🏗️ 건설 대형 참사, '벽체거푸집 붕괴’의 치명적 인과관계 분석과 완벽한 안전 확보 방안

최근 몇 년간 건설현장에서 발생하는 대형 붕괴사고는 건물의 종류나 규모를 막론하고 심각한 사회적 문제로 부각되고 있습니다. 특히 콘크리트 타설의 핵심인 거푸집 및 동바리 시스템의 붕괴는 건설 재해 중에서도 가장 치명적이고 인명피해가 큰 유형입니다.
이 글에서는 벽체 거푸집 붕괴 사례를 포함하여 시스템 전반의 붕괴 메커니즘을 심도 있게 분석하고, 법적 의무사항인 구조검토 기준부터 현장에서 즉시 적용 가능한 정밀 시공 대책까지 종합적인 안전 확보 방안을 제시합니다.

Ⅰ. ⚠️ 건설현장 붕괴의 심각성: 인재(人災)의 메커니즘

거푸집 및 동바리는 콘크리트가 완전히 굳을 때까지(양생) 건물의 자중(고정하중), 작업자의 무게(활하중), 장비 하중, 그리고 콘크리트 타설 시 발생하는 측압 및 충격하중을 모두 지탱해야 하는 ‘가설구조물’입니다. 이러한 가설구조물이 무너지는 것은 곧 설계 및 시공상의 하중 지지력 부족을 의미하며, 이는 대부분 인재(人災)로 귀결됩니다.

1. 벽체 거푸집 붕괴 사례 분석: 시흥 아파트 현장 (2021년 1월)

벽체 거푸집의 붕괴는 슬래브나 보에 비해 예측이 더 어렵고, 일단 붕괴 시 콘크리트가 수평으로 유출되며 급속도로 전파된다는 특징이 있습니다.

사고 개요	2021년 1월 23일, 경기도 시흥시 월곶동 아파트 신축 현장
사고 유형	지하주차장 진입램프 합벽구간 벽체 거푸집 붕괴 (콘크리트 2차 타설 중)
인명 피해	사망 1명, 부상 2명 (작업자들이 쏟아지는 콘크리트 및 잔해에 매몰)
핵심 원인	① 측압 지지 실패: 벽체의 측압을 지탱해야 하는 폼타이(Form Tie)가 설계기준보다 적게 설치되었거나 불량하여, 콘크리트 측압을 견디지 못하고 파열됨. ② 타설 속도 및 방법 미준수: 콘크리트를 정해진 속도보다 빠르게 투입하면서 과도한 측압이 단시간에 집중되었고, 1차 타설 부위의 양생 강도가 확보되지 않은 상태에서 2차 타설이 진행됨. ③ 안전관리 부실: 가시설에 대한 구조안전성 검토가 미흡했거나, 현장 작업자가 임의로 구성이나 안전수칙을 변경하여 시공했음.

교훈: 벽체 거푸집은 슬래브와 달리 콘크리트의 유동성과 타설 속도에 따른 동적 측압을 정확히 계산하여 폼타이 간격을 결정해야 합니다. 임의적인 시공은 절대 금물입니다.

2. 거푸집-동바리 붕괴의 공통적이고 근본적인 원인

분류	상세 원인 분석	예방을 위한 핵심 키워드
① 설계/검토 미흡	- 거푸집·동바리에 대한 구조검토 미실시: 가시설에 대한 하중 및 구조안전성 검토를 누락함. - 편심 하중 미고려: 멍에를 U-헤드 중심이 아닌 곳에 설치하여 동바리에 편심하중이 발생함.	#구조검토의무
② 재료 불량	- 재사용 자재의 변형·부식: 심하게 손상되거나 부식된 철재 서포트, 규격미달의 목재 사용. - 이질 재료 혼용: 동일 슬래브 하부에 서포트, 시스템 동바리 등을 혼용하여 하중지지능력이 불균형하게 됨.	#가설기자재성능검정 #이질재료금지
③ 시공/조립 불량	- 수평 연결재(가새) 부족: 동바리 좌굴 방지용 수평·경사 가새 설치 부족 또는 체결 불량. - 동바리 설치 불량: 동바리 상·하부 고정불량, 수직선상 불일치, 이음매 연결불량.	#좌굴방지 #정렬시공
④ 현장 관리/환경	- 지반 침하: 동바리 하부 지반이 연약하거나 강우 등에 의해 토사가 유실되어 동바리가 침하·전도됨. - 타설 불균형: 콘크리트를 특정 구역에만 집중적으로 타설하여 설계하중을 국부적으로 초과함.	#지반안정화 #타설속도준수

