안녕하십니까? 저는 한국시설안전공단에 근무하는 오종식 과장입니다.
저는 그 올해 현대메트로타워 부분정밀안전진단을 할 때 현장에 내려와서 실무책임을 맡고 있었습니다.
오늘은 의회 요청에 의해서 현대메트로타워 부분정밀안전진단 결과에 대해서 간략하게 설명을 드리도록 하겠습니다.
제가 그 얼마 전에 조그만한 사고가 있어서 다리가 좀 많이 불편합니다. 그래서 좀 죄송스럽지만 앉아서 설명을 드리도록 그렇게 하겠습니다.
(빔 프로젝트 상영)
자, 먼저 그 진단의 명칭은 화면에 보시는 것처럼 현대메트로타워 부분 정밀안전진단이 되겠습니다. 부분이라는 단어가 붙은 이유는 전체 시설물을 대상으로 한 게 아니고 지하층에 국한해서 업무를 진행을 했기 때문에 부득이 하게 부분이라는 용어가 삽입이 되었습니다.
본 진단업무는 2012년 2월 15일날 계약을 체결을 해서 이후 90일간, 90일동안 5월 19일까지 진행을 했습니다. 진단목적은 아시는 바, 저기 뭐야 화면 에 보시는 것처럼 현대메트로타워에 어떤 그 물리적, 기능적 결함을 발견해서 조사평가 해서 궁극적으로 시설물의 효용을 증진시키는데 목적을 두고 업무를 진행을 했습니다.
대상건축물 개요는 아파트 4개동과 또 4개의 부대시설로 이루어져 있습니다.
전체의 연면적은 9만 5,486㎡인데 이중에서 진단대상은 지하층에 국한된 1만 3,370여㎡가 되겠습니다.
구체적인 진단의 범위는 화면에 보시는 바와 같습니다. 일단 지하층의 주차장, 지하층 계단, 승강실, 복도, 전기실, 발전기실을 포함한 약 한 1만3,400여㎡에 해당하는 면적이 범위가 되겠구요, 그 다음에 아파트의 외벽, 아파트 외벽 중에서 이제 고소작업이 가능한, 근접조사가 가능한 각 동의 10층 이하를 대상으로 했습니다.
또 저희 그 진단하고는 별개로 계측관리를 실시를 했습니다. 요 계측관리는 관리주최에서 별도 발주를 해서 계측을 실시했고 그 결과를 분석 검토해서 본 보고서에 수록하는 업무를 주범위로 하고 있습니다.
다음은 진단결과가 되겠습니다. 용도나 구조변경에 대해서 조사를 했는데, 조사를 했는데 저희가 조사한 지하층은 설계도면하고 동일한 용도로 사용되고 있고 그렇다보니까 사용하중이 추가로 증가된 부위는 없는 것으로 나타났습니다.
또 설계도면하고 비교를 했을 때 주요 구조부재에 신설, 철거 등의 구조변경은 없는 걸로 나타났습니다.
아파트 주변을 대상으로 한 주변지반의 상태를 조사해본 결과 침하나 토사 유실 등 부동침하나 전반적인 침하를 예측할 수 있는 결함은 없는 것으로 조사 되었습니다.
본 진단 전에 작년에 공사 중에 부분 정밀안전점검을 실시를 했는데 그때 지하층에 해당되는 부위에 나타난 결함 중에서 본 진단 때와 비교를 했을 때 추가적으로 진행이 된 부분이 있는지를 확인을 해봤습니다.
그 결과 대부분의 결함들은 보수가 완료된 그런 상태이고 일부 이제 균열이, 균열의 경우에 보수가 안된 부분에 대해서 균열폭과 길이를 측정해본 결과 일부 부분적으로 증가된 부위가 있었습니다.
그러나 이제 이렇게 일부분이 증가된 원인은 조사시기의 계절적인 온도차로 인한 뭐 온도 팽창 정도로 아주 경미한 수준으로 이렇게 판단이 됩니다.
참고로 작년에 실시했던 그 부분 정밀안전점검은 현장조사 시기가 6월이었고 본 진단의 현장조사 시기는 2월이었습니다.
다음은 지하주차장 천장슬라브에 나타난 그런 결함들입니다. 대부분 폭이 0.3미리 이하에 장변, 단변방향, 사선방향 균열들이 불규칙하게 발생이 된 상태입니다.
