상단여백
HOME NEWS 기술일반
평택국제대교 붕괴 시작은 노즈 아닌 거더?

지난 26일 오후에 붕괴된 평택국제대교의 붕괴원인을 두고 SNS 상에서 엔지니어들 사이에 열띤 토론이 벌어지고 있다.

붕괴 직후에는 2개 교각에서 펀칭파괴가 발생해서 펀칭 파괴쪽으로 의견이 기울었었다. 하지만 27일 저녁 YTN이 공개한 블랙박스 동영상에서는 펀칭 파괴가 일어나기 전에 맨 앞 경간이 꺽여있는 것이 보여서 노즈로부터 붕괴가 시작됐을 수 있다는 의견이 다수 올라왔다.

두개의 노즈 간격이 넓어서 횡좌굴이 의심된다는 의견이 많았다. 하지만 일부 엔지니어들은 동영상만 보고 노즈가 먼저 꺽인 것인지 교각 위의 거더가 먹저 꺽인 것인지는 알 수가 없다는 의견을 내기도 했다. 

붕괴된 현재 상태를 보면 노즈 끝이 7번째 교각 끝에 걸려있지만 실제 붕괴 직전에도 노즈 끝이 교각에 걸려 있었을 가능성이 낮다는 것이다. 만일 노즈 끝이 교각 끝에 걸려있는 상태에서 7번째 경간이 꺽이면서 20여m아래로 추락했다면 교각 사이의 거리와 거더와 노즈의 경사 길이를 고려하면 노즈 끝이 교각으로부터 이탈할 수 밖에 없다는 것이다.

또한 노즈 끝이 7번째 교각 끝에 걸려있는 상태에서 노즈가 먼저 꺽였다고 하더라도 6번교각을 지나온 본 거더의 내민 길이가 지간의 30%(18m) 정도여서 거더본체가 꺽일 정도는 아닐 것같다는 의견을 내는 엔지니어도 있었다.

붕되된 현재 상태에서 보면 노즈가 횡방향으로 비틀리면서 꺽인 것으로 보이지만 이것도 거더가 먼저 꺽였다면 강성이 훨씬 약한 노즈도 당연히 꺽였을 것이라는 것이다.

따라서 노즈끝이 7번째 교각에 걸려있었다는 가정은 맞지 않고 노즈가 상당 부분 7번 교각을 지나가 있었을 것이라는 것이 설득력을 얻는다. 전문가들의 도움을 받아 교각사이의 거리, 교각의 높이, 거더와 노즈의 경사 길이 등을 고려해서 사고 당시 노즈의 길이를 추정해보면 노즈의 반 정도가 7번째 교각을 지나가 있었던 것으로 보인다.

본지는 블랙박스 동영상과 엔지니어들의 조언을 얻어 사고직전 상태와 붕괴순서를 추정해보았다. 5번 교각과 4번 교각 위치에서의 펀칭 파괴는 이미 사진이나 동영상을 통해서도 알 수 있는 사실이고 맨 앞 경간의 꺽임과 6번 교각의 붕괴에 대해서 엔지니어들의 의견이 갈라졌다.

붕괴직전의 상태는 노즈의 반정도가 7번째 교각을 지나가 있었다. 이 상태에서 본 거더는 6번 교각위치로부터 내민 거리는 약 40여미터가 된다. 이때 6번 교각 위에서 본거더가 꺽이면서 노즈도 꺽이면서 추락한다. 이후 5번 교각 위의 거더에서 펀칭파괴, 4번교각 위에서의 펀칭파괴가 일어난다. 5번교각과 4번 교각이 펀칭파괴로 낙하하면서 거더의 하중은 펀칭이 일어나지 않은 6번교각을 강하게 눌렀고 6번 교각은 기둥이 꺽이면서 파괴되었다.

엔지니어들은 6번 교각 위에서 거더가 꺽인 원인에 대해 궁금해하고 있다. 보통의 ILM거더는 강성이 큰 편이기 때문이다. 6번 교각 위치에서의 거더 꺽임의 원인을 밝혀내는 것이 사고 원인을 밝혀내는 실마리가 될 것으로 보인다.

