거푸집 붕괴 사고 원인 분석과 현장 재발 방지 대책

거푸집 붕괴 사고, 왜 반복되는가

거푸집 붕괴 사고는 콘크리트 타설 중 또는 양생 중 발생하며, 대형 인명 피해로 이어진다. 2024년 광주 학동 철거 건물 붕괴, 2021년 광주 HDC 현대산업개발 아파트 붕괴 등 반복되는 사고는 대부분 동바리 설치 불량, 수평 하중 미고려, 콘크리트 조기 탈형이 원인이었다.

붕괴 사고는 순간적으로 발생하지만, 원인은 사전 설계·시공·관리 단계에서 이미 축적되어 있다. 현장에서 “괜찮겠지”라는 안일한 판단이 사고를 부른다.

거푸집 붕괴 주요 원인 5가지

1. 동바리 간격 및 설치 기준 미준수

동바리는 콘크리트 자중과 시공 하중을 지지하는 핵심 구조체다. KCS 21 50 05(콘크리트 공사 일반)에 따르면 동바리 간격은 구조 계산에 따라 결정되며, 일반적으로 수평 간격 0.9~1.2m, 수직 높이 1.5~2.0m 이내로 설치된다.

현장에서 흔히 발생하는 실수는 동바리 간격을 임의로 넓히거나, 수평재(띠장) 설치를 생략하는 것이다. 광주 HDC 사고에서도 동바리 간격 확대가 붕괴 원인 중 하나로 지목되었다.

2. 지반 침하 및 받침 불량

동바리 하부 지반이 연약하거나 받침판 없이 설치되면 하중 집중으로 침하가 발생한다. 특히 우기 또는 되메우기 지반 위 동바리 설치 시 주의가 필요하다.

받침판 규격은 최소 150×150×12mm 철판 또는 150×150mm 각재를 사용하며 (KCS 21 50 05), 지반 상태에 따라 크기를 확대해야 한다. 지반이 연약한 경우 콘크리트 깔기 또는 쇄석 다짐 후 동바리를 설치한다.

3. 수평 하중 미고려

콘크리트 타설 중 펌프카 압력, 작업자 이동, 바람 등 수평 하중이 발생한다. 가새(버팀대) 미설치 시 수평 변위가 누적되어 붕괴로 이어진다.

KCS 21 50 05에 따르면 동바리 높이 3.5m 이상 또는 3층 이상 설치 시 수평 가새를 양방향으로 설치해야 한다. 가새는 45도 각도로 설치하며, 볼트 체결 방식이 용접보다 안전하다.

4. 콘크리트 조기 탈형

콘크리트 압축강도가 설계기준강도의 일정 비율에 도달하기 전 거푸집을 해체하면 처짐, 균열, 붕괴가 발생한다.

KCS 14 20 11(콘크리트 공사)에 따른 최소 존치 기간은 다음과 같다.

부위	설계기준강도 대비	보통 포틀랜드 시멘트 기준 일수
기둥·벽 측면	5MPa 이상	2일
슬래브·보 하부	설계기준강도의 2/3 이상	14일 (평균기온 20℃ 기준)
캔틸레버 하부	설계기준강도의 100% 이상	28일

평균 기온이 낮으면 존치 기간은 연장된다. 현장에서 “일정에 쫓겨” 조기 탈형하는 경우가 많지만, 반드시 압축강도 시험 결과를 확인해야 한다.

5. 상부 층 동바리 하중 누적

다층 동바리 시공 시 하부 층 동바리가 상부 층 하중까지 지지해야 한다. 상부 층 콘크리트가 완전히 양생되지 않은 상태에서 추가 층을 타설하면 하부 동바리에 하중이 집중된다.

KCS 21 50 05에 따르면 최소 2개 층의 동바리를 존치하고, 하중 재하 계획을 수립해야 한다. 3층 이상 동시 시공 시 구조 검토가 필수다.

실제 거푸집 붕괴 사고 사례

사례 1: 광주 HDC 현대산업개발 아파트 붕괴 (2021년 1월)

지하 주차장 슬래브 타설 중 붕괴가 발생해 작업자 6명이 사망했다. 사고 원인은 동바리 간격 확대, 수평 가새 미설치, 설계 하중 초과였다. 특히 설계보다 넓은 간격으로 동바리를 설치하고, 콘크리트 양생 중 상부 층 작업을 진행하면서 하중이 누적되었다.