Ⅱ. 📜 거푸집-동바리 시스템의 구조 검토 및 설계 기준 (법적 의무)

거푸집 및 동바리 시스템은 「건설기술진흥법」 및 「산업안전보건기준에 관한 규칙」 등에 따라 반드시 구조적 안전성을 확보해야 합니다.

1. 구조검토의 법적 의무 및 기준

가설구조물인 거푸집·동바리는 시공 전에 구조검토를 실시하고, 그 결과에 따라 작성된 조립도에 따라 시공해야 합니다. 관련 지침으로는 - 2015년 거푸집 및 동바리 구조검토 및 설치 안전보건작업지침 등이 있습니다. (SCak)
예컨대 다음과 같은 범위에서 구조검토가 필수입니다:

거푸집·동바리 높이가 일정 기준(예: 4 m 이상)일 경우
콘크리트 두께가 일정 이상(예: 1 m 초과)인 경우
동바리 간격이 넓거나 특수 시스템 동바리를 적용하는 경우

2. 하중 계산 기준 (작용하중의 종류)

구조검토 시에는 가설구조물에 작용하는 모든 하중을 고려해야 합니다. 주요 하중은 다음과 같습니다.

(1) 연직하중 (수직)

고정하중: 콘크리트 및 철근의 중량, 거푸집·동바리 자중.
활하중 (작업하중): 작업근로자, 소도구, 자재운반 등. ※ 일반적으로 최소 150 kgf/㎡ 이상이 적용되는 경우가 많음.
충격하중: 콘크리트 타설 시 발생하는 동적 하중. 일반적으로 고정하중의 50% 정도를 추가로 고려하는 설계가 제시되기도 합니다.

(2) 횡방향하중 (수평)

수평하중 (일반): 동바리 구조에서는 좌굴 방제를 위해 수평방향 하중을 계산해야 합니다. 거푸집 및 동바리 기준에서는 고정하중의 2% 이상 또는 동바리 상단 수평 단위 길이당 1.5 kN/m 이상 중 큰 값을 적용하도록 되어 있습니다. (Naver Files)
측압 (벽체 거푸집 특수하중): 벽체에 콘크리트를 타설할 때 콘크리트의 유동성, 슬럼프, 타설속도 등에 따라 측압이 발생하며, 이 측압을 거푸집이 견디지 못하면 붕괴가 발생합니다. 한국 기준에서는 벽체 수직투영면적당 0.5 kN/㎡ 이상의 수평하중도 고려하도록 되어 있습니다.

3. 벽체 콘크리트 측압 계산의 핵심

벽체 거푸집 설계의 핵심은 최대 측압을 견디도록 설계하는 것입니다. 예컨대 - 한국 기준인 KS F 2782(콘크리트 타설측압에 대한 시험방법) 등을 참고할 수 있습니다. 측압(P)은 다음과 같은 요인에 의해 결정될 수 있습니다.

여기서 각 기호의 의미 및 안전관리 포인트는 다음과 같습니다:

(Cw): 콘크리트의 단위중량 → 슬럼프 값, 유동성 등에 따라 값이 변동됨.
(Cc): 콘크리트 온도계수 → 온도가 높을수록 (양생속도가 빠를수록) 측압이 빨리 감소됨.
(R): 타설속도 (m/hr) → 속도가 빠를수록 측압이 급증하므로 시공자는 R 값을 제한해야 합니다.
(T): 콘크리트 온도 (°C) → 온도가 낮을수록(예: 겨울철) 콘크리트가 늦게 굳기 때문에 측압이 오래 작용합니다.