기술인 신문 / 정진경 기자 ( jungjk@gisulin.kr )

<저작권자 © 기술인신문, 무단 전재 및 재배포 금지>

정진경 기자의 다른기사 보기
기술인신문-영문 gisulin English
http://translate.google.com/translate?hl=en&sl=ko&tl=en&u=http%3A%2F%2Fwww.gisulin.kr%2F&sandbox=1
기술인신문-일어 gisulin 日文
http://translate.google.co.kr/translate?hl=ko&sl=ko&tl=ja&u=http%3A%2F%2Fwww.gisulin.kr%2F&sandbox=1
기술인신문-중국어 gisulin 中文
http://translate.google.com/translate?hl=ko&sl=ko&tl=zh-TW&u=http%3A%2F%2Fwww.gisulin.kr%2F&sandbox=1
icon인기기사
기사 댓글 15
전체보기
  • 경험자 2017-09-13 03:51:15

    횡방향설계시의 경계조건은 보통 복부판을 연성지점으로 보고 설계하게 되는데 복부판이 3개 이상인 경우 스프링강성에 따라 단면력 분포가 많이 나게됨.. 그렇지만 횡방향 설계중 종방향 지점부의 경우 이 교량은 받침이 두개이므로 강성지점 두개로 구조계가 명확함. 여기에서 횡방향 해석시 오류가 있었을 가능성이 있음. 파괴원인은 지점부 파괴 혹은 압출노즈의 횡비틀림좌굴. 두개다 급격한 파괴이고 뭐가 먼저이든 하중재분배가 일어나 파괴형태는 동일하게됨.   삭제

    • 일당잡부구조쟁이 2017-09-07 21:31:40

      5. 쓰고나서 읽어 보니 부연설명, 횡방향 안정성이 확보 안됐는데 왜 종방향 취성 파괴가 일어나냐?, 내가 생각 한 파괴 메카니즘음, 강봉-콘크리트 접합부, 횡방향 크랙이나, 국소 펀칭, 혹인 강봉이 매우 조밀히 붙어, 강봉-콘크-강봉-콘크로 연속되는 구조계에, 짧은 구간에서 종방향으로 급격한 강성변화가 일어나며, 이에 따른 변위 불일치에의한 초기크랙 후, 강축 방향(과다 모멘트 발생방향)의 취성 파괴를 유발 한 것으로 판단 했음.   삭제

      • 일당잡부구조쟁이 2017-09-07 21:21:46

        4_ 횡방향 안정성을 확보하지 못한채로, 빔해석이 된걸로 판단됨.
        마지막으로, 내가 여기 쓴 오류정도면, 최소한, 엄청난 연성파괴 정도는 확보 되어야 함. 시공중에 " 어 야~ 크랙 겁네 간다. 임시 보강 하고, 어찌 처리할지 논의하자" 이정도 연성은 최소 확보되어야 함. 경험 적인 이야기니 테클은 자제좀....ㅡㅡ;
        취성 파괴가 일어 난 것은, 세그 제작 과정중 오류가 있었을 것으로 판단 됨.
        이번 기회에, 극악무도한 유통회사인 시공사와, 설계사, 특히 구조쟁이들이 새로운 관계 정립이 되었으면 하는 바램임.   삭제

        • 일당잡부구조쟁이 2017-09-07 21:16:38

          3_ 돈도 안주며 창작을 요구 했을 텐데, 이건 같은 구조쟁이로서 맘이 아픔..
          나도 많이 당해봐서...
          마지막으로, 캔틸러버부 해석이나, 기타 상세 해석 을 위해, 판해석이나, 솔리드 해석또한 진행 했을껀데, 이때 강봉-콘크리트 접합부 해석이 어찌 됐는지? 궁금함 아마 오류가 있을꺼임. (평균 물성치 적용, 혹은 띄어 읽으면 안되는 곳에서 띄워 읽기 의심 됨.)
          결론, 장지간 켄틸레버 적용으로, 횡방향 구조 안정성이 확실히 확보되어야, 빔가정에 의한, 압출 해석이나, 완공계 구조해석이 가능한데,   삭제