사례 2: 인천 아파트 신축 현장 붕괴 (2023년 7월)

지하 1층 천장 슬래브 타설 중 거푸집이 붕괴되어 작업자 2명이 부상을 입었다. 동바리 받침판 없이 연약 지반 위에 직접 설치했고, 우기로 인한 지반 침하가 원인이었다.

거푸집 붕괴 재발 방지 대책

1. 동바리 설계 및 시공 계획 수립

– 구조 계산을 통한 동바리 간격, 규격, 수량 산정
– 시공 하중, 충격 하중 고려 (콘크리트 타설 시 1.25배 할증)
– 동바리 배치도 작성 및 현장 게시

2. 지반 조건 사전 점검

– 동바리 설치 전 지반 다짐도 확인
– 연약 지반 시 콘크리트 깔기 또는 받침판 설치
– 우기 시 배수 처리 및 지반 침하 모니터링

3. 수평 가새 필수 설치

– 높이 3.5m 이상 또는 3층 이상 시 양방향 가새 설치 (KCS 21 50 05)
– 가새 간격 최대 3m 이내 유지
– 볼트 체결 방식 사용

4. 콘크리트 강도 확인 후 탈형

– 압축강도 시험 결과 확인 후 탈형 진행
– 기온 조건에 따라 존치 기간 연장
– 캔틸레버, 장스팬 구조는 특별 관리

5. 다층 시공 시 하중 관리

– 최소 2개 층 동바리 존치
– 상부 층 타설 전 하부 층 강도 확인
– 층별 하중 재하 계획 수립

실무 팁

– 동바리 간격은 설계 기준보다 좁게 설치해도 안전 측면에서 문제없다. 넓히는 것은 절대 금지.
– 받침판은 표준 규격 이상으로 설치하고, 연약 지반은 2중 받침 또는 콘크리트 깔기를 권장한다.
– 콘크리트 타설 중 동바리 이음부 탈락, 좌굴 징후를 실시간 모니터링해야 한다.
– 수평 가새는 임시가 아니라 필수 구조재로 인식하고 설치한다.
– 압축강도 시험은 동일 조건(온도, 습도)에서 양생한 공시체로 진행해야 정확하다.

주의사항

– 동바리 간격을 임의로 변경하지 않는다. 반드시 설계 검토 후 조정한다.
– 우기 또는 동절기 시공 시 지반 상태, 양생 기간을 철저히 관리한다.
– 콘크리트 타설 속도가 빠르면 측압이 증가하므로 타설 속도를 제한한다 (1.0~2.5m/h).
– 상부 층 작업 시작 전 하부 층 동바리 상태를 점검한다.
– 가설 구조물 해체 순서를 준수한다 (상부에서 하부로, 중앙에서 외곽으로).

현장 점검 체크리스트

• 동바리 간격이 설계 기준에 부합하는가?
• 받침판이 규격에 맞게 설치되었는가?
• 지반 침하 또는 받침판 이탈 징후가 있는가?
• 수평 가새가 양방향으로 설치되었는가?
• 동바리 이음부가 견고하게 체결되었는가?
• 콘크리트 압축강도 시험 결과를 확인했는가?
• 탈형 시기가 최소 존치 기간을 충족하는가?
• 상부 층 타설 전 하부 동바리 상태를 점검했는가?
• 콘크리트 타설 속도가 계획 범위 내인가?
• 작업자에게 붕괴 징후 교육을 실시했는가?

참고 기준

• KCS 21 50 05: 콘크리트 공사 일반 – 동바리 및 거푸집 설치 기준
• KCS 14 20 11: 콘크리트 공사 – 거푸집 존치 기간 및 탈형 기준
• KCS 21 60 05: 철근콘크리트 공사
• 산업안전보건기준에 관한 규칙 제332조~제343조: 거푸집 동바리 안전 기준

거푸집 붕괴는 예방 가능한 사고다. 설계 기준 준수, 철저한 시공 관리, 압축강도 확인만으로도 대부분 방지할 수 있다.