건축공사 위험관리의 핵심 기능 및 체크포인트이후건축공사 위험관리의 핵심 기능 및 체크포인트

건축공사 위험관리의 핵심 기능 및 체크포인트이후

건축공사 위험관리의 핵심 기능 및 체크포인트

글 최혁주삼성화재 기업안전연구소 수석

1. 머리말

우리가 주변에서 흔히 볼 수 있는 다양한 형태의 빌딩이나 아파트와 같은 건축물은 일상에서생활하고 이용하는 장소로서 우리에게는 매우 익숙한 시설물들이다.

그러나, 이러한 시설물이 어떤 과정을 거쳐 만들어지고 있으며, 이 과정에서 발생할 수 있는 위험은 어떤 것이 있는지, 이 시설물을 이용하는 동안 발생할 수 있는 위험과는 어떤 차이점이 있는지 등에 대해서는 특별한 경우가 아니라면 의문을 가져보지 않은 경우가 대부분일 것이다.

실제로 이러한 시설물을 건설하는 과정에서 나타날 수 있는 다양한 위험과 이를 제어하기 위한 특수한 활동은, 이 시설물이 완성된 후 이용하고 운영하는 과정에서 마주칠 수 있는 위험 및 이를 제어하기 위한 일련의 활동과는 분명히 차이가 있을 것이다.

예를 들어, 집중호우가 내리는 동안 침수 등 호우로 인한 수침 피해에 대한 노출 정도는 굴착 및 배수로 공사가 한창 진행중인 건설현장과 배수시설 공사까지 모두 완료되어 운영중인 건축시설물의 경우와는 분명한 차이를 나타낼 것이며, 이 위험의 노출 정도를 줄이기 위한 위험관리 활동에도 차이점이 있을 것이다.

일반적으로 건축공사는 굴착공사, 기초공사, 골조공사 및 내, 외부 마감공사의 순서로 시공되고 있으며, 각각의 공사 진행 단계별로 다양한 위험에 노출될 수 있다.

건축공사가 진행되는 과정에서 가장 빈번히 발생하고 있는 사고는 굴착 및 기초 공사 중 시공 오류로 인한 붕괴, 굴착 및 지하 구간 침수, 상부 구조물 시공 중 화재, 붕괴, 자재 및 건설장비 충돌로 인한 손상, 양중 작업 중 낙하, 자재 도난 및 수침 피해 등이 주로 나타나고 있으며, 특히, 건축공사는 시공 결함에 의한 피해가 가장 크게 나타나고 있으며, 자연재해 및 화재 사고는 비슷한 크기로 발생하고 있다.

이와 같이 건축공사 중 발생할 수 있는 다양한 위험 중, 건설공사 위험을 주로 담보하는 Construction All Risks Policies (CAR)의 담보 범위에서 발생 가능 위험 특성과 위험의 사전인지 및 사고예방을 위한 주요 체크포인트를 소개하고자 한다.

2. 건축공사 중 시공결함 사고 및 주요 체크포인트

건축공사 진행중 빈번히 발생하고 있는 시공결함으로 인한 피해의 주요 발생 원인으로 굴착/흙막이 붕괴, 거푸집 동바리 등 가설구조물 붕괴 및 콘크리트 타설 중 슬래브 붕괴 등이 있다.

[사례 1] 시공 결함에 의한 사고발생

2003년 10월 미국 Atlantic City에서 호텔 리조트 건설공사 중 콘크리트 슬래브가 붕괴되는 사고가 발생하였으며, 사고 당시 주차타워 8층 구간에는 콘크리트를 타설 중이었다. 이 붕괴 사고로 슬래브 구간이 기둥 및 전단벽과 완전히 분리될 정도의 큰 피해가 발생하였으며, 거푸집 동바리의 설치 미흡으로 이와 같은 대형 사고가 발생한 것으로 나타났다. 특히, 사고 발생 수주일 전에 이미 콘크리트 타설 후 양생 중이던 보와 슬래브 일부에 균열이 발생하는 등 이상 징후가 나타나고 있었으나, 별다른 조치 없이 무시된 채 시공이 진행된 사실이 드러났다.

건설공사 진행 중 가장 빈번하게 발생하고 있는 사고 중 하나인 거푸집/동바리 등 가설구조물 붕괴 및 콘크리트 타설 중 붕괴 사고의 주된 원인은 가설구조물에 콘크리트 타설 중량 및 필수적으로 발생하는 타설 압력이 충분히 반영되지 않은 경우와 연결 및 고정부가 부실하게 시공된 경우에 주로 발생하고 있다.

따라서, 해당 공정 진행 시 다음 사항에 대한 확인 및 기준 준수가 반드시 필요하다.

- 거푸집/동바리가 콘크리트 중량 및 타설 압력에 충분히 버틸 수 있도록 설계 시공 여부를 확인하여야 하며, 콘크리트 1회 타설 높이 및 시간에 대한 관리 기준을 수립하고 기준대로 시공하도록 해야 한다. 실제로 10m/hr의 속도로 타설 시 타설 압력은 4tonf/m2에 달한다.

