몇 년 전부터 물류센터의 수요가 급증하면서, 다양한 구조공법이 도입되어왔다. 이중 PC공법은 공장에서 선제작한 철근콘크리트 부재를 활용함으로써 현장의 가설 및 노무 작업을 대폭 축소할 수 있는 일종의 선조립공법이다. PC공법은 규격화된 기둥간격으로 설계되는 물류센터의 특성을 고려할 때, 시공성과 경제성 측면에서 우수한 공법으로 인식되고 있으며, 그 적용 범위 또한 기둥, 보, 슬래브, 램프 등과 같이 점점 확대되고 있다. PC공법이 국내보다 보편화된 유럽이나 동남아의 사례를 살펴보아도 기둥 간 간격이 12m 전후로 반복되는 산업시설에 있어서는 PC공법이 여러 측면에서 다른 구조공법에 비해 비교우위에 있는 것으로 알려져 있다.

그러나 이렇게 급증하는 수요와 확대되는 적용범위에 비해 국내 건설공사의 설계와 시공에 있어 PC공법의 특성에 맞는 안전관리가 이루어지고 있는지는 의문스럽다. 사고조사 결과가 나오지 않은 시점에서 사고 원인에 대해 예단하는 것은 무리가 있지만, 언론을 통해 공개된 사항과 사고 현장의 영상 그리고 과거 PC공사 붕괴사고 사례를 바탕으로 사고 상황에 대해 추정하면 아래와 같다.

우선, 해당 현장의 주차램프는 PC기둥과 PC 거더/빔(이하 ‘PC보‘) 그리고 데크플레이트 슬래브로 설계되었던 것으로 보인다. PC 기둥과 PC 보를 설치한 후 데크플레이트를 PC보 사이에 판개하고, PC 기둥과 PC보의 접합부 및 데크플레이트에 철근을 배근한 이후, PC기둥과 PC보의 접합부와 슬래브에 콘크리트를 타설하여 구조체를 일체화하는 방식으로 공사를 진행하였을 것이다. 그런데 콘크리트 타설 이전 단계인 철근배근 작업 중 PC보가 탈락하면서, 데크플레이트와 함께 작업자가 추락하였다. 작업하중이 매우 미미한 슬래브 철근 작업 중 PC보가 탈락했다는 사실을 놓고 보면 시공된 PC보의 걸침길이가 과소하였을 가능성이 매우 크다고 볼 수 있다.

금번 사고 상황을 살펴보면 무려 15년 전인 2005년 이천의 모 홈쇼핑 물류센터 PC 공사 붕괴사고를 연상하게 한다. 옥상인 4층에 설치되어있던 PC 부재가 작업 중 외부충격에 의해 탈락하면서 하부의 2,3층 PC보 및 슬래브까지 연쇄붕괴를 일으킨 사고로 무려 9명이 사망하고 5명이 부상을 입은 중대재해로써, 사고 이후 대형 건설사 2곳과 PC 제조회사가 사고 책임을 놓고 장기간 소송을 진행하기도 했던 사건이었다. 해당 사고는 기둥에 대한 PC보의 걸침길이 부족, PC 기둥의 수직도 미준수, PC 부재 간 접합부 붕괴방지 조치 미실시, PC부재의 균열 등 PC공법의 설계, 제작, 시공 측면에서 여러 문제가 원인으로 지적되었다.

금번 평택사고는 15년이 지났음에도 PC공법에 대한 안전관리가 여전히 부실함을 보여준 사례라고 판단된다. 금번 사고를 통해 물류센터에서 PC공법 적용 시 고려해야하는 핵심적인 위험요인은 아래와 같다.

첫 번째, PC공법은 다양한 구조체 시공방법 중 가장 무거운 중량물을 다루는 공법이다. 콘크리트는 철근까지 포함시 2.5ton/m3에 이르는 중량물이다. 가령 단면이 1m*1m를 가진 10m 높이의 기둥 1개만 가정하더라도 자중이 무려 25ton에 달한다. 따라서 아무리 단순한 PC 부재라도 전도, 탈락, 협착이 발생할 경우 무조건 대형사고로 이어질 수 있다는 경각심을 가져야 하며, 이는 설계뿐만 아니라 현장에서 양중장비 선정, 작업동선, 자재 운반 등 모든 시공과정에서 고려되어야 한다.