그래서 발생된 그 균열 부위에 대해서 구조검토를 실시를 하고 종합적으로 판단을 해볼 때 일단 그 슬래브에 나타난 균열이 일정한 방향성이 없이 산발적으로 발생을 하고 있고, 또 구조부분에서 일부 부재에서는 내력이 부족한 부분이 있으나 전반적으로 봤을 때 내력, 적정내력을 확보하고 있는 점 등을 고려할 때 콘크리트 타설 초기에 건조, 수축에 의해서 발생된 그러한 균열로 이렇게 판단이 됩니다.
또 그 슬래브 중에서는 전기실, 상가동, 101동 사이에 구간이 다른 구역하고 비교할 때 균열이 조금 더 발생 빈도가 높다 이렇게 판단, 조사가 됐습니다.
이러한 이유는 균열이 조금 더 많이 발생된 부위가 차량통행이 되고 있는 주차장 출입구 구역입니다.
그래서 진동에 의한 영향을 조금 더 받지 않았나 이렇게 판단을 하고 있습니다.
지하주차장의 천정보는 다수의 부재에서 중앙부에 수직균열들이 이제 미세하게 0.2미리 미만으로 발생하고 있는데 요것들은 공사 초기에 발생한 건초 수축이나 초기에 어떤 그 공사하중에 의한 것으로 이렇게 판단이 됩니다.
또 일부 부분은 사진에 보시는 것처럼 보에 단부에 의해서 이렇게 수직균열들이 발생을 하고 있습니다.
근데 요러한 발생된 그 부재들이 내력이 일부 부족한 부위도 있지만 전체적으로 적정한 내력을 확보를 하고 있는 걸로 볼 때 구조적인 균열은 아닌 걸로 그렇게 판단이 됩니다.
다음은 지하주차장 기둥입니다. 지하주차장 기둥은 수성, 그 상부는 수성페인트로 마감이 돼 있고 하부는 시멘트 몰탈로 마감이 되어 있습니다.
그래서 전체적으로 균열에 특이할 만한 균열은 없는 상태고 하부에 시멘트 몰타르로 마감된 기둥 하부에 미장 들뜸에 의한 망상균열이 폭넓게 발생되어 있었습니다.
지하주차장 바닥은 묵은 콘크리트로 시공이 되었는데 전체적으로 볼 때 균열이 없는 양호한 상태를 유지를 하고 있습니다.
또 기초의 침하에 의한, 의해서 발생될 수 있는 그런 징후들, 다시 말씀드리면 기둥 하부하고 또는 기둥 하부나 아파트 벽체 또는 외벽하고 바닥 마감 몰타르에 마감 묶은 콘크리트하고 접합부의 상태를 확인해 봤을 때 변형이 없는, 균열이 없는 양호한 상태를 유지를 하고 있었습니다.
지하외벽입니다. 일부 미장들뜸에 의한 망상균열이 있었고 102동 주변 일부에 수직 또는 사선균열이 발생이 되어 있었습니다.
특히나, 그리고 이러한 균열들이 대부분인데 과도한 변형에 따라 발생되는, 발생될 수 있는 유형의 균열이나 성상 등은 없는 것으로 이렇게 조사가 되었습니다.
따라서 지하 외벽에 발생된 균열은 콘크리트의 건조 수축에 의해서 발생된 걸로 그렇게 판단이 됩니다.
그 다음은 램프 벽체에는 개구부 주변에 폭 0.3미리 이하의 수직균열, 또는 우각부 균열들이 발생되어 있는데 요것들은 개구부 응력 집중이나 콘크리트에 건조 수축에 의해서 발생된 균열로 그렇게 판단이 됩니다.
다음은 기초파일 시공관련 민원제기 부위가 있습니다. 요 부위에 대해서 저희가 서류검토를 해본 결과 대들보라는 안전진단 전문기관에서 요 부위에 대해서 이상 징후가 있는지 사전조사를 한번 했습니다.
그래서 그 보고서 결과를 토대로, 또 작년에 했던 저희 정밀안전점검 결과하고 얼마만큼 변형이 발생 됐는지를 확인하기 위해서 조사를 실시를 했는데 요 부위들은 보의 중앙부나 슬라브에서 폭 0.2미리 미만의 미세한 균열이 부분적으로 발생되어 있습니다.
이러한 정도는 타 구역과 유사한 그런 현상을 보이고 있는 것으로 조사 되었고 요 부위들은 그 기둥 하부나 아파트 벽체 또는 외벽과 바닥 간에 접합부에서 침하의 징후를 예측할 수 있는 결함들은 발생이 되지 않은 그러한 상태입니다.
