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구조물 피해사례

Ponte Morandi(제노바 고속도로 교량 붕괴사고, 이탈리아 2018)
이름
한국교량및구조공학회
날짜
2025.09.08 01:09
조회수
68

Ponte Morandi (제노바 고속도로 교량 붕괴사고, 이탈리아, 2018)

 

최명성

단국대학교 토목환경공학과 교수

 

 

1. 사고 개요

Ponte Morandi 교량은 제노바의 도시 인프라에서 핵심적인 역할을 맡았다(그림1). 제노바는 지중해 연안의 주요 항만 도시로, 이탈리아 북부와 유럽 대륙을 연결하는 물류의 거점이었다. A10 고속도로의 일부였던 이 교량은 프랑스와 이탈리아 북부를 잇는 교통축으로서 연간 수백만 대의 차량이 통행하는 관문이었다. 1967년 준공 당시, 이 교량은 당시 최신 기술인 프리스트레스트 콘크리트 케이블-스테이 구조를 도입해 큰 주목을 받았다. 설계자는 Riccardo Morandi, 그는 기능성과 미관을 동시에 고려하는 독창적 접근으로 유명했다. 그러나 장기적인 내구성 측면에서는 한계를 지니고 있었다. 2018814일 오전 1136, 집중호우가 내리던 상황에서 교량의 중앙 경간 약 210m 구간이 갑자기 붕괴하였다. 당시 교량 위에는 휴가철을 맞아 교통량이 많았고, 30여 대의 차량이 한꺼번에 추락했다. 이 사고로 43명이 사망하고, 600여 명의 주민이 인근 주거지 철거로 인해 삶의 터전을 잃었다. 사고 직후 제노바는 국가적 비상사태로 선포되었고, 수백 명의 소방관과 구조대가 동원되었다. 현장에서는 차량 인양과 실종자 수색이 동시에 진행되었으며, 국제 언론은 실시간으로 사고 상황을 보도하였다(그림2,3).

그림1. 붕괴 전 교량 전경(2010)

그림2. 붕괴당시 항공사진

그림3. 사고구간 전경

 

2. 사고 직전 상황

사고 발생 당일 제노바는 폭우와 낙뢰를 동반한 악천후에 시달렸다. 기상청 기록에 따르면, 사고 전 6시간 동안 80mm에 달하는 강우가 있었으며, 순간 최대 풍속은 초속 20m에 달했다. 이로 인해 교량 구조물에는 수직 하중뿐만 아니라 횡방향 바람 하중도 작용하였다. 목격자 증언에 따르면, 사고 직전 교량은 이상 진동과 금속성 소음을 내며 불안정한 모습을 보였다. 일부 운전자들은 차량이 흔들릴 정도의 진동을 느꼈다고 말했으며, 이는 구조적 취약성이 드러난 상태임을 시사한다. 교량 위를 지나던 차량 중에는 대형 트럭과 컨테이너 차량이 포함되어 있었는데, 이들은 교량에 상당한 하중을 추가적으로 가하고 있었다. 사고 직전 차량 정체로 인해 다수의 차량이 동시에 중앙 경간에 머무르고 있었던 점도 붕괴를 가속화한 요인으로 지목된다. 한편, 사고 이틀 전에도 일부 운전자와 주민이 교량의 이상 소음을 보고했으나, 당국은 즉각적인 통제를 하지 않았다.

 

3. 교량 설계 및 보수 이력

Ponte Morandi 교량은 1963년 착공하여 1967년 준공되었다. 설계자 Morandi는 교량의 구조적 안정성과 도시 경관을 동시에 고려하는 접근법을 취했다. 케이블을 콘크리트로 감싸 외부에 노출되지 않게 한 설계는 초기에는 혁신적이었으나, 시간이 지나면서 유지관리의 가장 큰 걸림돌로 작용했다. 1970년대 이후 교량에서는 콘크리트 균열과 철근 부식이 나타나기 시작했다. 1990년대에 일부 주탑 보강공사가 이루어졌으나, 붕괴 지점인 9번 주탑은 근본적인 보수가 이루어지지 않았다. 2000년대 들어 전문가들은 이미 교량의 안전성에 대해 수차례 경고를 했다. 그러나 교량 운영사인 Autostrade per l’Italia는 비용 문제를 이유로 대규모 보수를 미루었고, 정부도 관리 책임을 소홀히 했다. 2017년 실시된 점검에서는 케이블 단면이 20% 이상 손상되었다는 보고가 있었고, 2018년에는 보강 공사 입찰까지 진행되었으나, 실제 공사가 착수되기 전에 사고가 일어났다.

4. 교량 점검 및 상태등급

이탈리아의 교량 점검 제도는 정기적으로 시행되었으나, Ponte Morandi와 같은 특수 설계 교량에 대해서는 체계적인 검증 방법이 부족했다. 내부 케이블 부식은 육안으로 확인하기 어렵고, 비파괴 검사 장비도 충분히 활용되지 않았다. 붕괴 전 수십 년 동안 학계와 전문가들은 이 교량의 위험성을 반복적으로 경고했다. 그러나 운영사와 정부는 비용 부담을 이유로 보강을 지연하거나 축소하였다. 실제로 2009, 2011, 2015년에도 기술 보고서에서 구조적 위험이 언급되었지만, 필요한 조치는 이루어지지 않았다. 이는 관리 체계의 구조적 한계를 잘 보여준다.