두 번째, 철골이나 합성구조 같은 다른 선조립 공법과 달리 PC공법은 현장에서 접합부 철근 배근과 타설 전까지는 부재끼리 단순히 걸쳐져 있는 불안정한 상태라는 점이다. 타 공법에서 붕괴사고는 콘크리트 타설 중 작업하중이 최대가 되었을 때 발생하는 반면, 사고사례에서 보듯이 PC공법은 콘크리트 타설과 무관하게 PC 부재를 조립해놓은 상태에서 언제든지 발생할 수 있다. 수직도가 확인된 이후 볼팅, 용접 등 본조립을 통해 구조체 자체의 안전성이 확보되는 철골, 합성구조 공법과 달리 PC공법은 부재 설치 후 접합부 철근배근과 현장 타설 및 양생을 통해 일체화가 되기 전까지 장시간 동안 시공단계 안전성이 확보되지 않는다.

세 번째, 다양한 설계조건 변화에 대응하는 것이 어렵다. 서두에 언급했듯이 무거운 콘크리트 부재를 공장에서 타설해서 만드는 PC공법은 특정 부재단면과 기둥간격 등의 설계조건이 단순하게 반복되는 조건이어야 위험요인을 최소화할 수 있다. 그러나 대형 물류센터에서 기둥 단면이 상대적으로 커질 경우, PC 공법을 적용하기 위해 한 층의 기둥을 분절해야 할 수도 있다. 그리고 기둥간격이 길어질 경우 시공 및 제작오차로 인한 PC보의 적정 걸침길이 확보가 어려울 수도 있다. 금번 평택 물류센터 사고의 경우, 예단하기는 어렵지만 경사가 지속적으로 적용되는 램프 구조체에 PC공법을 적용하면서 기둥의 수직도 오류, 경사도를 고려한 PC보 제작 미흡, 설계상의 PC보 걸침길이 미확보 등이 복합적인 원인이 되었을 가능성이 크다.

PC공법을 활용한 선조립 공법이 일반화된 싱가포르의 경우, PC보의 걸침길이는 기둥의 수직도 시공오차 등을 고려하여 구조적 요구수준보다 높은 75mm 전후를 적용하고 있으며, 기둥간격이 길거나 대형 PC 보를 적용 시 시공단계 안전성 확보를 위해 PC 보 하부에 시스템 동바리 보강을 적용하고 있다. 그리고 PC공법의 위험성을 고려하여 시공단계의 안전성을 제3의 구조기술사를 통해 현장에서 확인하도록 하고 있다. 국내의 경우, 산안법상 유해위험방지계획서와 건진법상 안전관리계획서를 통해 시공 중 가설 동바리에 대한 구조안전성 검토를 착공 전에 실시하고 있다. 그러나 가설 동바리 보강을 거의 적용하지 않는 국내 PC공법의 설계방식 상 이러한 착공 전 검토가 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 무엇보다 PC공법의 시공단계 안전성에 대한 전문적인 검토는 미흡한 실정이다.

PC공법은 시공성과 경제성 측면에서 우수한 선조립 공법임에는 분명하다. 그러나 모든 설계조건에 절대적으로 우수한 공법이 있을 수 없다는 것 또한 사실이다. 물류센터 건설시장이 커질수록 단순 공사비 경쟁이 과열될 수 있고, 이로 인해 앞서 언급한 위험요인에 대한 충분한 고려 없이 공사비에 맞춰 PC공법을 적용하는 것은 매우 위험하다. 물류센터에 PC공법을 적용하고자 한다면 설계단계에서부터 PC공법의 위험요인을 최소화할 수 있는 설계가 이루어져야 하며, PC공법으로 대응하기 어려운 구간에는 무리한 PC공법 적용을 지양해야 한다. 그리고 시공단계에서도 철저한 버팀대 적용, 접합부 붕괴방지 조치, 부재의 조립의 정밀도 관리, 그라우팅 후 충분한 양생시간 확보, 대형 양중장비의 안전조치 등 PC공법의 특성을 고려한 안전관리에 대한 투자가 반드시 필요하다. PC공법은 여러 장점에도 불구하고, 시공단계 안전성 확보가 까다로운 중량물 공법이라는 근본적인 한계가 있으며, 그렇기 때문에 사고 발생시 대형사고로 이어질 가능성이 매우 높다는 사실을 잊어서는 안 될 것이다.