          • 일당잡부구조쟁이 2017-09-07 21:09:05

            2_ 횡방향 계산시, 장지간 캔틸러버 강봉보강 기법이 시공실적이 많은(있는?) 보편화된 공법이 아닌데, 횡방향 검토시 보편화된, /m당 전체계 스프링으로 했을 것으로 보임. (여기서 경계조건은 경험및 실물 실험등을 통해 결정 되는게 원론 적인 이야기임, 이걸 이해해야 다음 멘트를 이해 할수 있음), 켄틸레버 장지간화에 따른, 예측 불가능한 구조계를, 일반화된 예측 가능한 구조계로 해석 한거 같음.( 쉽게 쓰면, 잘 못된 구조계의 가정, ), 보나마나 시공사가 일당 잡부보다도   삭제

            • 일당잡부구조쟁이 2017-09-07 21:01:40

              1_ 노즈가 아닌 6번 피어 지점부에서 부터, 과다변형 혹은 파괴가 일어 났다는데 동의. 4,5번 지점 펀칭파괴가 아닌, 캔딜 - 강봉 접합부, 혹은 강봉 - 빔본체 접합부에서 부터 크렉이 간걸로 보임( 인터넷으로 돌아댕기는 사진 최대한 찾아봄), 크랙의 형상이나, 구조물 특성상 펀칭 파괴는 나기 힘들어 보임.
              결론, 첫번재 의심 되는게, psc 박스 횡방향 검토에 오류는 없었는지?. 강봉-콘크리트 접합부 응력 집중현상부 계산이 되지 않는, 평균 물성치 적용한 /m 당 계산한걸로 판단 됨.   삭제

              • 아무나 2017-09-05 17:54:09

                항상 최초공법은 위험을 내포하고 있다.
                ILM공법 자체는 많은 시공실적이 있으나 이렇게 넓은 단면, 박스WEB강성을 최적화?
                그러니까 강관의 스트럿으로 대치된 박스의 웹강성이 축소된...
                이런 단면을 ILM으로 추진하다니...웹을 좀 두껍게 했어야 했다는 생각이 많이 든다.
                대안설계의 단점이 여실히 드러난 사고로 생각됨.   삭제

                • 왕초보 2017-09-05 17:21:38

                  계속 (4) 그렇다면 P6-P7경간 중 어디가 취약부 일까? ILM이므로 거더 세그먼트의 시공이음부, 거더와 노즈의 연결부가 포함되고 노즈의 수평브레이싱의 연결상세 등이 예상될 수 있다. 이런 이음 및 연결부에는 철근 뿐만 아니라 강선, 강봉, 커플러, 볼트, 용접상세, 단면손실 등이 사용되거나 발생하므로 면밀한 조사가 필요하다.끝   삭제

                  • 왕초보 2017-09-05 17:11:24

                    계속 (3) 또한 기록영상에서 볼 수 있듯이 P6 교각은 P4,P5가 거더를 관통한 후 맨 나중에 붕괴되었는 데 이것은 붕괴된 거더의 경사로 인한 수평력이 원인일 가능성 이 높다. 따라서 교각의 부실시공 여부는 붕괴원인과는 거리가 멀다고 사료된다.
                    (4) 종합하면 P6-P7경간 어딘가에 취약한 부분이 있어서 그 부분이 파괴된 것이 붕괴의 원인이며 이를 계산과 시공상태를 면밀히 조사하면 밝혀질 것이다.   삭제

                    • 왕초보 2017-09-05 17:00:52

                      (1) 노즈가 멀쩡한 상태에서 P6위의 거더가 부멘트에 의해 먼저 벌어졌다면 P5교각에 작용하는 하중에는 별반 변화가 없다. 따라서 P5가 거더를 관통한 것에 대한 설명이 되질 않는다. (2) 따라서 P5에 하중이 증가하기 위해서는P6-P7경간에서 순간적으로 주저앉고 P6지점부를 중심으로 지렛대원리로 P5위치에서 거더가 순간적으로 들렸다가 낙하하면서 충격력이 발생한 것으로 추정해볼 수 있다. 이 동적충격하중은 정적하중의 2배에 이를 수 있다. P4은 P5가 붕괴하면서 작용하중이 대폭 증가하여 거더를 관통한 것으로 볼 수있다.   삭제

                      15개의 댓글이 있습니다.

                      전체보기

                      여백
                      여백
                      여백
                      여백
                      여백
                      여백
                      여백
                      여백
                      Back to Top