5. 구조적 결함과 손상 축적

사고 교량의 가장 큰 문제는 프리스트레스트 콘크리트 내부에 매설된 케이블의 부식이었다. 콘크리트 피복은 초기에는 보호 역할을 했지만, 미세한 균열을 통해 빗물과 염분이 침투하면서 내부 강재는 지속적으로 부식되었다. 이 부식은 수십 년간 누적되었고, 점차 단면이 감소하면서 인장력이 약화되었다. 부식된 케이블은 피로 균열에도 취약해져서 작은 충격에도 파손될 가능성이 높았다. 9번 주탑은 구조적 여유가 부족한 설계였기 때문에 일부 케이블만 손상되어도 전체 구조가 무너질 수 있는 상태였다. 이로 인해 사고는 필연적이었다는 평가가 나온다. 실제로 사고 후 분석 결과, 케이블 단면 손상과 콘크리트 박락은 이미 붕괴 수년 전부터 진행되고 있었음이 확인되었다(그림4).

그림4. 콘크리트 열화 및 케이블 손상 사진

 

6. 사고 발생 메커니즘

붕괴는 9번 주탑 케이블의 인장력 상실에서 시작되었다. 케이블이 파단되면서 주탑은 구조적 균형을 잃었고, 상판은 자체 하중을 견디지 못하고 연쇄적으로 붕괴되었다. 공학적 분석에 따르면, 붕괴는 불과 10초도 되지 않는 짧은 시간에 발생했다. 국부적 파손이 전파되며 210m 구간 전체가 한꺼번에 붕괴되었다. 사고 이후 진행된 수치해석과 모의실험은 구조 안전계수가 극도로 낮아져 있었음을 보여주었다. 이는 추가 하중이나 환경 요인 없이도 언제든지 붕괴가 가능했음을 의미한다.

7. 사고 영향 및 파급효과

이 사고는 제노바 지역 사회와 이탈리아 전체에 큰 충격을 주었다. 직접적으로는 43명이 목숨을 잃었고, 수십 명이 부상을 입었으며, 600여 명이 집을 잃었다. 교통망 차질로 항만 물류는 수개월간 지연되었고, 지역 경제는 큰 손실을 입었다. 또한 사고 발생 직후부터 정부와 운영사 간의 책임 공방이 이어졌다. 사법 당국은 Autostrade per l’Italia 관계자와 공무원 등 수십 명을 과실치사 혐의로 기소하였다. 이 재판은 사회적으로도 큰 파장을 일으켰다. 한편, 유럽연합은 이 사건을 계기로 회원국 전체의 인프라 점검 강화 방안을 논의하였다. 이탈리아 정부는 전국 교량과 터널에 대한 긴급 점검을 실시했으며, 국민적 불신 속에서 인프라 관리 제도를 개혁하겠다고 발표했다.

8. 종합 분석 및 교훈

Ponte Morandi 사고는 설계, 유지관리, 정책 전반에 걸친 문제의 총체적 결과였다. 초기 설계 단계에서 장기 내구성을 충분히 고려하지 않았고, 운영 과정에서는 비용 절감을 이유로 안전 점검과 보수를 소홀히 했다. 정부 역시 감독 역할을 충실히 수행하지 못했다. 이 사고 이후 제노바에는 새로운 교량인 Genova San Giorgio Bridge가 건설되었다. 이 교량은 Renzo Piano가 설계했으며, 실시간 모니터링 시스템, 청소 로봇, 태양광 패널 등 첨단 기술이 도입되었다. 국제적으로도 이 사건은 교량 관리 체계의 패러다임 전환을 이끌었다. 미국의 I-35W 사고, 캐나다의 Quebec Bridge 사고와 더불어, Morandi 교량 붕괴는 예방적 유지관리의 필요성을 세계적으로 환기시켰다. 앞으로 사회기반시설 관리는 예방적 보수 전략과 실시간 모니터링, 수명 주기 기반 설계가 필수적이다. 이 사고는 안전보다 경제성을 우선시할 경우 어떤 비극적 결과가 발생하는지 보여주는 대표적 사례로 남을 것이다.

 

[참고문헌]

1. NTSB (2008). Highway Accident Report: Collapse of I-35W Highway Bridge. National Transportation Safety Board, Washington D.C.

2. CNR (2019). Relazione della Commissione ispettiva sul crollo del Viadotto Polcevera. Consiglio Nazionale delle Ricerche, Roma.

3. Brencich, A. (2018). The Collapse of the Morandi Bridge in Genoa: What We Know and What We Should Learn. University of Genoa, Department of Civil Engineering.

4. IPCM (2019). Corrosion and Faulty Concrete Suspected in Genoa, Italy Bridge Collapse. International Paint & Coating Magazine. Retrieved from: https://www.ipcm.it

5. BBC News (2018, August 15). Genoa Bridge Collapse: Dozens Killed. Retrieved from: https://www.bbc.com

6. The Guardian (2018, August 16). Italy’s Morandi Bridge Collapse: What We Know So Far. Retrieved from: https://www.theguardian.com

7. Architectural Digest (2020, August 4). Renzo Piano’s New Genoa Bridge Opens Two Years After the Original Collapsed. Retrieved from: https://www.architecturaldigest.com