이처럼, 벽체 거푸집 설계 시에는 단순히 정적하중만 고려하는 것이 아니라 콘크리트의 유동성, 타설속도, 온도 조건, 거푸집 변형/배근 간섭 등을 모두 고려해야 합니다.

Ⅲ. 🛠️ 붕괴 재해 예방을 위한 정밀 시공 및 관리 대책

법적 기준과 구조검토 결과를 현장에 완벽하게 구현하는 것이 붕괴 재해를 막는 최종 방어선입니다. 아래는 현장에서 반드시 지켜야 할 정밀시공 및 관리 대책입니다.

1. 현장 가설구조물 설치의 6대 핵심 원칙

원칙	상세 실행 방안
① 정품·정량 시공	가설기자재 성능검정에 합격한 인증된 규격품만 사용하며, 조립도에 명시된 부재와 동일한 수량과 규격으로 설치합니다.
② 좌굴 방지 철저	동바리 수직재는 수평 연결재(멍에, 장선 등) 와 경사재(가새재) 를 이용하여 수직 및 수평 변위를 억제해야 합니다.
③ 수직선상 일치	동바리를 설치할 때는 상부와 하부가 동일한 수직선상에 위치하도록 하고, 이음부의 연결핀 및 체결상태를 반드시 확인해야 합니다.
④ 지반 안정화	동바리 하부는 반드시 침하 방지를 위해 콘크리트 타설, 또는 두께 45 mm 이상의 깔판/깔목을 설치하여 하중을 지반에 균일하게 전달시켜야 합니다.
⑤ 이질재료 금지	파이프서포트, 시스템동바리, 목재 동바리 등 서로 다른 지지력을 가진 재료를 동일 슬래브 하부 또는 동일 지지구조 내에서 혼용해 사용하는 것은 피해야 합니다.
⑥ 타설 순서 준수	벽체 → 슬래브 순서로 콘크리트를 타설하고, 벽체 타설 후 충분한 양생을 거쳐 동바리 및 거푸집이 설계강도를 확보한 후 슬래브를 진행해야 합니다.

2. 작업 단계별 안전 점검 체크리스트

단계	점검 주체	핵심 점검 사항
[계획 단계]	기술팀/안전관리자	① 구조검토서 및 조립도의 현장 적용 가능성 확인 ② 콘크리트 타설 속도 및 순서(시공계획) 확정
[설치 단계]	관리감독자	① 폼타이, 웨일러의 간격 및 체결상태(벽체) ② 동바리의 수직도 및 수평·경사 가새 설치 완료 여부 ③ 동바리 상·하부 및 이음부 고정 상태 확인
[타설 단계]	타설 감시자	① 타설속도 및 높이 제한 준수 여부 실시간 감시 ② 거푸집 및 동바리의 변형, 균열, 흔들림 발생 시 즉시 작업 중단
[해체 단계]	책임기술자	① 콘크리트가 설계강도 발현 여부 확인 후 해체시기 결정 ② 책임기술자의 승인을 받은 해체순서에 따라 진행

3. 현장 문화 및 책임성 강화

· 책임소재 명확화: 발주자·설계자·감리자·시공자·현장작업자의 역할과 책임을 문서화하고, 구조검토서·조립도·시공계획서·안전교육 기록 등을 저장해야 합니다.
· 교육 및 반복점검: 거푸집·동바리 관련 안전교육을 정기적으로 실시하고, 매 타설/해체 시점마다 점검표를 활용해 변형·침하·부착불량 등 이상 유무를 점검해야 합니다.
· 불량현장 신고 시스템 구축: 현장 관리자 외에도 작업자가 중립적 제보가 가능하도록 익명신고제 등을 운영하면 임의 변경, 불량재료 사용 등을 사전에 차단할 수 있습니다.
· 경영층 참여 및 안전예산 확보: 거푸집·동바리 붕괴사고는 ‘안전비용 축소 → 공기단축’이라는 잘못된 관행이 만든 결과입니다. 따라서 경영진이 안전예산을 확보하고, 구조검토·정밀시공·양생관리 등에 필요한 비용을 원가 항목으로 인식해야 합니다.

