내진설계, 잘 되고 있나요?

부안 지진으로 지진에 대한 불안감이 조금씩 커지고 있습니다. 우리나라는 지진 대비를 잘하고 있을까요? 특히 지진 대비에 가장 중요한 건축물 내진설계는 어떻게 되고 있을까요? 내진설계의 개념과 국내 현황, 우리 집이 내진 설계인지 확인해 보는 방법까지 알아보겠습니다.

 

내진설계란?

내진설계는 건축물이 지진 발생 시 받는 충격을 최소화하고, 구조물이 붕괴되지 않도록 설계하는 기술입니다. 내진 구조, 제진 구조, 면진 구조, 차진 구조 등 지진으로부터 건축물의 피해를 최소화하기 위한 다양한 설계 방법이 있습니다.

내진 구조 (Seismic-Resistant Structure)

내진 구조는 건축물이 지진의 힘을 견딜 수 있도록 설계된 구조입니다. 주로 구조물의 강성과 연성을 높이는 데 초점을 맞춥니다.

강성 : 구조물의 변형을 줄이기 위해 벽체, 기둥, 보 등을 강화합니다.

연성 : 지진 에너지를 흡수하고 분산시킬 수 있도록 건물에 유연성을 부여합니다. 이는 철근 콘크리트, 강철 프레임 등의 사용을 포함합니다.

설계 방법 : 기초의 안정성을 높이고, 건축물의 중심을 낮추는 등의 설계를 통해 지진에 대한 저항성을 높입니다.

 

 

제진 구조 (Damping Structure)

제진 구조는 지진 에너지를 흡수하여 건물의 진동을 줄이는 설계입니다.

제진 장치 : 점탄성 댐퍼, 마찰 댐퍼, 유압 댐퍼 등의 장치를 사용하여 진동을 흡수합니다.

적용 방법 : 이러한 댐퍼는 건물의 기둥과 보 사이, 혹은 벽체에 설치되어 지진 시 발생하는 진동 에너지를 감소시킵니다.

효과 : 지진에 의한 구조물의 손상을 줄이고, 건물의 안정성을 높입니다.

 

면진 구조 (Base-Isolated Structure)

면진 구조는 건물과 기초 사이에 면진 장치를 설치하여 지진 에너지를 건물에 전달되지 않도록 하는 설계입니다.

면진 장치 : 고무 베어링, 납-고무 베어링, 슬라이딩 베어링 등을 사용합니다.

기능 : 이 장치는 건물과 지반 사이의 상호작용을 감소시켜, 지진 발생 시 건물의 변형과 흔들림을 줄입니다.

효과 : 지진에 의한 구조물의 손상을 크게 줄이고, 특히 고가의 장비나 중요한 시설이 있는 건물에 효과적입니다.

 

 

차진 구조 (Seismic Isolation Structure)

차진 구조는 면진 구조와 유사하지만, 좀 더 특정한 지진 격리 시스템을 사용하는 구조입니다.

기술 : 지진 에너지를 차단하거나 분산시키기 위해 고급 소재와 기술을 사용합니다.

차진 시스템 : 건물의 기초에 특정한 격리 장치를 설치하여 지진파가 건물로 전달되는 것을 막습니다.

응용 : 병원, 데이터 센터 등 중요한 인프라에 사용되며, 지진 피해를 최소화하고 기능을 유지할 수 있습니다.

 

내진 설계의 효과 (대만 사례)

1999년 9월 21일, 대만 중부에서 발생한 규모 7.6의 지진으로 약 2,400명의 사망자와 많은 부상자를 발생시켰습니다. 이 지진은 대만의 내진설계를 강화하는 계기가 되었습니다. 2024년 4월 3일, 대만 동부에서 규모 7.2(미국·유럽 7.4)의 강진이 발생했지만 사망자는 16명으로 집계됐습니다 (4/15 현재). 지진 규모는 1999년과 비슷했지만 철저한 내진설계 등 대비로 사망자를 0.6%로 줄인 것입니다.

 

 

 

국내 내진설계 

국내에서는 1988년에 건축물 내진설계 의무규정이 처음 도입됐지만, 2016년 경주 지진, 2017년 포항 지진에서 많은 건물이 붕괴되면서 내진설계 부족이 적나라하게 드러났습니다. 2017년 내진설계 기준이 강화됐는데 현행 법령 기준으로 내진설계가 적용된 건물은 2017년 기준 고작 20%밖에 되지 않았습니다.

 

법령 개정 시점별 내진설계 대상 건축물 기준

법령개정시점 (시행일)	허가신청일*	층수	연면적	높이
2017.12.01	2017.12.01 ~	2층 이상 (목구조 건축물의 경우 3층 이상)	200㎡이상 (목구조 건축물의 경우 500㎡ 이상)	13m이상
2017.02.04	2017.02.04 ~ 2017.11.30	2층 이상 (목구조 건축물의 경우 3층 이상)	500㎡이상	13m이상
2015.09.22	2015.09.22 ~ 2017.02.03	3층이상	500㎡이상	13m이상
2009.07.16	2009.07.16 ~ 2015.09.21	3층이상	1000㎡이상	13m이상
2005.07.18	2005.07.18 ~ 2009.07.15	3층이상	1000㎡이상	-
1996.01.06	1996.01.06 ~ 2005.07.17	6층이상	10,000㎡이상	-
1992.06.01	1992.06.01 ~ 1996.01.05	6층이상	100,000㎡이상	-
1988.08.25	1988.08.25 ~ 1992.05.31	6층이상	100,000㎡이상 (공동주택 제외)	-

2016년 경주 지진, 2017년 포항 지진 이후 내진설계 대상 기준이 강화되어 현재 2층 이상/ 200㎡이상이 내진설계 대상입니다. (1988년 이전 건물은 내진 대상이 아닙니다.)

 

 

시설물별 내진규모기준

건축물 : 1988년 개정, 5.5~6.5/ 2005년 개정, 6.0~7.0 / 2017년 개정 특등급, 6.8~7.4 (일본 일반건축물보다 높은 기준)

터널 : 1985년 개정, 5.7~6.3

지중구조물 : 2000년 개정, 5.5~6.0

지하철 : 2005년 개정, 5.7~6.3

 

내진 건축물 여부를 확인하는 방법

[우리집 내진설계간편조회 서비스]에서 간편하게 내가 사는 집이 내진설계 (의무대상) 건축물인지 확인할 수 있습니다. 내진 건축물인 경우는 드문 것 같습니다.

 

 

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내진설계는 지진 피해를 줄이고, 인명과 재산을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 최근 대만 지진의 사례는 내진설계의 중요성을 잘 보여줍니다. 우리나라는 아직 내진 설계율이 2017년 기준 20% 정도로 매우 낮다고 합니다. 지금부터라도 내진설계 등 지진 대응 시스템 준비를 통해 인재를 막아야 할 것입니다.