지진과 내진력(2)

우리는 땅위에 집을 짓고 삽니다.

그것은 가장 보편적인 방법이며, 가장 안정된 방법이기도 합니다.

그렇다면 지진이 발생된다면 우리가 흔히 땅이라 부르는 지반에서는 어떤 일들이 일어나는지 생각해 보도록 하겠습니다. 

신문위에 나무로 된 블럭을 견고하게 쌓습니다. 그리고 블럭 아래의 신문을 좌우로 흔들어 주면 블럭은 쓰러지게 됩니다.

설계를 통해서 구조물의 지진에 의한 피해를 최소화 하기 위해 내진력을 증가시키는 방법에는 5가지가 있습니다. 

첫번째는 "내진"으로 구조물을 강하게 만듭니다. 구조물의 손상이 일부 가더라도 인명피해를 최소화하는 방법입니다. 블럭으로 따지자면 블럭과 블럭사이에 본드를 칠해서 결합을 조밀하게 하여 강도를 증가시키는 것과 같은 의미하고 할 수 있습니다.

두번째는 "면진"입니다. 건물과 지반사이에 완충재를 넣어서 실제 건물에 작용되는 진동의 영향을 줄여 내진으로 잡을 수 없는 내부기물파손까지 감소시키는 방법입니다. 신문과 블럭사이에 동그란 연필을 깔고 흔들면 신문을 신문이 흔들려도 동그란 연필이 회전하면서 블럭에 작용하는 진동을 잡아 줍니다. 물론 건물에서는 동그란 연필을 쓰지 않고 고무나 댐퍼 베어링등을 이용해 지진시 충력을 줄입니다.

세번째는 "제진"입니다. 건물 중량일부 무게의 추나 댐퍼를 설치해 지진발생의 진동의 반대방향으로 진동을 상쇄시킴니다. 신문이 흔드는 힘을 감소시켜 블럭에 진동이 덜 작용토록 합니다.

< Concordia도서관에 설치된 마찰 댐퍼>

네번째는 "차진"입니다.건물을 자기력, 부력등을 통해서 지반과 이격되도록 합니다. 현재 사용화 되는 건물은 없는 걸로 압니다만, 상용화 된다면 지진의 영향을 전혀 받지 않는 구조가 됩니다.

다섯번째는 지진에 용이한 지반위에 구조물을 짓는 것입니다. 토사층(흙)위의 구조물은 암반층위의 구조물에 비해 붕괴가능성이 커지므로 구조물의 지지층을 암반에 위치토록하여 내진력을 키우도록 합니다.

이것으로 내진력에 관한 포스팅을 마칩니다.