특집기획 Ⅲ - 최근건설공사안전사고현황및대책방안 쌍용건설기술안전시스템및재해예방주요사례소개 글이호인 \ 안전혁신팀대리 \ 전화 02-3433-7396 \ E-mail hilee@ssyenc.com 1. 머리말최근정부는세월호사고이후각종안전보건대책을마련및시행하고있으나여전히중대재해는지속적으로발생하고있다. 지난 2 월사당종합체육관거푸집동바리붕괴사고및 3월용인남산동탄간교량상판시스템동바리붕괴사고등과같이설계및구조적결함에의한재해는중대재해로발생할가능성이매우크며, 발생시회사전체의이미지손상이나그에따른페널티등직 간접적으로발생되는손실은이루말할수없다. 이에당사는 2010년기술안전의도입으로설계단계에서사전안전성검토를통하여시공시유발될수있는사고를예방하고, 공사진행과정에서의안전성확보를위한계획서검토, 공법의적정성, 신기술 신공법적용시기술에대한이해등을통하여기술적인안전사고를예방하고자, 자체적으로기술안전시스템을운영하고있다. 본고에서는당사에서운영중인기술안전시스템의추진사례및현개발중인 BIM을활용한안전관리시스템에대하여소개하고자한다. 표 1 기술안전도입당시중대재해현황일자사고개요피해정도 2009년 2월 15일 2009년 7월 27일 2010년 4월 17일 2010년 7월 29일 판교 00 연구소흙막이가시설붕괴 의정부경전철런칭거더붕괴 부산화명동아파트거푸집동바리붕괴 용인연구소리모델링외벽비계붕괴 사망 3명부상 8명사망 4명부상 8명사망 1명부상 6명사망 1명부상 10명 이후, 재해율감소를위하여정부는각종안전보건대책을수립및시행하였고, 그결과재해율지표는꾸준히개선되고있는추세이다 ([ 그림 1] 참조 ). 2. 기술안전체제구축 2-1. 기술안전추진배경 2009년판교 00연구소흙막이가시설붕괴매몰사고를기점으로설계및구조적결함에의한대형중대재해가다발로발생하였으며 ([ 표 1] 참조 ), 이에정부건설안전정책변화에따른기술안전의중요성이대두되었다. [ 그림 1] 국내주요산업재해지표그러나중대재해로야기되는사망사고만인율 ➊ 은아직도선진국보다 2~4배가량높고경제적손실액 ➋ 도 19조원에달하고있으며, 최근에도여전히지속적으로중대재해가발생하고있다 ([ 표 2] 참조 ). ➊ 한국 :0.78%, 일본 :0.22%, 미국 :0,38%, 독일 :0.28% ➋ 경제적손실액 : 12 조 (2003 년 ), 17 조 (2009 년 ), 19 조 (2013 년 ) 26
표 2 최근중대재해현황일자 사고개요 피해정도 2015년 1월 21일 부산선박구조물지브크레인붕괴 사망 4명 2015년 2월 11일 사당종합체육관거푸집동바리붕괴 부상 11명 2015 년 3 월 25 일 2015 년 3 월 25 일 용인남산동탄간도로교량상판시스템동바리붕괴 철강항만부두건설공사철제거푸집낙하 ( 베트남 ) 사망 1 명부상 2 명 사망 13 명부상 29 명 이에정부는 2015년중대재해예방에중점을둔안전혁신마스터플랜을수립, 전반적인안전개혁을추진중에있으며, 대형중대재해예방의핵심인전문화된기술안전은더욱강조되고있다. 2-2. 기술안전시스템운영기술안전은가설구조물등가설공사의안전성을사전검토하고시공과정에서의안전성확보로재해를예방함을목적으로하며당사기술안전시스템의운영절차는 [ 표 3] 과같다. 