- 거푸집/동바리 연결에 전용 연결 클램프를 사용하고, 타설압 및 진동에 동바리가 흔들리거나 이탈하지 않도록 견고히 고정하도록 한다

건축공사 현장에서 빈번히 발생하는 또 다른 사고 중 하나인 ‘굴착/흙막이 붕괴’의 주된 원인은 배면 상부에 설계하중을 초과하는 상재하중 작용, 집중호우 시 굴착부 지하수 누출로 인한 흙막이 약화 등이 있으며 특히, 안정성이 가장 취약한 코너부에서 주로 붕괴 사고가 발생하고 있다.

따라서, 해당 공정 진행 시 다음 사항에 대한 확인이 반드시 선행되어야 한다.

- 굴착 배면 적재하중 및 작업하중이 설계하중을 초과하는지 여부를 확인하여야 하며 시공기간 중 작업하중 및 작업구획 관리가 필요하다. 일반적으로 굴착 배면 상재하중은 1~2 tonf/m2 로 설계되고 있으므로 이를 상회할 것으로 판단되는 경우 별도의 구조검토가 필요하다.

- 흙막이 벽면 지하수 누출 여부를 반드시 확인하여야 하며, 필요한 경우 차수를 위한 보강 조치가 병행되어야 한다

- 흙막이벽의 배부름 현상, 배면 상부 균열 발생 여부 등을 조사하여야 한다. 존치 기간 중 지속적 계측관리 및 정기적인 육안조사가 필요하다.

3. 건축공사 중 자연재해 사고 및 주요 체크 포인트

건축공사 중 발생하는 대표적인 자연재해 사고는 굴착부 또는 지하구간 침수, 강풍 발생시 장비 전도, 이로 인한 기 시공구간 손상, 강풍 취약 시공 구간 붕괴, 탈락 및 비산 등이 있다.

[사례 2] 자연재해에 의한 사고발생 – 침수

2014년 7월 충북지역의 약 62만m2 부지에 총 17개 빌딩으로 구성된 연수원 단지 건설공사 현장에서 집중호우로 인한 침수피해가 발생하였다.

집중호우 시 개구부에 물막이 시설을 설치하지 않아 우수가 지하층으로 유입되어 건물 9개동이 침수되면서 건물 지하에서 설치 작업 중이던 기계설비, 전기시설이 손상되어 약 40억의 피해가 발생하였다. 건설 단계에서는 작은 모래주머니의 설치만으로도 매우 훌륭한 물막이 효과를 기대할 수 있다

건축현장에서 발생하는 침수 사고의 주요 원인은 가설 배수로 설치 자체가 미흡하거나, 배수로 관리 미흡(이물질, 토사유입)으로 배수로의 통수능이 저하되는 경우 등이며, 지하층으로 연결되는 개구부에 물막이 시설을 설치하지 않은 경우에도 침수 사고가 발생하고 있다.

따라서, 다음 사항에 대한 확인 및 기준 준수가 반드시 필요하다.

- 가설배수로 정비 상태를 확인하고 적정 용량의 배수 펌프를 비치하도록 한다

- 집중호우 시 개구부로 우수 유입을 차단할 수 있는 가설 물막이 시설이 설치되어야 한다

건축공사 과정에서 발생하는 강풍에 의해서도 큰 피해가 야기될 수 있다. 특히, 건축물 지붕 및 벽면 외장재 공사가 진행중인 구조물의 경우 강풍에 의한 풍압의 영향은 공사가 완료되어 안정화된 건축물에 비해 그 영향이 매우 크다고 할 수 있다.

특히, 다음과 같이 설계하중에 대한 충분한 안전성이 미확보 된 미완성 단계의 시공중인 구조물은 가시설물 또는 보조 방법에 의한 보강 조치가 반드시 필요하다.

- 브레이싱 등으로 보강되지 않은 경량 철골조

- 건축물에 외장 패널 공사가 진행중인 단계에서 일부 구간만 폐합된(Partial enclosed) 경우

- 설치공사가 진행중인 경량 자재 (패널, 거푸집, 데크플레이트 등)

건축공사 중에 발생하고 있는 강풍 피해는 철골조 또는 조적 벽체의 브레이싱 설치가 미흡한 경우, 철골조 또는 지붕 마감재의 고정 또는 연결부 고정상태가 미흡한 경우, 그리고 불안정하게 야적된 건설자재 등에서 주로 발생하고 있다.

이러한 취약 개소의 불안정을 해결하기 위한 방안은 의외로 간단하고 적은 비용만으로도 해결할 수 있는 경우가 많다.

지붕공사가 진행중인 건축공사의 경우 강풍에 대한 외장재의 안정성 확보를 위해 고정재 (fastener)나 Clamp 등의 설치를 통한 보강이 필요하며, 가설 비계 및 동바리 등을 포함하는 경량 골조의 경우에도 작은 연결 부재(connector or anchor bolt)를 주골조(Main Frame) 또는 기초에 연결함으로써, 큰 피해를 막을 수 있다.

따라서, 구조물이 완성되어 설계 시 고려된 모든 외력과 하중에 충분한 안전성이 확보되기 전까지는 충분한 저항력이 부족한 불안정한 상태이므로 구조물이 완성될 때까지 적절한 임시 고정조치가 반영되어야 한다.

