철구조물 · 기둥이 갑자기 떨어지는 이유

어떤 순서로 무너지나요?

1. 피로균열

   반복 하중과 진동, 바람이 접합부에 쌓입니다. 눈에 잘 띄지 않는 금속 피로균열이 생깁니다. 겉으로는 아무 일도 없어 보입니다.

2. 빗물

   그 균열에 빗물이 들어가면 부식이 안에서부터 진행됩니다. 균열이 넓어지고 두께가 줄어드는데요. 이때도 겉에서는 잘 안 보입니다.

3. 어느 날 갑자기

   그러다 어느 날 떨어집니다. 눈에 잘 띄지 않는 균열이 쌓이다가 한꺼번에 무너지는 것입니다. 그 전에 신호는 있습니다.

보수는 어떻게 하나요?

1. 크랙 끝을 찾습니다

   초크로 표시하고 그라인더로 갈아 내며 균열이 어디까지 갔는지 확인합니다. 보이는 선이 끝이 아닌 경우가 많습니다. 끝을 넘겨 조금 더 갑니다.

2. 깊이까지 파냅니다

   표면만 대충 갈고 붙이면 안쪽 균열이 남아 다시 벌어집니다. V자 개선각을 가공해 깊이까지 파내는데요. 이 과정이 결과를 가릅니다.

3. 다층으로 올립니다

   저수소계 고장력봉으로 다층 육성용접을 해 두께를 만듭니다. 크랙 진행 부위 옆까지 넓게 갑니다. 세로 방향은 쇳물이 흘러내리지 않게 버티컬로 올려 붙입니다. 하향으로 붙이면 비드가 얇아져 중량을 못 견딥니다.

4. 방청과 도색

   용접과 연마로 기존 도장이 벗겨져 무방비가 됩니다. 방청을 바르고 도색합니다. 이 마감이 빠지면 그 자리부터 다시 부식됩니다.

성수대교는 왜 용접 자리에서 끊어졌나요?

트러스 수직재와 핀 플레이트를 잇는 용접이 끝까지 녹아 들어가지 않았기 때문입니다. 1994년 붕괴 원인을 조사한 원인규명감정단의 결과를 전한 당시 보도와 국가기록원 자료에 따르면, 시방서는 이음면을 X형으로 개선하라고 했지만 그렇게 하지 않았고 용접도 완전히 용입되지 않았습니다. 검찰 발표로는 10mm 이상이어야 할 용접 두께가 8mm였습니다.

불량 용접의 피로시험

감정단이 같은 불량 용접으로 만든 실물 크기 부재를 피로시험하자 설계하중에서 약 130만 번에 금이 가고 180만 번(약 12년)에 끊어졌습니다. 무너진 면 한 곳에는 이미 있던 균열 위에 칠한 페인트가 묻어 있었습니다.

개선각을 내는 이유

크랙을 겉만 갈고 덮으면 안 되는 이유가 여기에 있습니다. 저희는 크랙 끝을 찾아 V자 개선각을 내고 깊이까지 파낸 뒤 저수소계 고장력봉으로 여러 층 채웁니다.