표 3 기술안전운영 Flow Chart 표 4 기술안전 (High-Risk) 대상공종구분기술안전 (High-Risk) 대상공종 1 굴착깊이 10m 이상공사 2 트렌치굴착 2m 이상공사 3 터널공사 4 경간장 50m 이상교량공사 5 시스템동바리또는높이 6m 이상거푸집동바리설치공사 6 콘크리트구조물 (t=1,500mm 이상 ) 공사 7 비계설치높이 31m 이상공사 8 화재, 폭발위험공사 9 기타신공법적용공사 3) 기술안전회의기술안전회의는월 1회, 공사팀, 기술팀, 안전팀실무담당자가합동으로현장별기술안전대상공종진행사항을파악, 현장을선정하고, 관련자료검토등의사전준비작업을실시한다. 특정현장에서기술안전지원요청시에는우선적으로현장과협의하며, 최종적으로지원시기를확정한다. 현장기술안전지원절차는 [ 그림 2] 와같다. Kick-off Meeting 실시 기술안전회의 대상현장선정 / 일정수립 현장지원 기술안전점검및지원 기술안전대상공종선정 기술안전회의실시 지원시기지원부서지원효과 해당공종작업전, 작업중 안전혁신팀공사팀 기술팀 ( 토목, 건축 ) [ 그림 2] 현장기술안전지원절차 대형사고예방 현장지원기술안전교육 1) Kick-off Meeting 신규현장개설전, 각기술부서에서는설계단계에서부터의구조물및가시설등의구조적안전성을사전검토하고, 주요핵심 High- Risk 공종을파악한다. 당사는 2010년 2월 17일기술 안전담당임원주재하에공사팀, 기술팀, 안전팀합동 Kick-off Meeting을실시, 기술안전지원절차및대상현장 ( 공종 ) 기준을마련하였다. 4) 현장지원및기술안전교육기술안전회의에서선정된현장으로공사팀, 기술팀, 안전팀이합동기술안전지원을실시한다. 대상공종에대하여사전검토된계획서대로의적정시공상태를확인하고, 구조적인안전성을중복체크하며, 향후시공상중점안전관리방안등에대한기술안전교육을실시한다. 2) 기술안전대상공종선정 Kick-off Meeting에서선정한 (High-Risk) 기술안전대상공종은 [ 표 4] 와같다. [ 그림 3] 현장기술안전교육 2015 상반기호 27
또한현장시공담당자들에게기술안전관련외부위탁교육프로그램 ( 한국산업안전보건공단주최 ) 참여를통하여전문적인기술안전지식습득의기회를제공하고있다 ([ 표 5] 참조 ). 표 5 기술안전외부위탁교육프로그램 기술안전교육과정 주요내용 가설공사안전 건설현장가설공사주요위험요인및대책, 기준교육으로가설공사재해예방능력향상 거푸집동바리구조안전 굴착공사안전 터널및교량공사안전 현장실무자대상여러종류거푸집동바리구조적개념을이해, 구조검토능력배양굴착공사시발생가능한재해예측능력을배양하고, 종류별사고사례교육공법별터널및교량공사에대한전문교육을통한현장점검및관리능력배양 3. 주요현장기술안전지원사례 당사는 2010년기술안전시스템도입이후, 총 41건의기술안전지원을실시하였다. 어스앵커인장력손실에따른흙막이구조물안전성검토 흙막이지보재로어스앵커를적용시공중이며, 하중계 ( 로드셀 ) 계측결과인장력손실이과도하게발생하여, 구조물안전성에대하여탄소성해석프로그램 (SUNEX) 을이용, 1단어스앵커인장력초기입력치를당초 30tonf에서 23.5tonf로감소시켜해석한현재굴착단계에서는안전성이확보됨 단, 현재굴착및계측기간이길지않아최소최종굴착고 (5단앵커 : 14.2m) 까지공사진행후최종적으로안전성판단을요함 2) 인천서구전력구 [ 그림 5] 는 2010년 10월준공한인천서구전력구현장분기구가시설구간으로기반암노출부에대하여록볼트및숏크리트타설이설계되어있으나발주처의예산절감의사유로암반보강공법을실시하지못한구간으로기반암노출부보호조치, 스트러트설치상태, 상부복공판설치상태등을중점적으로확인하였다. 