다시 말씀드리면 작년에 점검했던 결과, 또 대들보라고 하는 안전진단 전문기관에서 조사했던 결과하고 비교해 봤을 때 추가적인 변형이 없는 것으로 판단이 됩니다. 이외 배관 피트, 또 내부 복도 계단, 승강기실 요런 부분들은 특별한 이상 징후가 없는 양호한 상태입니다.
다만 승강기실 벽체에 사진에서 보시는 것, 보시는, 아래 사진에 보시는 것처럼 철근이 일부 노출되어 있는데 요러한 부분들은 간단한 보수로 성능회복이 가능한 그런 정도의 결함이 되겠습니다.
다음은 전기실입니다. 전기실 천장 슬라브에는 다른 부위하고 마찬가지로0.3미리 미만에 균열이 불규칙하게 발생이 돼 있고 천정보도 다른 부위하고 비슷하게 중앙부에 수직균열이 발생되어 있는 그런 상태입니다.
기둥부재는 특이할 만한 균열이 없는 양호한 상태를 유지를 하고 있습니다.
다만, 벽체에는 폭 0.2~03미리에 사선균열이 여러 개소 이렇게 발견이 돼 있습니다.
구조검토를 해본 결과 이러한 벽체들은 적정한 내력을 확보하고 있는 그런 상태이고 그렇기 때문에 정확하게 균열에 발생원인을 예상하기는 상당히 어려운 부분이 있는데 저희 통상적인 분석, 그러니까 경험치로 봤을 때 시공 중에 발생된 초기균열이 아닐까 이렇게 예상이 됩니다.
따라서 요 부위들은 균열게이지를 부착을 해놨습니다.
따라서 향후 실시하는 정기점검 시에 균열에 추가적인 진행여부를 확인하는 것이 필요할 것으로 이렇게 예상이 됩니다.
다음은 발전기실과 지하 저수조 부분인데 요러한 부분은 보, 슬래브 등은 통상적으로 발생될 수 있는 건조 수축에 의한 균열들이 발생된 그런 상태이고 침하를 예상할 수 있는 그런 이상 징후는 발생되지 않았습니다.
다음은 10층 이하의 외벽에 대해서 저희 고가, 고소작업차를 동원해서 근접조사를 실시를 했습니다.
먼저 전체 층 수 중에서 지상 4층 미만은 화강석판으로 마감되어 있습니다.
그래서 마감돼 있다보니까 구조체를 직접적으로 조사할 수는 없었는데 마감재 상으로 봤을 때 큰 결함이 없는 양호한 상태를 유지를 하고 있었습니다.
또 이후, 이 위에 있는 5층에서 10층부위는 외부형 수성페인트로 마감이 되어 있습니다. 요 부위들은 구조체 주위에 수직, 수평 균열들이 부분적으로 발생돼 있고 사진에 보시는 것처럼, 하단 사진에 보시는 것처럼 이렇게 그 층간 이음부, 균열이 발생이 돼 있는데 폭은 0.1미리 정도로 이렇게 확인이 되었습니다.
또 이러한 부분들을 균열을 통해서 세대 내부로 진행되는 누수현상은 발견할 수가 없었습니다.
다음은 현장시험을 한 결과입니다. 설계도서를 기준으로 했을 때 상부층에 있는 토심 흙이 적재된 부위들을 확인을 했는데 101동하고 상가동 사이의 도로를 기준으로 할 때 토심은 약 300에서 800미리 정도 적재가 된 걸로 이렇게 실측이 되었습니다.
실측한 토심은 구조검토를 할 때 고정하중으로 적용을 했구요, 그 다음은 현실적으로 토심의 측정이 곤란한 구간은 설계도서 검토를 통해서 토심을 추정해서 구조검토를 실시를 했습니다.
다음은 부재 실측입니다. 실측한 부재는 대부분 건축공사표준시방서에 부재단면 치수 허용오차 이내에 드는 그러한 양호한 상태입니다.
다만, 전기실에 C1기둥은 시공된 상태가 500 곱하기 700으로 시공이 돼 있는데 설계도서를 검토를 해본 결과 이 부위는 500에서 750으로 시공되도록 계획이 되어 있었습니다.
다만, 이제, 그러니까 다시 말씀드리면 설계도면 보다 약 5센치 정도 적게 시공이 돼 있었어요.
그래서 요 결과를 토대로 해서 시공된 상태를 대입을 해서 구조검토를 실시해본 결과 안전한 것으로 다행히 판단이 됐습니다.
다음은 콘크리트 강도입니다. 콘크리트 강도는 지하층의 경우에 21MPa로 시공이 되게 돼 있는데 실측을, 현장시험을 해본 결과 22.4에서 25.6MPa로 확인이 됐습니다. 이는 설계기준 강도에 106%에서 121%에 해당되는 양호한 수준으로 평가가 됩니다.
