지진피해 예방을 위한 내진설계에 대해 알아볼게요.

안녕하세요 하버리지입니다

요즘 지진으로 다들 불안하실텐데요. 

그래서 제가 지진과 내진설계 그리고 

내집은 내진설계가 되어있는지 알아보는 방법을 들고왔습니다.

그럼 지진과 내진설계에 대하여 포스팅 시작할게요.

1. 내진이란?

내진이란 쉽게 말하면 건축물이 지진을 견디는 능력을 말해요.

요즘 지어지는 거의 모든 건축물에는 내진설계가 적용되고있는데요.

국내에서는 지진이 주변국 일본이나 그외 지진이 빈번한 나라들에비해 비교적 지진발생이 적고

내진설계비용이 추가되기에 비용절감과 경각심이 적어 내진설계가 필수사항이 아니었어요.

그런데!! 홍성지진으로인해 우리나라도 더이상 지진안전국이 아니란 인식이 생기면서 

모든 건축물에 내진설계가 필수사항으로 도입되도록 관련법이 제정되면서 

지금은 대부분의 건축물에 기본적인 내진설계가 되어있어요.

하지만 3층 미만의 저층건물에는 적용이되지 않고있어 문제가되고있기도해요. 

지진이 빈번한 일본은 세계에서 내진설계가 가장 우수하게 잘되어있어요.

도호쿠대지진에서도 큰 빌딩들이 버틸만큼 내진설계가 우수해요. 

칠례에서 도호쿠대지진과비슷한강도의 지진이 일어났을때 건물 대부분이 붕괴된것에 비교하면

일본의 내진설계는 최고수준이라고 할수있죠.

-여기서 잠깐!!  지진이란?

지진이란 지하에 강한 충격이 가해졋을때, 단층이 서로 미끌려 그 에너지가 방출되서 

땅이 흔들리는 현상을 말해요.

즉, 지진은 지구내부 어딘가에 급격한 변화가 생겨서 생긴 파동(지진파)이 지표면까지 전달되어

지반을 진동시키는것을 말해요. 지진에는 진동조차 느껴지지않는 약한지진부터

건물이 붕괴될정도로 매우강력한 지진까지 강도가 다양해요.

 또한 지진의 형태는 좌우로 흔들리는 종파형지진과 아래위로 흔들리는 횡파형 지진이 있어요.

파괴력은 횡파형지진이 종파형지진보다 압도적으로 강력해요. 

2. 내진설계란?

 내진설계는 이런 건축물을 튼튼하게 짓는것이 기본인데 견고하게! 보다는 넘어지지않게!가 중요해요.

그래서 일반적인 설계와는 방식이 좀 다르죠. 건물이 부서지지 않는것과 넘어지지않는것!

이 두가지는 엄연히 다르기 때문이에요. 

 

내진설계분야에선 최고수준인 일본도 종파지진에대한 내진설계는 우수하지만

횡파형지진에대한 절대적인 내진설계는 아직 없다고해요.

종팧형지진의 대표적이 사례는 고배대지진이에요.

고베대지지은 고베뿐만 아니라 오사카와 교토까지도 피해가 번졌었죠

때문에 한신 아와지 대지진이라고도 하고, 일본 지진사상 제2차 세계대전이후 두번째로 강력했다고해요.

당시 모멘트 규모 6.9, 진도7의 대지진이었고 사망자는 6300명이 넘었고 

피해액 1400억달러 이상이었다고해요.

이 지진으로 인해서 잘나가던 항구와 동서양 문화의 중심교류도시 고베는 

일본지역중 최고의 부채를 안고가는 망해버린도시로 몰락하고말았죠.

지진피해가 2차세계대전에 비유될만큼 종파형지진의 파괴력은 상당해요.

이렇게 무시무시한 지진!! 이번엔 지진 피해를 막아주는 내진설계에 대해 알아봐요.

3. 내진설계의 종류

• 내진설계

 내진설계라는것은 단순히 지진이 발생했을때 건물이 버틸수있게 내구성을 부여하는거에요.

철근을보완한다던지 콘크리트를 더한다던지 이런 단순한내진설계를 1단계내진설계라고 불러요.

간단하죠?

• 제진설계

 제진설계 또는 재진구조라고 부르는데 땅으로부터 건물에 전달되는 진동을 건물이 감지하고

그 진동에 대응하는 힘을 반대 방향으로 작용시켜 건물의 흔들림을 최소화 시키는 구조에요.