철근콘크리트 슬래브의 한 부분인 데트플레이트(콘크리트 슬래브를 만들기 위한 경량의 폼)의 경우 콘크리트가 타설되고 경화되기 이전에는 단지 경량의 건설자재이며, 자체 중량이 가벼워서 강풍 발생시 비산될 수 있는 위험이 매우 크므로 콘크리트 타설 후 경화되기 전인 판개 작업 시에는 Tag 용접 등으로 고정시켜 주어 강풍 등에 의한 비산 위험에 대비하여야 한다.

4. 건축공사 중 화재사고 및 주요 체크 포인트

화재는 건설 공사 단계에서는 물론이고 운영중인 건물에서도 발생할 수 있는 가장 큰 위험 중의 하나라고 할 수 있다. 동원되는 작업자수가 많은 공사 마무리 단계에서 작업자의 과실(용접 등 화기작업, 흡연, 화기작업 허가제 미준수)로 발생하는 경우가 많으며, 이에 더해 소방 설비(소화전, 소화기, 스프링클러 등) 설치가 미흡 하거나 부족한 경우 화재는 더욱 크게 확대될 수 있다.

실제로 건축공사 현장에서는 커팅, 그라인딩 및 용접 작업 중 발생되는 작은 불티가 거대한 화재 사고를 발생시키는 원인으로 작용하는 경우가 비일비재 하며, 심지어 작업자의 부주의한 흡연으로 인해 대형 화재가 발생하는 경우도 볼 수 있다.

따라서, 시공 중 화재 발생 및 확산을 방지하기 위해서는 소방설비의 설치가 매우 중요하다고 할 수 있으나, 실제로 건축공사가 진행중인 현장에 제대로 갖춰진 소방설비를 설치 하기란 쉽지 않은 것이 현실이다.

[사례 3] 화재사고 발생

2022년 1월, 연면적 199,795m2, 7층 규모의 물류센터 신축공사 현장에서 화재가 발생하여 재물피해 뿐 아니라 상당한 공기 지연을 초래하였다. 이 사고는 1층에서 마감재인 폴리우레탄 스프레이 작업중 발생하였으며, 4층 하부 슬래브까지 화해에 의한 손상이 발생 하였다.

사고 당시 스프링클러는 미설치 상태 였으며 화재 예방 관련 가이드 미준수로 발생한 것으로 추정되고 있다.

이 화재사고를 통해 공사 현장에서도 상황에 맞는 적절한 소방 시설의 설치, 관리가 얼마나 중요한지 쉽게 알 수 있다.

심지어 현장 내 구조물이 대부분 콘크리트와 같이 불에 잘 타지 않는 재질인 경우에도, 마감재 시공 및 인테리어 공사(partition framing, interior paneling and foamed plastic insulation)가 포함될 수 있는 건축공사의 특성상 화재 발생 위험은 간과할 수 없다.

따라서, 공사 진행 중 가설 소방시설 등의 설치는 중요한 시공관리 과정중의 하나라고 할 수 있으며, 이에 대한 점검과 적절성에 대한 확인 또한 Loss Control의 주요 기능중의 하나라고 할 수 있다.

현장 전 구역에 걸쳐 가설 소화전(소방 호스(Fire hose) 포함)과 소화기가 비치 되어야 하며, 특히, 스프링클러가 설치 되기 전의 공사 단계에서는 가설 소화전의 설치는 매우 중요하다고 할 수 있다. 또한 소화전, 소화기 및 소방호스 등은 위치를 명확히 알 수 있도록 안내문 등으로 표시가 되어야 한다.

5. 맺음말

공사 특성을 반영할 수 있는 위험관리 기능을 위하여, 공사 착공 단계 또는 초기 단계에서 현장을 방문하여 어떠한 엔지니어링 요소가 반영될 것인지, 또한, 어떻게 시공될 것인지에 대한 정보를 취득하여야 하며, 이러한 요소가 적절히 반영되어 있는지 확인하여야 하며, 공정 진행에 따른 위험관리 활동을 위해서는 시공 진행 과정 중에 현장 방문을 통해 실제 위험의 변경 및 증, 감을 파악하고, 초기에 조사된 기술 사항이 제대로 반영되고 있는지 확인하고 필요 시 적절한 개선사항들이 제공되어야 한다.

운영중인 ‘건축물’은 물론 ‘건축공사’ 역시 모든 사고 발생 이전에는 항상 이상징후를 나타내고있으므로 이것을 잘 관찰하고 조사하기만 하여도 충분히 사전에 위험 요소를 인지할 수 있으며, 사고를 예방하는데 큰 도움이 될 수 있다.

또한 사고 발생 사례들을 통해 축적된 데이터를 통해 얻을 수 있는 기본적인 체크포인트들을 사전에 확인하고 적용시킴으로써 사고 발생 잠재 위험을 현저하게 줄일 수 있을 것이다.

이것이 바로 건축공사 중 사고 예방을 위해 추구해야 하는 위험관리의 핵심 기능이라고 할 수 있을 것이다.