지 능력을 과대평가했습니다. 구조물 중량도 실제 3525.8t보다 520t 적은 3005.8t으로 산정해 기둥이 버텨야 할 하중을 과소평가했습니다.

Q. 계산 오류 외에 누락된 안전 검토는 무엇인가요?

A. 기둥 일부를 절단한 뒤 남은 단면에서 국부좌굴이 발생할 가능성을 검토하지 않았습니다. 노후 구조물의 장기간 사용에 따른 변형과 절단 작업 중 발생할 수 있는 손상 등을 고려한 안전여유도 확보하지 않았습니다.

Q. 원도급사와 발주자의 관리에는 어떤 문제가 있었나요?

A. 원도급사인 HJ중공업 건설부문은 취약화·발파 작업을 전문업체인 코리아카코의 판단에 의존하고, 최종 시공상세도가 현장 조건과 일치하는지 면밀하게 확인하지 않았습니다. 발주자인 한국동서발전은 사업을 직접 감독했지만 참여 주체들의 업무를 체계적으로 총괄하지 못해 자료 오류와 기술적 문제를 사전에 걸러내지 못한 것으로 조사됐습니다.

Q. 재발 방지와 후속 조치는 어떻게 추진하나요?

A. 사조위는 현장조사 강화, 해체공사 기술기준 마련, 고위험 해체공사의 설계·시공관리 강화, 발주자 역할·책임 강화를 제안했습니다. 국토부는 서소문고가 붕괴사고 조사 결과까지 종합해 제도개선 방안을 마련하고, 관계기관에 조사 결과를 통보해 행정처분과 수사 등 후속 조치에 협조할 방침입니다. 최종보고서는 11월 중 제출 예정이며, 이후 국토부 누리집과 건설안전 종합정보망을 통해 공개될 예정입니다.

chulsoofriend@newspim.com