울산화력발전소 보일러타워 붕괴 원인은 ‘과다 절단’…구조검토 부실

발파 전 기둥 과도하게 잘라내 국부좌굴

실제 철판 두께 15㎜인데 24㎜ 적용

타워 무게도 520t 적게 산정

울산화력발전소 보일러타워 붕괴현장.ⓒ국토교통부

지난해 11월 7명의 사망자를 낸 울산화력발전소 보일러타워 붕괴사고는 발파 해체 전 기둥을 한계 이상으로 절단한 데서 비롯된 것으로 조사됐다.

구조검토 과정에서 기둥 두께와 구조물 무게를 실제와 다르게 적용한 데다, 시공·사업관리의 미흡한 부분도 나타났다.

30일 국토교통부는 울산화력발전소 해체공사 중 붕괴사고 관련 사고조사위원회의 조사결과를 발표했다.

사고는 지난해 11월 6일 울산 남구 울산화력발전소 4~6호기 해체 현장에서 5호기 보일러타워의 사전 취약화 작업 중 발생했다. 당시 사고로 작업자 7명이 숨지고 2명이 다쳤다.

사전 취약화는 발파 때 구조물이 계획한 방향으로 넘어지도록 기둥이나 보 일부를 미리 잘라내는 작업이다.

사조위는 기둥을 과도하게 절단한 탓에 기둥이 상부 무게를 견디지 못하고 국부좌굴로 파괴됐으며, 구조물 전체의 연쇄 붕괴로 이어졌다고 판단했다.

구조검토에 적용한 구조물 현황 자료 오류 및 기술적 미흡이 복합적으로 작용하면서 안전하게 절단할 수 있는 양을 잘못 산정한 것이다.

사조위에 따르면 실제로는 위쪽으로 갈수록 기둥 철판 두께가 얇아지는데도 지상층 한 곳에서 측정한 두께가 상부 기둥 전체에 일괄 적용됐다.

붕괴가 시작된 높이 26.2~27.2m 구간의 철판 두께는 실제 15㎜였지만 구조검토에는 24㎜가 적용된 것으로 조사됐다.

보일러타워의 무게도 실제보다 적게 계산했다. 현장에서 계측한 중량은 3525.8t이었지만 구조검토에서는 3005.8t으로 산정됐다. 기둥이 견뎌야 하는 하중을 낮게 잡은 셈이다.

기둥 일부를 절단한 뒤 남은 부분은 길이에 비해 두께가 얇아 국부좌굴이 발생할 가능성이 있었지만, 구조검토에서는 이를 확인하지 않았다.

노후 구조물의 장기간 사용에 따른 변형과 절단 작업 중 발생할 수 있는 손상 등 불확실성에 대비한 안전 여유도 확보하지 않았다.

사조위가 실제 재료 강도와 단면 치수, 구조물 중량 등을 반영해 정밀 구조해석을 진행한 결과, 붕괴가 시작된 지점에서 국부좌굴에 따른 파괴가 예측됐다. 구조해석에서 나타난 국부좌굴 형상도 실제 붕괴 모습과 일치했다.

시공과 사업관리 과정에서도 문제점이 확인됐다. 원도급사인 HJ중공업은 취약화와 발파 작업을 전문업체 판단에 의존했고, 최종 시공상세도가 현장 조건과 맞는지 면밀히 확인하지 않았다.

발주자인 한국동서발전은 별도 건설사업관리자 없이 직접 감독했지만, 각 참여 주체의 업무를 체계적으로 총괄·관리하지 못했다.

이 과정에서 자료 오류와 기술적 미흡을 사전에 걸러내지 못했다는 게 사조위 판단이다.

사조위는 유사 사고를 막기 위해 해체공사 계획 단계의 현장조사를 강화하고, 해체공사 기술기준을 마련할 것을 제안했다. 고위험 해체공사의 설계·시공 관리와 발주자의 역할·책임도 강화해야 한다고 권고했다.

이경구 사조위원장은 “조사 결과를 정리·보완해 다음 달 중 국토부에 최종 보고서를 제출할 예정”이라고 말했다.

한편, 국토부는 현재 조사가 진행 중인 서소문고가 철거공사 붕괴사고 결과까지 종합해 해체공사 제도 개선 방안을 마련하고, 이번 조사 결과를 관계기관에 통보해 법령 위반에 대한 행정처분·수사 등 후속 조치가 이뤄지도록 협조할 계획이다.