 ▲ 수 차례의 보강 작업에도 여전히 수직 균열이 진행 중인 대전가원학교 내부 벽면 모습 © 김정환 기자 |
지난 6월 17일 오전 9시, 대전 서구의 공립특수학교 대전가원학교 4층 교실. 수업을 준비하던 교사들은 책상과 의자가 ‘좌우로 움직이는’ 이례적인 진동을 감지했다. 즉시 학생들은 외부로 대피했고, 학교는 사실상 임시 휴교에 준하는 상태에 돌입했다. 총 310명의 장애학생이 귀가 조치됐다.
이후 교육청은 “옥상 실외기 8대의 초기 작동 진동”을 원인으로 발표했지만, 전문가와 학부모, 교직원 사이에서는 구조적 경고를 무시한 채 설비 책임으로 덮으려는 “축소 진단”이란 비판이 고조되고 있다.
대전시교육청의 공식 입장은 이렇다. “옥상에 설치된 시스템 에어컨 실외기 8대 중 일부가 작동하며 발생한 진동이 하부 교실로 전달되었을 가능성이 있다. 구조기술사 1인의 육안 진단 결과에서도 구조적 결함은 발견되지 않았다”는 판단이었다.
그러나 문제의 교실에서는 수직 진동이 아닌 '좌우방향의 수평 진동(lateral vibration)이 감지됐다. 일반적으로 기계나 설비에서 발생하는 진동은 상하진동(vertical oscillation)이 주를 이룬다. 반면 건축물 전체에 걸친 횡방향 움직임(horizontal displacement)은 구조체의 횡력 저항(lateral load resistance)이 약화될 때 나타나는 징후다.
이와 관련해 한 국립대학 토목공학과 박사는 “좌우 진동은 구조물의 연성(ductility)과 강성(stiffness) 사이에 불균형이 발생했을 때 흔히 나타나는 반응으로 단순한 기계 진동과는 차원이 다르다” 며, "진동이 발생하지 않은 다른 교실 보다 실외기 수가 적었다는 점, 동일한 기기 조건에서도 타 교실에서는 유사한 진동이 발생하지 않았다는 점은, 설비만으로 진동을 설명하기엔 설득력이 부족함을 방증하는 것"이라고 지적했다.
대전가원학교는 2012년 24학급으로 개교한 이래, 현재 49학급까지 확대됐다. 급격한 학급 증가로 인한 과밀 현상은 구조 하중의 재배분과 설계 이탈을 불러올 수 있는 환경적 요인이 된다.
학교 관계자에 따르면, 건물 일부에 대한 보강공사 등이 이전에도 진행된 적이 있으나, 아직까지 내부 벽체에는 수직 균열(vertical cracks)이 다수 발생해 있는 상태인 것으로 알려졌다.
이러한 현상은 콘크리트 건축물에서 재료 피로(fatigue failure), 하중 집중(load concentration), 슬래브의 휨변형(flexural deformation) 등이 동반될 때 나타나는 초기 구조 붕괴의 징조로도 해석될 수 있다.
대전가원학교는 최근 정밀안전진단에서 ‘B등급’ 판정을 받았다. 이는 구조물의 사용은 가능하지만 '정기적인 유지관리 및 부분 보완이 권장되는 상태'를 의미한다. 문제는 이런 상태에서 오는 7월부터 증축공사가 예정되어 있었다는 것이다.
건축공학 전문가들은 기존 건물 위에 증축이 가해질 경우, 하중 전달 경로의 왜곡(distortion of load path), 연결부위의 응력 집중(stress concentration at joints), 기초부 침하(settlement of foundation) 등의 문제가 발생할 수 있다고 경고한다.
지역 구조물 해석 전문기관 관계자 또한 "B등급 상태의 건물에 추가 하중이 부과되면, 구조시스템의 내력분포가 비선형적으로 바뀔 수 있으며 특히, 강도 설계 기준을 넘는 하중이 반복될 경우, 작은 진동도 구조적 결함으로 발전할 수 있다"는 의견을 밝혔다.