콘크리트 탄산에 대한 진행 깊이를 측정해본 결과 최대 3.7미리 정도 탄산화가 진행된 걸로 측정 되었습니다. 이는 피복두께에, 피복두께를 기준으로 할 때 아주 미미한 수준으로 이렇게 평가가 됩니다.
철근 배근상태를 현장시험 비파괴장비를 이용해서 측정한 결과 철근 배근의 수량 및 간, 그 수량은 전체적으로 일치를 하고 있는 그런 형편이고 간격은 설계도면과 조금씩 차이가 있습니다. 차이의 폭은 최대 한 2센치 정도 폭입니다.
그래서 요 정도의 수준은 배근을 할 때 안전축에 드는 그러한 수준으로써 구조검토 할 때는 설계도면을 토대로 구조검토를 실시를 했습니다.
다음은 외벽 기울기에 대한 결과입니다. 외벽 기울기는 최대 그 3,120분의 1에 해당되는 그러한 숫자입니다. 요런 숫자가 의미하는 거는 통상적으로 콘크리트 구조물에서 500분의 1 이내에 들게 되면 안전한 수준으로 평가를 하고 있습니다.
그래서 다시 말씀드리면 외벽 기울기는 안정한 상태다 그렇게 말씀드릴 수가 있겠고, 또 외벽에 나타난 그런 그 뭐야 이상징후, 균열나 이런 상태들을 확인을 했을 때 기울기가 구조물에 안전에 미치는 영향은 미미할 것으로 이렇게 판단이 됩니다.
또 전에 그, 작년에 실시했던 그 부분 정밀안전점검 때 측정했던 기울기와 비교를 해봤을 때 유사한 현상을 보이는 것으로 그렇게 나타났습니다.
다음은 이제 주차장 보하고 바닥에 대한 처짐 결과입니다. 전에 점검 시 측정한 지하주차장에 천정보 부재를 대상으로 해서 금회 진단 시 수직변위를 재측정을 했습니다.
전체적으로 유사한 양상을 보이고 있고 처짐률은 577분의 1 정도로 관리기준치 이내에 해당되는데 요러한 처짐, 숫자로 환산을 했을 때 577분의 1인데 이러한 처짐이 나탄 거는 시공, 표면에 시공 정밀도가 약간 부족해서 나타난 수치이고 실질적으로는 처짐률이, 처짐량이 훨씬 더 안정적인 상태로 이렇게 판단이 됩니다.
또 민원이 제기된 102동 주변에 기초파일 시공구간에 대해서 수평변위를 측정을 해본 결과 대부분은 허용 범위, 마감재를 대상으로 측정을 했지만 대부분은 허용범위 이내인 것으로 판단이 되구요, 또 육안조사 결과하고 비교를 해봤을 때 침하하고 관련된 이상 징후는 조사되지 않았습니다.
다음은 건물 전체에 대한 계측결과입니다. 계측은 KNC라고 하는 계측전문회사에서 실시를 했고 그 결과를 보시는 화면에 화면처럼 요약을 해놨습니다.
계측에 초기 기준치는 0미리입니다. 0미리에 대해서 약 한 75일 정도, 그 75일 정도 계측을 해본 결과 0.03미리에서 0.036미리에 변위량을 보이고 있습니다.
구조물의 변위 한계치 500분의 1로 환산을 했을 때 변위 한계값은 0.2미리인데 이 0.2미리에 크게 못 미치는 미미한 수준으로 그렇게 나타났습니다. 이러한 변위가 나타나고 있는 것은 온도 차이에 의한 수축팽창하고 계측 시 발생할 수 있는 오차, 또는 뭐 주변의 기상에 의한 그런 허용오차들로 판단이 됩니다.
따라서 계측기간 내에 발생한 변위가 구조물의 안전성에 미치는 영향은 미미한 것으로 그렇게 판단이 됩니다. 다음은 현장시험 또는 설계도서 검토결과를 토대로 실시한 안전성평가 결과가 되겠습니다.
안전성 평가를 해본 결과 슬래부에서는 일부 부재에서 전체의 숫자로 표현을 하면 7개 부재, 개수로는 17개 부재에서 내력이 부분적으로 부족해서 보강이 필요한 상태입니다.
보는 14개 부재, 부재의 숫자로는 29개 부재에서 내력이 부족해서 보강이 필요한 그런 상태가 되겠습니다. 기둥은 1개 부재에서 내력이 부족해서 보강이 필요한 그러한 상태가 되겠습니다.