건물에 따로 장치를 설치해 건물의 흔들림을 제어하는거죠.

건물에 추나 댐퍼등이 설치되는데 지진의 반대방향으로 이 추나 댐퍼를 진동시켜 

흔들림과 횡압력을 분산, 상쇄시켜 피해를 줄이는거죠. 

대표적인 재진설계가 된 건물은 대만의 타이베이101빌딩이에요.

타이베이101빌딩 건물 상부에는 거대한 추가 설치되어있어요. 그 추가바로 재진용 추에요.

제진설계는 건설비가 내진설계보다 많이들어가지만 효율과 안정성이 뛰어나

초고층건물에는 거의 대부분 재진설비를 갖추고있어요.

제진구조로 건물을 설계하는 방법은 두가지가 있어요.

첫번째는 동조질량감쇠기를 이용하는 방법으로,

월드 트럼프 타워나 존 핸콕타워가 동조질량감쇠기를 이용하고있는데,

이것은 건물이 흔들릴때 무게추도 함께 흔들리게해서 그 관성력을 이용해 외력을 줄이는 방법이에요.

두번째로는 동조액체 감쇠기를 이용하는 방법이 있어요.

동조질량 감쇠기와 원리는 비슷하지만, 무게추 대신에 액체를 사용한다는점이 달라요. 

이방식을 도입한 건축물에는 신 요코하마 프린스 호텔과 하이클리프 아파트가 있어요.

• 면진설계

면진설계 또는 면진구조라고 말하는데 앞서 말한 두 구조보다 진화된 형태에요.

내진설계와 제진설계가 지진에 버티는걸 중점에 두었다면 

면진구조는 땅에서 건축물로 전달되는 지진력 자체를 줄여버리는데 중점을 둔 설계에요.

보통의 건물이 지면에 바로 기초공사를 시작한다면 면진구조는 지면에 특수바닥재를 깔고

그 위에 기초공사를 진행하게되요. 

이 면진구조가 종파형 지진을 대비하기위해 개발되었고

건물과 땅사이에 고무스프링과 댐퍼, 베어링등이 완충용으로 추가되요.

세계 최초로 완벽하게 면진설계된 건축물은 고대 페르시아의 키루스 대제의 무덤이라고해요.

그 옛날에 벌써 이런 생각을했다니 놀랍지않나요?

현재 일본에서는 면진설계에대한 연구가 진행되고있는데 구마모토 대지진때

면진설게가 적용된 11층짜리 멘션은 7.4의 강진에서도 테이블위의 꽃병마져 쓰러지않았다고해요.

이 멘션은 두꺼운 강판을 구면 가공한 부분과 스테인리스 미끄럼틀판을 일체화시킨 장치를 

건물과 지반사이에 넣고 지진이 발생하면 이 슬라이더가 진자처럼 움직여

에너지를 흡수하여 고무를이용한 면진구조보다 더 효과적이었다고 해요.

• 차진구조

건물이 땅에 붙어있는다면 내진설계가 아무리뛰어나도 지진에대해 완전히 안전하다고 할수는 없겠죠?

그렇다면 건물을 아예 땅에서 떼버리자!!는 발상으로 출발한 궁극의 내진설계에요.

현재 호버크래프트나 자기장같은 방식이 연구중이라고해요.

차진구조가 완성되어 상용화되는 나이 온다면 지진걱정안하고 살수있는 그런날이 오겠죠?

4. 우리집은 내진설계가 되어 있을까?

서울사람이라면 서울시에서 내진성능자가점검 사이트를 운영중이니 운영하면되고

지방사람의 경우는 우리집 내진설계 간편조회 서비스에서 주소를 입력하고 확인하거나,

서울시 자가점검 홈페이지의 내진설계 여부 확인란에서 자기집 정보를 입력함면 되요.

자가점검에 필요한 연면적, 건물층수, 높이 등의 정보는 

한국토지주택공사에서 제공하는 온나라부동산정보에서 온나라지도에 

자기집에주소를 입력하면 알수있어요.

우리집이 어느정도의 내진설계가 되어있는지 확인해보고

지진발생시 어떻게할지 미리 예상시나리오로 대비하두는게 어떨까요?

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