대전가원학교는 공립 특수학교다. 학생 대부분은 지적장애, 자폐성장애, 뇌병변장애 등 다양한 발달 특성을 가진 중도중복장애 아동·청소년이다. 이들은 대피 지시를 인식하는 데 오랜 시간이 걸리며, 일부는 위기 상황에서 신체 움직임 자체가 멈추거나 쇼크 반응을 보이기도 한다.
현재 특수교육 현장에서는 1명의 교사와 1명의 특수교육실무사가 최소 4~7명의 학생을 동시에 담당하는 구조다. 즉, 구조적 붕괴가 발생했을 때 전원 대피는 현실적으로 불가능하다는 점에서, ‘진동’은 일반학교가 아닌 특수학교에서 곧 ‘재난’과 직결될 수 있다.
한 교사는 “만약 이번 진동이 실제 붕괴로 이어졌다면, 피해를 최소화할 시간조차 없었을 것”이라며 “특수학교는 설계부터 위기 대응이 가능하도록 구조적 안전 여건을 별도로 고려해야 한다”고 강조했다.
대전시교육청은 18일, 문제의 교실에 계측기를 설치하고 한 달간 주기적인 진동 및 기울기 변화를 측정하겠다고 전했다. 실외기 진동 가능성을 여전히 열어둔 채, 구조적 원인도 배제하지 않겠다는 입장을 우선적으로 밝힌 것이다.
그러나 이미 교실은 진동으로 흔들렸고, 수 차례 보강 작업에도 학교 내부 벽면은 여전히 금이 가 있었다. 전문가들은 1회성 진단과 육안 확인만으로는 구조적 안정성을 확정지을 수 없다고 말한다. 비파괴검사(NDT), 지중응력분포분석(soil-structure interaction analysis), 레벨-2 구조해석(level-2 structural evaluation) 등을 포함한 복합적 진단이 병행돼야 한다는 주장이다.
현재까지 진동은 17일에 이어 18일에도 추가 발생한 상태이다. 그러나 문제의 본질은 ‘진동 여부’가 아닌, 왜 진동이 발생했는지에 대한 구조적이고 과학적인 설명이 충분히 이뤄졌는가에 있다. 교육청의 초기 설명은 여전히 현장의 신뢰를 얻지 못하고 있다.
대전시교육청 관계자는 "시간을 두고 진동 원인을 추적하려고 했으나, 학교 구성원들의 불안감이 높은 상황"이라며, "장애학생들의 안전을 위해 20일부터 '과하다 싶을 정도의 수준'으로 신속하게 안전 진단 절차를 수행할 것"이라고 밝혔다.
그날의 진동은 단순한 ‘소동’이 아니라, 구조적 붕괴의 경고음일지도 모른다. 특수학교의 안전은 사후 대처가 아닌 사전 예방에서 출발해야 하며, 이는 곧 교육당국의 가장 기본적 책무이자 국가의 의무이다.
*아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도를 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*The following is [the full text] of the English article translated by 'Google Translate'. 'Google Translate' is working hard to improve understanding. It is assumed that there may be errors in the English translation.>
On June 17th at 9 AM, in a classroom on the 4th floor of Daejeon Gawon School, a public special school in Seo-gu, Daejeon. Teachers preparing for class detected an unusual vibration in which desks and chairs were ‘moving left and right.’ Students were immediately evacuated outside, and the school was effectively closed temporarily. A total of 310 disabled students were sent home.
Afterwards, the Office of Education announced that the cause was the “initial operating vibration of eight outdoor units on the rooftop,” but experts, parents, and faculty members are increasingly criticizing this as an “understated diagnosis” that ignores structural warnings and attempts to cover it up by blaming the facility.
The official position of the Daejeon Metropolitan Office of Education is as follows. “It is possible that some of the eight outdoor units of the system air conditioner installed on the rooftop were operating and the vibration was transmitted to the classroom below. The results of a visual diagnosis by a structural engineer also did not reveal any structural defects.”
