최근 국토교통부는 지난 2025년 4월 11일 경기도 광명시 일직동에서 발생한 신안산선 5-2공구 터널 붕괴사고에 대한 건설사고조사위원회(이하 사조위)의 조사 결과를 발표하였습니다.
이번 사고는 1명의 사망자와 1명의 부상을 초래한 중대 재해로, 주시공사인 포스코이앤씨를 비롯하여 설계사인 제일엔지니어링(PM) 및 단우기술단(터널 분야) 등 사업 참여 주체들의 공정별 부실이 복합적으로 작용하여 발생한 것으로 드러났습니다.

사고가 발생한 지점은 2개의 터널이 통합된 형태의 2아치 터널(2-Arch Tunnel) 구간으로, 중앙에 설치된 콘크리트 기둥이 상부 지반 하중을 지지하는 특수한 구조를 가지고 있습니다.
이러한 공법은 시공 중 발생하는 비대칭 하중과 응력 집중 현상에 매우 민감하므로 설계 단계부터 정밀한 구조 해석과 철저한 지반 조사가 필수적이지만, 이번 사고 조사 결과 설계부터 시공, 감리에 이르기까지 전 단계에서 심각한 결함이 확인되었습니다.

붕괴 원인

설계상의 구조적 안전성 검토 미흡 및 오류

사조위 조사 결과, 2아치 터널의 핵심 부재인 중앙기둥 설계 시 치명적인 하중 계산 오류가 발견되었습니다.

실제로는 3m 간격으로 설치되는 기둥을 간격 없이 연속된 벽체인 것처럼 잘못 계산하여, 중앙기둥에 가해지는 하중을 실제보다 2.5배나 작게 산정하는 과소 설계를 범했습니다.

또한 기둥의 실제 길이는 4.72m임에도 불구하고 설계상으로는 0.335m로 극단적으로 짧게 고려하여 구조적 안정성을 제대로 확보하지 못한 상태였습니다.

특히 2아치 터널의 설계 시 하중 계산이 공정 순서 차이에 따른 비대칭 하중, Arching Effect, 기둥 간격 등을 고려하여 3D 차원의 복합 구조해석 수준으로 진행되어야 하나(중앙 굴착 → 기둥 타설 → 좌측 터널 굴착 → 우측 터널 굴착 등) 단순한 평면적인 2D 차원의 구조계산 정도로 설계가 진행된 것으로 파악되었습니다.(작업 공정 순서를 고려하지 않은 도면에 의한 좌우 균등 하중, 연직하중 등에 대해서만 하중 계산)

시공 과정의 안전관리 계획 미준수 및 지반 인식 부재

시공 단계에서는 사고 구간 내의 단층대를 사전에 파악하지 못한 채 굴착을 진행한 점이 주요 원인으로 지목되었습니다.

특히 터널 굴착 시 지반 분야 기술인이 막장을 직접 관찰해야 하는 규정을 어기고 일부 작업을 사진 관찰로 대체하거나, 자격 미달인 기술인이 막장 관찰을 수행하는 등 안전관리 계획을 준수하지 않았습니다.

더욱이 시공사는 중앙터널의 좌·우측 굴착 깊이 차이를 20m 이내로 유지해야 한다는 설계도서 지침을 무시하고 최대 36m까지 차이를 발생시켜 비대칭 하중을 심화시켰으며, 감리 단장의 승인만으로 시공 순서를 임의로 변경하여 구조적 불안정성을 가중시켰습니다.

감리 및 감독 체계의 부실

설계 및 시공 단계의 건설사업관리(감리) 과정에서도 이러한 오류와 부실을 걸러내지 못했습니다.

설계 감리는 설계사의 계산 오류를 식별하지 못했으며, 시공 감리는 현장에서 발생한 암질 변화(연암→풍화암)에 따른 암판정 미실시와 시공 순서 변경에 따른 구조 안전성 미확인 등의 사항을 방치하거나 적절히 보고하지 않았습니다.
또한, 강관 보강 그라우팅 공사에서 발주자의 승인 없는 불법 재하도급이 이루어진 사실도 특별점검을 통해 확인되었습니다.

국토교통부 대책

터널 공사 시 지반조사 및 막장관리 강화

국토교통부는 지반 상태를 보다 정확히 파악하기 위해 설계 시 시추조사 간격을 기존 100m에서 50m 이내로 대폭 촘촘하게 강화하기로 했습니다.
또한, 현장의 대응력을 높이기 위해 막장면 관찰자의 자격 기준을 기존 전공자 수준에서 토질·지질분야 중급기술자 이상으로 상향하고, 관찰 결과에 대해 고급기술자 이상의 감리자가 확인을 의무화하는 규정을 신설할 계획입니다.

※ 「지반조사 설계기준(KDS)」, 「터널공사 표준시방서(KCS)」 개정

중앙기둥 설계 및 시공 단계의 제도적 보완

다중 아치 터널의 안전성을 확보하기 위해 설계 단계에서 굴착 단계를 고려한 3차원 구조 해석을 의무화합니다.
기존에는 2차원 또는 3차원 해석 중 선택할 수 있었으나, 앞으로는 공정별 하중 변화를 정밀하게 분석해야 합니다.

시공 단계에서는 중앙기둥에 대한 정기적인 균열 조사 외에도 추가 조사를 실시하고, 콘크리트 변형률계 설치를 통한 계측 관리를 의무화하여 미세한 전조 증상을 실시간으로 감지할 수 있도록 체계를 개선합니다.
아울러 「건설기술 진흥법」에 따른 정기안전점검 시 터널의 특수한 구조와 주변 지반 여건을 충분히 고려하도록 점검 기준도 강화될 예정입니다.

※ 「터널 설계기준(KDS)」, 「터널공사 표준시방서(KCS)」, 「건설기술 진흥법」상 지침 개정

푸른고래의 인사이트

2아치 터널은 구조적으로 매우 효율적이지만 시공 단계의 비대칭 하중 관리가 성패를 결정짓는 고난도 공법입니다.
이번 사고는 ‘설계상의 단순 산술 오류’와 ‘현장의 관행적인 안전 불감증’이 결합했을 때 어떤 재앙이 발생하는지를 극명하게 보여준 사례로, 기술사 및 건설안전 전문가들은 향후 3차원 구조 해석의 정밀도 향상과 함께 법정 막장 관찰의 실효성 확보에 더욱 집중해야 할 것입니다.

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