현장에서는지하수유동및불연속면에의한슬라이딩을방지하기위하여상부복공판에진동등추가하중을주지않고벽면에는낙석방지망을설치하여근로자가안전하게작업할수있도록조치하였다. 표 6 당사기술안전지원실적 2010 년 2011 년 2012 년 2013 년 2014 년 2015 년 4 건 16 건 10 건 9 건 0 건 2 건 3-1. 흙막이가시설 ( 굴착깊이 10m 이상 ) 1) 숭실대학생회관 [ 그림 4] 는 2011년 8월준공한숭실대학생회관신축현장 ( 지하 2층 ~ 지상 5층 ) 의지하층북측스탠드가시설설치전경이다. 현장주변민원으로인해부득이현장내부로작업차량을통행시키기위해기존가시설에레이커를보강하여가시설을관리하고있었다. [ 그림 5] 벽면낙석방지망설치 기반암노출부흙막이구조물안전성검토 분기구가시설기반암노출부지하수유동및불연속면에의한슬라이딩방지용낙석방지막설치가요구됨 분기구굴착부위에대한부석제거로낙석에의한근로자재해방지조치를실시하고, 절토사면 ( 최대 13m) 하부추가굴착요구시에는절토사면부인접가시설공사에만전을기하고상부복공판접근금지조치를통한추가하중방지가요구됨 최대간격 5m 이상의지간장구성으로가시설안전성확보를위한벽체콘크리트타설후조속한구조물되메우기요함 주 야간작업진행상황으로, 가시설부분이상징후발생시신속대처를위한교육및비상훈련요함 [ 그림 4] 레이커보강현장확인결과, CIP 및 H-PILE + 토류판상부안전난간대의견고한설치를통한안전점검통로를확보하였으며, 굴착배면에는배수로확보로배면우수침입을예방하고있었다. 또한, 흙막이위험구간은구조검토를통해안정성을확보하고토공사시공계획서를통한안전한시공을진행하였다. 3) 사랑의교회 2013년말준공한사랑의교회현장은지하 8층, 지상 8층및 14층, 연면적약 2만평의규모의건축물로서, 흙막이공법은 CIP공법 + 어스앵커또는 STRUT 지지의오픈컷공법이며, 지원당일기준, 서측의참나리길은복공판 (1,499m2) 시공이완료 ([ 그림 6] 참조 ) 되었고, 북측구간은 3단 STRUT, 남측구간의경우일부구간에한해 1단 STRUT 진행중이었다. 복공판, 복공보, 지지보부재상태, CIP와띠장사이홈메우기상태, 버팀보연결부등을중점으로확인하였다. 28
벽체나기둥이없는구간의수평연결재설치 벽체나기둥이없어수평연결재를설치할수없는구간의수평연결재는아래그림과같이 Pipe나와이어로프를이용하여사각으로설치요함 ([ 그림 7(b)] 참조 ) [ 그림 6] 참나리길복공판설치구간주형보 복공판지지보및버팀보연결부안전성검토 크람쉘크레인위치의복공보및복공지지보는구조계산상신재를사용요망. 단복공보및복공보지지간격이원설계구조계산서의 6.5m보다짧으므로 ( 현장약 4m 시공 ) 상세구조검토를통하여구강재사용성여부를재확인 ( 원설계사의견확인 ) 요함 CIP와띠장사이홈메우기는시방서상에콘크리트채움으로되어있으나, 현장에서는목재채움을실시, 원설계사의의견을확인하여변위가억제될수있도록조치바람 버팀보연결부구간은접합부전체길이가용접될수있도록조치및직보구간은볼트체결요함 3-2. 시스템동바리 (6m 이상거푸집동바리 ) 1) 마산자유무역지역확대조성공사현재까지도 3차공사가진행되고있는마산자유무역지역확대조성공사현장은지원당시, 건물 3개동 ( 지상 1층 ~ 6층 ) 을신축하는공사로골조공사가주를이루고있었다. 1공구 1층 12m 구간과 3공구 8m 구간시스템동바리설치구간을중점적으로점검하였다. 시스템동바리구조검토서및조립도는적정하게작성되었으며, 시스템동바리구간에는현장에서가새를설치하는등안전성을확보하여시공중이었다. 