However, in the classroom in question, “lateral vibration” was detected, not vertical vibration. In general, vibrations generated from machines or equipment are mainly vertical oscillations. On the other hand, horizontal displacement across the entire building is a sign that the lateral load resistance of the structure is weakened.
In relation to this, a doctorate in civil engineering at a national university said, “Left-right vibration is a common reaction that occurs when there is an imbalance between the ductility and stiffness of a structure, and it is different from simple mechanical vibrations.” He pointed out, “The fact that there were fewer outdoor units than other classrooms where vibrations did not occur, and that similar vibrations did not occur in other classrooms under the same equipment conditions, proves that it is not convincing to explain vibrations with equipment alone.”
Daejeon Gawon School opened with 24 classes in 2012 and has now expanded to 49 classes. Overcrowding due to the rapid increase in classes can be an environmental factor that can lead to redistribution of structural loads and design deviations.
According to school officials, reinforcement work had been done on some parts of the building before, but it is known that vertical cracks still appear on the interior walls.
This phenomenon can also be interpreted as a sign of early structural collapse that occurs when fatigue failure, load concentration, and flexural deformation of the slab occur in concrete structures.
Daejeon Gawon School recently received a ‘B grade’ rating in a detailed safety diagnosis. This means that the structure can be used, but ‘regular maintenance and partial repairs are recommended. ’ The problem is that the expansion work was scheduled to begin in July under these conditions.
Architectural engineering experts warn that if an expansion is added to an existing building, problems such as distortion of the load path, stress concentration at joints, and settlement of the foundation can occur.
A local structural analysis expert also stated, "If additional load is applied to a building in a B-grade condition, the load distribution of the structural system may change nonlinearly, and especially if a load exceeding the strength design standard is repeated, even small vibrations may develop into structural defects."
Daejeon Gawon School is a public special school. Most of the students are children and adolescents with multiple disabilities, including intellectual disabilities, autism, and brain damage. They take a long time to recognize evacuation instructions, and some of them even stop moving their bodies or show shock reactions in crisis situations.
Currently, in special education settings, one teacher and one special education practitioner are in charge of at least 4 to 7 students at the same time. In other words, since it is realistically impossible to evacuate all students when structural collapse occurs, 'vibration' can directly lead to 'disaster' in special schools, not general schools.
A teacher emphasized, “If this vibration actually led to a collapse, there would not have been time to minimize the damage,” and “Special schools must separately consider structural safety conditions from the design stage so that they can respond to crises.”
On the 18th, the Daejeon Metropolitan Office of Education announced that it would install measuring instruments in the problematic classroom and measure periodic vibrations and changes in inclination for a month. It stated its position that it would not rule out structural causes, while still leaving open the possibility of outdoor vibrations.
However, the classroom was already shaking due to vibrations, and cracks still appeared on the walls inside the school despite several reinforcements. Experts say that structural stability cannot be confirmed with a one-time diagnosis and visual inspection alone. They claim that a complex diagnosis including non-destructive testing (NDT), soil-structure interaction analysis, and level-2 structural evaluation should be conducted in parallel.
As of now, the vibrations have occurred again on the 18th, following the 17th. However, the essence of the problem is not whether there was ‘vibration’, but whether there was a sufficient structural and scientific explanation as to why the vibration occurred. The initial explanation of the Office of Education is still not trusted by the field.
An official from the Daejeon Metropolitan Office of Education stated, “We tried to track the cause of the vibration over time, but the anxiety of the school members is high,” and “For the safety of the disabled students, we will quickly conduct a safety diagnosis procedure from the 20th at a level that seems ‘excessive’.”
The vibration that day was not a simple ‘commotion’, but may have been a warning sound of structural collapse. The safety of special schools should start with preventive measures, not after-action measures, and this is the most basic responsibility of educational institutions and the duty of the state.
원본 기사 보기:브레이크뉴스대전세종충청