Ⅳ. 🧩 상세 구조검토 항목 및 체크 포인트

붕괴사고를 막기 위해서는 구조검토서에 담겨야 할 정밀항목을 체크하고, 현장에서는 이를 실제로 검증해야 합니다.

1. 구조검토서에 반드시 포함되어야 할 항목들

거푸집 및 동바리의 목적·형식·제원(높이, 간격, 재료 등)
작용하중 산정: 고정하중, 활하중, 동적충격하중, 측압, 수평하중 등
지반 및 하부 지지조건: 하부 지반 물리적 특성(침하가능성, 지반강도, 토사유출 가능성)
동바리 상부 및 하부 연결·이음부의 상세체결계산
수직재의 좌굴안정성 및 수평가새(브레이싱) 설계
타설속도, 콘크리트 타입(슬럼프, 단위중량, 온도조건) 및 시간경과에 따른 강도발현 가정
변형 허용치 및 붕괴 모드(전도·붕괴·편심침하 등)의 검토
거푸집·동바리 해체시기 및 해체순서 고려사항
시공조건(작업발판, 자재운반경로, 인접구조물 영향) 등

2. 현장 검토 및 체크포인트

구조검토서 상 동바리 간격·높이·재료 규격이 현장 설치 상황과 일치하는가? (<- 현장에서 임의로 변경됐다면 재검토 필요)
동바리 하부 지반이 연약지반(예: 사질토, 고인물 등)인지 여부 및 침하 가능성 있는가? 침하판·깔판이 설치되어 있는가?
거푸집 및 동바리 재료(파이프, 시스템동바리, 목재 등)의 성능검정 및 사용 이력이 확인되어 있는가? 녹, 변형, 손상된 부재가 사용되지 않았는가?
타설 전 거푸집 및 동바리의 수직·수평·이음부 변형여부 측정(예: 상판까지의 높낮이, 수직도) 및 기록이 있는가?
콘크리트 타설 중 속도 및 양생 조건이 구조검토 가정과 일치하는가? 너무 빠른 타설이 진행되고 있는가?
거푸집과 동바리에 가새 및 수평지지재(브레이싱)가 설계대로 설치되어 있고, 체결상태가 양호한가?
해체 시점이 설계강도 확보 이후인가? 아직 강도가 확보되지 않았음에도 동바리가 제거되거나 거푸집이 탈형되는 상황인가? 국내 가이드라인에 따르면 거푸집·동바리는 “예상되는 하중에 충분히 견딜만한 강도를 발휘하기 전에 해체해서는 안 된다.”고 명시되어 있습니다. (everything i care about)
해체 후 재하(상부하중 재부가) 시 동바리나 필러가 설계대로 존치되어 있는가? 다층구조의 경우 타설층을 포함하여 최소 3개 층 이상에 걸쳐 동바리를 존치해야 합니다. (Naver Files)

Ⅴ. 📌 안전 문화 구축이 최종 대책

벽체 거푸집을 포함한 거푸집-동바리 붕괴사고는 단순히 ‘우발적인 천재(天災)’가 아니라 **“안전비용 절감 = 공기단축”**이라는 잘못된 관행이 낳은 인재(人災)입니다.
이제는 중대재해처벌법의 강화와 함께 현장의 모든 이해관계자가 기술적인 기준 준수를 최우선으로 해야 합니다. 설계자는 현장의 현실을 반영한 실행 가능한 안전설계를 제공하고, 시공자는 그 설계를 임의로 변경하지 않고 정밀 시공하며, 감독자는 그 과정을 철저히 감시할 때 비로소 대형 붕괴 참사를 막고 안전한 건설문화를 구축할 수 있을 것입니다.

기본과 원칙 준수는 선택이 아닌, 현장의 생명줄입니다.
현장 한 사람, 한 사람이 책임감을 갖고 ‘설계 → 시공 → 감리 → 점검’의 흐름을 끊임없이 점검하고 개선할 때, 거푸집-동바리 시스템 붕괴라는 대형사고는 더 이상 반복되지 않을 것입니다.