일부통로확보를위한수평재의미설치구간에대해서는콘크리트타설전설치토록하였으며, 수평연결재불가면에대해서는비계등에연결하여보강토록하였다. [ 그림 7(b)] 벽체나기둥없는구간수평연결재설치 시스템동바리코너부위보강관련 데크 SLAB 구조로보하부에만시스템동바리를설치하므로시스템동바리를아래그림과같이좌굴길이 2.5m 이내로횡지지요함 ([ 그림 7(c)] 참조 ) 기둥과벽체부분수평연결재관련 기둥이나벽체부분과만나는곳의수평연결재설치는각목이나 Pipe를이용하여구조계산서에명시된좌굴길이 (12m 구간은 2.5m, 8m 구간은 3.0m) 에맞추어설치하여수평하중에의한좌굴방지요함 ([ 그림 7(a)], [ 그림 7(b)] 참조 ) 설치완료 설치완료 [ 그림 7(a)] 수평연결재설치보완 ( 기둥, 벽체 ) [ 그림 7(c)] 보하부시스템동바리코너부위보강 2015 상반기호 29
2) 남양주별내신도시쌍용예가아파트 10개동 652세대, 지하 3층 ~ 22층으로이루어진당현장은지원당시지하주차장및필로티층골조공사가진행중이었으며, 층고가높은필로티층및열교환실에는시스템동바리를설치하고사전구조검토및시공계획서에의한시공으로안전성을확보하였다. 열교환실시스템동바리일체화 (SLAB 및보동바리일체화 ) 열교환실에설치된시스템동바리점검결과 SLAB 부분에설치된시스템동바리와보부분에설치된시스템동바리가서로일체화가되지않아좌굴발생시동바리전체가붕괴될우려가있는바, SLAB 부분과보부분의동바리는반드시수평연결재를설치하여일체화후콘크리트타설토록요함 ([ 그림 8(a)] 참조 ) [ 그림 9(a)] 비계설치전경지상층골조공사를위한외부비계의설치공사에대해서사전설치계획서및조립도를작성하고, 사전위험성평가를실시하여밑둥잡이, 벽이음, 가세설치등비계설치가잘진행되고있었으며, 수직재간격과다, 비계상근로자이동통로, 벽이음고정방법등미흡한부분에대해서기술안전지원을실시하였다. 오피스동수직재간격과다 파이프서포트 (V6) 사용 [ 그림 8(a)] 시스템동바리일체화 (SLAB, 보 ) V6 설치구간인 106동지하 1층 (H=4.8m) 은층고가 3.4m을초과하므로높이 2m 마다수평연결재를설치하여야함 미설치구간과형식적설치구간에는반드시 2m 구간에수평연결재를견고히설치후콘크리트타설할수있도록요함 ([ 그림 8(b)] 참조 ) 비계설치시수직재의간격을띠장방향 1.5~1.8m 이내로설치하여야하나, 코너부위수직재의간격이 2.1~2.6m까지설치되어있는바, 현시점좌굴방지를위한수직재를추가설치하고, 상부비계설치작업을진행할수있도록요함 ([ 그림 9(b)] 참조 ) 장비반입구상부코너부위가세보강 비계하부장비반입구발생으로수직재가지면과이격되어있는상황으로지속적인하중을받을시편하중에의한붕괴의위험이있으므로하중을분산할수있는가세추가설치를요함 시스템동바리선해체시벽이음보강철저 현재작업공정상비계의벽이음을시스템동바리에고정하여비계가안정적으로설치되어있으나, 후속공정시벽이음해체에의한붕괴사고가많이발생하는바, 향후시스템동바리해체시벽이음설치가가능한 SLAB에앵커매립벽이음전용철물사용요함 ([ 그림 9(c)] 참조 ) [ 그림 8(b)] 파이프서포트수평연결재누락 3-3. 비계 ( 설치높이 31m 이상공사 ) 1) 기술보증기금사옥 [ 그림 9(a)] 는 2011년 4월준공한기술보증기금사옥현장의비계설치전경이다. [ 그림 9(b)] 수직재간격수정 [ 그림 9(c)] 벽이음보강 4. 운영성과및향후운영방안 4-1. 운영성과 [ 그림 10(a), 10(b)] 는당사의기술안전시스템도입이후주요재해율현황이다. 30
