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[기획] 지진 피해 저감기술 정책과 시장 동향은?

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조회수 1422 좋아요3 작성일2023-04-12

[기획] 지진 피해 저감기술 정책과 시장 동향은?

 

 

                                 

내진 설계를 통해 쉽게 무너지지 않는 건축물을 짓는 게 가장 중요하다. ⓒshutterstock

 

2016년과 2017년 연달아 발생한 경주, 포항 지진 이후 지진 피해 저감을 위한 국내 정책에도 변화가 있었다. 지질학적 특성상 한반도에서 국가적 재난 수준의 지진이 발생할 가능성이 높지는 않다. 그러나 지진 관측을 시작한 1978년 이래 연평균 30회 이상의 지진이 발생하고 있어, 한반도가 지진 안전지대라고 단언할 수 있는 상황도 아니다. 정부는 지진으로부터 국민의 안전을 지키기 위해 공공건축물에 대해 내진 성능을 확보해 나가고 건축법을 개정하는 등 각종 노력을 기울이고 있다.

 

건축물 완전붕괴를 막는 내진설계

지진 피해를 줄일 수 있는 가장 대표적인 기술은 내진설계다. 건축학적 측면에서 지진은 지구 내부의 에너지가 지표로 나와 땅이 흔들리는 현상으로, 지진이 발생하면서 건축물에 하중으로 작용한다. 내진설계는 지진이 발생했을 때 건물이 안전성을 유지하는 기능을 발휘하도록 지진 하중을 추가로 고려한 설계를 의미한다. 건축물의 완전붕괴를 방지해 인명 손실을 막는 것이 내진설계의 주 목적이다. 

 

 

                    제진-다양한 내진 댐퍼의 종류 및 설치 방식 ⓒ서울특별시 지진안전포털                면진-면진의 효과 ⓒ서울특별시 지진안전포털

 

 

내진이란 면진과 제진을 포함하는 포괄적인 개념이다. 면진은 수평방향으로 매우 유연한 장치를 사용해 지면과 건물을 격리시킴으로써 지진하중과 진동이 건물로 직접 전달되는 양을 감소시키는 기술이다. 전기, 수도, 가스관과 같은 설비 시설에 가해질 수 있는 2차 피해를 방지하는 것은 물론 건축 시 건물의 크기가 증가하지 않아 효율적인 평면•조망계획이 가능하다.

제진은 별도의 장치를 설치해 지진력에 상응하는 힘을 발생시키거나 지진력을 흡수함으로써 건물이 부담해야 할 지진력을 제진장치로 상쇄시키는 기술이다. 대표적인 제진 장치로 댐퍼를 꼽을 수 있다. 제진장치가 건물 대신 지진에너지 대부분을 부담하기 때문에 지진 후에 손상된 장치만 교체하면 된다. 시공이 단순하고 보수 및 보강 비용을 최소화할 수 있다.

 

건물과 소방, 전기분야에서도 중요한 내진설계

가스, 전기, 소방 시설의 내진설계도 필수적이다. 지진은 건물 붕괴뿐 아니라 화재 등의 2차 피해를 불러오기 때문이다. 특히 소방설비는 수조, 가압송수장치, 스프링클러, 제어반등, 화재감지회로, 비상전원 등이 하나로 연결돼 있어 이 중 어느 하나가 파손되면 전체 기능을 상실할 위험이 있다. 국내에서는 ‘소방시설의 내진설계 기준(시행 2022. 12. 1)’에 따라 옥내소화전, 스프링클러, 물분무등소화 설비 등이 내진설계 규정에 맞게 설치될 의무를 가진다.

 

전기설비의 내진설계 이해도 ⓒ건축전기설비의 내진 설치 요령-서울특별시

  

전기시설의 내진설계 또한 지난 2018년 11월 건축물의 구조기준에 관한 규칙을 개정하면서 의무화됐다. 건축전기설비 내진 설치 기준은 전기를 공급하는 설비에 대한 자체 내진 설계를 강화하는 것에 더해, 생산한 전기를 공급하는 배선, 배관, 케이블 등이 지진에도 고장이 나거나 탈락하지 않도록 기기 및 배관을 건축물에 견고하게 고정 혹은 정착하는 것이다. 그러나 구체적인 설계 기준이 마련돼 있지 않다는 전문가들의 지적에 따라 정부는 올 7~8월경 전기설비에 관한 내진설계 규정을 발표, 고시할 예정이다. 전문가들은 국내 내진설계 수요가 늘어남에 따라 전기설비에 대한 구체적인 내진설계 기준이 마련되는 올해를 기점으로 다양한 내진 기능을 가진 설비 개발과 활용이 크게 늘어날 것으로 기대하고 있다.

내진설계 기술력의 발전과 관련 시장 확대 
내진 설계에 대한 국내 기술력은 이미 성장 가도에 있다. 대표적으로 포스코가 내진 강재 관련 솔루션을 등 건축물과 공공이용시설 등 공급을 확대해 나가고 있다. 롯데월드, 동대구역 복합환승센터 등에 포스코의 건축구조용 전용강재 HAS가 적용됐다. 또 두산건설과 롯데건설은 소방 및 일반 배관 설비에 지진발생 시 진원으로부터 가해지는 지진파의 수평지진하중으로부터 배관 파손을 방지하는 기술을 발표했다.

전력공급에 있어 중요한 수배전반의 경우 이미 조달청에 우수조달제품으로 지정된 설비만 약 30개에 달한다. 최근 건설사를 비롯해 내진 관련 업체들이 정보를 공유하고 내진성능을 가진 전기설비를 설치하는 사례가 크게 늘고 있어 향후 내진성능 전기설비 개발과 출시가 급격히 확대될 것으로 기대된다.

민간건축물의 내진율 15.8%… '2024~2028년 지진방재 종합계획' 나온다 
건축물, 소방 및 전기시설에 관한 내진 규정은 과거로 소급 적용되지 않는다. 1988년 이전에 지어진 대다수의 건물은 내진설계 규정이 해당되지 않아 그만큼 지진에 취약하다는 의미다. 의무 기준을 도입했더라도 설계나 시공 과정에서 부실 공사를 진행한 경우도 상당하다. 저층 건축물은 지진에 대한 추가적인 대비를 하지 않아 고층건물에 비해 오히려 지진에 취약할 수 있다는 점도 문제로 거론된다.
 
공공건축물에 비해 민간건축물의 내진율은 크게 낮은 것으로 드러났다. 민간건축물 내진율은 지난해 말 기준 15.8%로 공공건축물 내진율 72%에 비해 매우 저조하다. 민간건축물의 수량 자체가 공공건축물에 비해 약 30배 이상 많다는 점을 고려하면 국내 지진 대비 산업이 향후 크게 발전할 가능성이 높은 시장인 점을 알 수 있다.

정부도 민간건축물 내진보강에 팔을 걷어붙였다. 지난 4월 3일 행안부는 '민간건축물 내진보강 활성화를 위한 정부 합동 특별팀(TF)'을 구성하고 첫 회의를 개최했다. 공공시설물 내진율에 비해 민간 건축물의 내진율이 상대적으로 저조하다는 지적에 따라 국립재난안전연구원, 민간 지진 전문가 다수가 참여해 보강 대책을 마련할 계획이다. TF에서 논의된 내용은 내년 발표 예정인 '2024~2028년 지진방재 종합계획'에도 반영된다. 정부가 적극적으로 대책 마련에 나선만큼 해당 분야의 연구와 투자는 지속적으로 늘어날 전망이다.