이 외에 기둥 7개 부재는 내력은 확보를 하고 있어서 안전한데 안정한데 최소 철근비가 부족한 것으로 이렇게 평가가 됐습니다. 요러한 부재들은 당장에 보강 보다는 향후 실시할 수, 실시하는 정기점검 시 주기적인 관찰을 실시를 해도 구조물에 안전에 미치는 영향은 미미할 것으로 그렇게 판단이 됩니다.
또 지하외벽에 모든 부재는 적정한 내력을 확보하고 있는 것으로 평가가 되었습니다.
다음은 종합평가입니다. 정밀안전진단의 경우에 평가는 상태평가, 그리고 안전성평가 두가지로 나누어서 하도록 되어 있습니다.
그래서 먼저 상태평가를 해본 결과 지하층에 있는 주요 구조부재, 또는 보조부재에 경미한 결함이 발생되어 있습니다.
그러나 이러한 경미한 결함에 의해서 주요 구조부재나 보조부재에 기능 발휘에는 지장이 없는 그런 상태입니다.
따라서 내구성 증진을 위한 보수가 필요한 정도로 평가가 됩니다.
따라서 평가등급 기준을 적용을 할 경우에 상태평가를 해보면 B등급에 해당하는 것으로 평가가 되는 수준입니다.
다음은 안전성 평가입니다. 지하층 일부 구조 부재에 내력이 부분적으로 부족하여 보강이 필요한 그런 상태인데 전체적으로 봤을 때 구조물은 안전성이 확보되어 있는 상태로써 평가등급 기준에 적용을 할 경우에 C등급에 해당하는 것으로 평가가 됩니다.
따라서 이 두가지를 종합해서 평가를 해보면 일부 부재에 결함이 발생을 해서 내구성 및 기능성 저하를 위한 보수가 필요하고 일부 부위에 보강이 필요한 상태로써 전체적으로 봤을 때 C등급에 해당하는 것으로 평가가 됩니다.
또 향후 내력이 부족한 부위나 결함이 발생된 부위에 대해서 보수 보강이 적정하게 이루어지게 된다고 하면 평가등급은 상향조정이 될 수 있는 그러한 상태가 되겠습니다.
다음은 보강 방안 및 주요 감시대상 부위입니다. 화면에 보시는 것처럼 기둥, 보, 슬래부들은 탄소섬유 시트를 부착을 하거나 철판보강을 하게 되면 적정한 내력을 확보를 할 수 있는 그런 수준이 되겠습니다
화면에 하단에 설계도면이 세커트가 나와 있는데 요것들은 왼쪽부터 순서로 기둥, 보, 슬래부에 보강이 필요한 부위에 위치를 나타내고 있습니다.
주로 슬래부의 경우에는 단지에 들어가서 우측으로 통하는 외부 옥외램프 부위에 하단에 부재들이 내력이 많이 부족한 걸로 이렇게 판단이 됩니다.
지금 화면에 보시는 내용들은 내력이 부족한 부위에 부재에 열입니다. 또 하단에 균열이 발생한 부위에 대해서 균열 게이지를 11개소를 부착을 했습니다. 이러한 부위들은 향후 실시하는 정기점검 시 균열의 진행여부를 확인해서 이상 유무를 점검하시면 되겠습니다.
결론입니다. 앞에서 말씀드린 것처럼 전체적으로 봤을 때 구조부재에 일부분 보강이 필요하는데 전체적인 구조구조물에 안전성에는 지장이 없는 C등급에 해당하는 것으로 이렇게 평가가 되고 하단에 있는 부분들은 현장조사 결과 나타난 그러한 결함들을 나타내고 있습니다.
특히 전체적으로 봤을 때 침하의 징후를, 직접적인 침하의 징후를 확인할 수가 없었고, 특히, 민원이 제기됐던 102동 주변에 지하주차장, 기초파일 시공구간 역시 침하에 따른 이상 징후가 없는 것으로 이렇게 판단이 됩니다.
다시 한번 말씀드리면 본 진단 결과에서 제시한 부위의 내력부족 부위에 대해서 보강을 실시를 한다고 하면 구조물을 안전하게 사용하시는데에는 전혀 지장이 없을 것으로 그렇게 예상이 되고, 또 향후 보수보강을 실시를 해서 안전성평가 등급을 상향조정 하실 수 있도록 이렇게 권고를 드리겠습니다.
이상으로 부분 정밀안전진단 결과를 말씀드렸습니다.
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