중대재해 일반재해 3D 정보모델구축 - 상세구조물모델 12 건 24 건 수정전 수정후 50% 감소 구조적인문제및시공난해 0 건 0 건 12 건 9 건 2009 년 10 월 ~ 2011 년 8 월 2012 년 12 월 ~ 2014 년 1 월 2009년 2011년 2014년 2009년 2011년 2014년 [ 그림 10(a)] 중대재해현황 [ 그림 10(b)] 일반재해현황 2009 년발생한 12 건의중대재해는 2014 년까지 90% 이상감소하 [ 그림 11(b)] 3 차원구성으로구조적문제수정 였으며, 일반재해도 50% 이상감소한것을볼수있다. 물론당사는 2009년을시점으로 KOSHA18001 안전보건경영시스템을도입및운영하여능동적인사전자율안전관리를실행하고, 안전교육체계화를통한전사적안전 Infra 구축및마인드상승, 컨설팅점검정례화, 9to5 시스템, 사전작업허가제 (PTW) 운영등당사만의독자적인 4대중점추진업무를통하여나타난성과라할수 [ 그림 11(a), 11(b)] 는당사의한토목현장에서실시한 BIM 운영사례이다. 현장전구간내구조물에대한 3차원정보모델링을통하여기존 2차원도면에서 3차원으로구성시발견할수있는구조적인안전성및시공성등을종합적으로검토함으로써보다정확하고체계적으로안전성을확보할수있다. 있다. 그러나기술안전시스템도입이후, 설계나구조적결함에의한재해는단한건도발생하지않았다는사실은기술안전의도입도재해율감소에매우중요한성과라할수있다. 4-2. 향후운영방안 1) BIM을통한사전기술검토실시당사는신규현장개설전, 각기술부서에서설계단계에서부터의구 종류 1 seg 중량 : 29.8ton Boom 각도 Boom 길이 Capacity 조물및가시설등의구조적안전성을사전검토하고있으며, 최근 330ton 크레인 ( 설계단계시선정크레인 ) 56 46.9m 26.4ton 장비변경 에는국내외여러프로젝트에서 BIM(Building Information Modeling) 440ton 크레인 56 46.9m 35.0ton 을활용및상호연동하여구조적안전성을검토하고있다. [ 그림 11(c)] 시공단계에서의 BIM 기술안전적용 3D 정보모델구축 - 교량및터널구조물 [ 그림 11(c)] 는현장시공단계에서 BIM 을이용한기술안전적용사 례이다. 가상공간내실제장비운영시뮬레이션결과, 계획시양중기준을만족하지못하여크레인의규모를변경한사례로가상공간장비시뮬레이션을통해시공중안전성검토가가능하다. 2) 안전관리아바타 (Avatar) 시스템개발당사는 BIM을안전관리에활용하기위해서구조물과지형을 3D화하여가상의현장을만들었듯이, 실제작업자를대신할가상의작 [ 그림 11(a)] 교량및터널구조물 3 차원모델화 업자를모델링하였다. 2015 상반기호 31
라이닝거푸집상부에안전대부착설비설치및안전대착용 비계띠장등에안전조치없이근로자가임의로올라가지못하도록지휘감독 설치위치에정지후바퀴에구름방지조치실시 비계기둥밑단에는침하방지조치실시 작업장하부에출입금지조치및작업지휘자배치 비계설치작업시인근고압선에방호관설치하고접촉하지않도록지휘감독 작업지휘자배치하고유압잭의순차적조작순서준수 비계조립등작업시하부근로자통제비계결속부벽이음등은전용철물을사용하여체결 라이닝거푸집설치 라이닝거푸집해체 KOSHA NO : 8-2 작업발판비계안전난간낙하물방지망방호선반이동식크레인 KOSHA NO : 48-3 식크레인 [ 그림 12(c)] 아바타활용공종별위험요인모델화 [ 그림 12(a)] 건설안전관리아바타모델 [ 그림 12(a)] 와같이안전관리아바타란실제건설현장의작업자를대신한가상의작업자를말하며, 이렇게만들어진아바타를기존가상의현장과결합하여안전관리시스템을구축하였다. 현장에서실시하는근로자및직원들의안전교육효율성향상을목적으로개발된안전관리아바타프로그램을위해, 당사는안전보건경영시스템 (KOSHA 18001) 기준에근거하여 51개공종, 171개의세부공종을분류하였고, 현장의안전담당자, 본사의안전팀과, 기술팀이합동으로공종별위험요인을도출하는작업을실시, 현재는교량및도로, 터널, 지하철 철도공종에대한안전관리아바타시스템을적용하고있다. 라이닝거푸집측면거푸집설치하부에는출입금지조치가되어잇는가 라이닝거푸집이동전주행로주변확인. 레일의설치상태, 타설면과라이닝거푸집면과의간격등을확인하였는가 근로자의추락방지조치는하였는가 [ 그림 12(b)] 는기존당사에서제작한 51개공종에대한위험요인도출모델 ( 라이닝거푸집및안전가시설 ( 비계 )) 의한샘플이다. 현장별로교육자료및위험성평가참고자료로다양하게활용되고있으나, 새로운공종을처음접해보는직원들에게교육시디테일한위험요인을설명하기엔좀더효율적인대안이필요했다. [ 그림 12(c)] 와같이아바타프로그램을활용한공종별위험요인모델은각공종별가상의현장과아바타가위치해있고, 가상의현장에서아바타가자유롭게이동하며진행되는공종으로접근시안전수칙및위험요인등을말풍선으로설명함으로써보다효율적인학습효과를볼수있다는장점이있다. 안전관리아바타프로그램은현재 171개세부공종중일부만구축되어있는상태로나머지세부공종도추가로제작을할예정이며, 세부공종을기준으로제작된안전관리아바타는각현장공정에맞추어안전교육을수립할수있도록준비단계에있다. 또한지속적인홍보를통하여현장별활용도를높일계획이다. 5. 맺음말 라이닝거푸집작업시작업지휘자배치및주변에접근금지조치를하였는가 비계주변에고압선등위험물이근접되어있지는않는가 관리감독자를배치하여작업을지휘 감독하는가 비계에는가새가적정하게설치되어있는가 비계기둥, 띠장의간격은적정한가 라이닝거푸집측면에는거푸집설치용작업발판및안전난간이설치되어있는가 근로자는비계의조립해체, 비계상에서작업에따른안전작업수칙을준수하고있는가 접속부및교차부는크램프등으로견고하게결속되었는가 비계벽이음은전용철물로적정하게설치되어있는가 유압잭의순차적조작순서를준수하고있는가 비계기둥및띠장위로무리하게이동하고있지는않는가 최대적재하중표시는되어있는가 비계기둥하부에는밑둥잡이및침하방지조치가되어있는가 [ 그림 12(b)] 기존공종별위험요인모델 라이닝거푸집설치후바퀴에구름방지조치를하였는가 비계상에는수직보호망등낙하물방호조치가되어있는가 안전모및안전대등개인보호구는올바르게착용하고있는가 작업구역내관계자외출입금지조치는되어있는가작업을위한승강설비는설치되어있는가높이 31m이상건물의상부로부터 31m하부에는비계기둥을 2번묶어사용하는등좌굴방지조치가되어있는가 당사는기술안전과 KOSHA18001 시스템을바탕으로한자체안전시스템을구축하여, 위험요인제거등사전안전성을확보하고, 가시설및구조물의구조적안전을위해전문적인기술안전지원을통한현장의재해를예방하고있다. 특히본사의기술안전지원을통한현장공종담당자들의기술적인안전관리역량강화는해당공종의안전전문가로서향후유사공종현장에자체기술지원이가능하고, 신규현장에서는기시행현장견학등을통해기술안전에대한지식과경험을습득하는등전사적인차원의자체안전인프라를구축하고운영중에있다. 향후에도본기술안전시스템의지속적인개선및보완을통하여기술안전실효성을더욱더향상시킴과동시에선진안전관리체계구축에매진할것이다. 32