최근(2023년 2월 6일) 튀르키예 중부와 남부를 강타한 지진 진도 7.8의 강진으로 170,000명 이상의 사상자를 냈으며, 튀르키예와 시리아 지역에서 큰 피해가 발생했습니다. 우리나라도 2016년 경주 지진과 관련하여 많은 피해가 발생한 바 있었으며, 이 지진으로 한반도도 더 이상 지진의 안전지대가 아님이 확인되었습니다.
한편, 지진의 규모와 발생 빈도가 증가하지 않더라도 이러한 재해에 취약한 구조물이 증가하고 시설이 대형화, 다양화, 고령화됨에 따라 지진 위험도는 상대적으로 높아지고 있는 것이 현실입니다. 특히 사회복지시설은 노후화된 건축물이 많음을 고려할 때 지진에 대한 철저한 대비가 필요하다 할 것입니다.
비교적 최근에 축조된 건축물은 대부분 내진설계의 적용을 받아서 지진에 대한 위험도가 상대적으로 낮지만 2005년 이전에 지어진 건축물의 경우는 대체로 내진설계가 되어 있지 않은 건축물이 많기 때문에 내진보강을 하지 않을 경우에 지진 발생 시 큰 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 비내진설계 건축물인 경우 사회복지시설의 기능보강사업 등을 통하여 내진보강을 하셔야 합니다. 오늘은 현행법상 내진설계규정과 내진보강의 방법에 대하여 "2023 국민생활시설 안전점검 매뉴얼"에 나와 있는 관련 내용을 발췌하여 포스팅해 보겠습니다.
□ 내진설계 상세
내진설계규정에서는 일차적으로 지진구역을 설정하고 각각의 구역에 대한 지진위험도를 미리 산정해 둠으로서 구조물이 건설될 부지가 어느 구역에 속하느냐에 따라 손쉽게 지진위험도를 설정하는 방법을 채택하며 이에 따라 내진상세의 적용 여부가 결정됩니다.
지반운동 가속도를 반복적으로 측정하여 각 지역의 지진위험수준을 보여 주는 지도를 작성할 수 있는데 이러한 지도를 지진구역도(Seismic Zone Map) 또는 지진 위험도(Seismic Risk Map)라 합니다. 즉, 지진 구역도 위에 표시된 등급이 높을수록 지반운동 가속도와 지진 위험 수준이 높음을 뜻하는 것으로 우리나라는 지진구역을 Ⅰ, Ⅱ로 구분하여 재현주기 2,400년(진도 Ⅶ)에 견딜 수 있게 내진설계기준을 시행하고 있습니다.
● 지진구역 및 지진구역계수(평균재현주기 500년 기준)
| 지진구역 | 행정구역 | 지진구역계수 | |
| Ⅰ | 시 | 서울, 인천, 대전, 부산, 대구, 울산, 광주, 세종 | 0.11g |
| 도 | 경기, 충북, 충남, 경북, 경남, 전북, 전남, 강원 남부 | ||
| Ⅱ | 도 | 강원 북부, 제주 | 0.07g |
● 내진설계규정
| 제정 및 개정 | 설계기준 지진의 재현주기 | 내진설계 적용대상 |
| 1988년 최초도입 | - | ∙ 6층 이상 혹은 연면적 100,000㎡ 이상 ∙ 바닥면적 10,000㎡ 이상인 판매시설, 5,000㎡ 이상인 관람집회시설, 1,000㎡ 이상인 종합병원, 발전소, 공공업무시설 |
| 2000년 개정 | 동적해석법 추가 | |
| 2005년 개정 | 비선형해석법/내진설계, 특별고려사항 추가 | ∙ 3층 이상 건축물 ∙ 연면적 1,000㎡ 이상 |
| 2009년 개정 | 상세 지진재해도, 내진설계범주 설정, 상세한 구조형식 분류 | |
| 2016년 개정 | 성능설계법, 건물와구조물의 내진설계, 면진구조물의 내진설계 추가 | ∙ 3층 이상 건축물 ∙ 연면적 500㎡ 이상 |
| 2017년 개정 | ∙ 2층 이상 건축물 ∙ 연면적 500㎡ 이상인 건축물 ∙ 높이 13m 이상인 건축물 | |
| 2018년 개정 | ∙ 2층 이상 건축물(목구조 건축물의 경우 3층) ∙ 연면적 200㎡ 이상인 건축물(목구조 건축물의 경우 500 ㎡이상) ∙ 높이 13m 이상인 건축물 |
□ 내진보강 분류
내진설계가 되어 있지 않은 건축물의 내진성능을 보강하는 방법은 크게 건물 구조체의 내진성능을 향상시키는 방법과 건물에 작용하는 지진하중을 경감시키는 방법으로 두가지로 분류할 수 있습니다.
가. 구조체 보강하는 방법
비구조 요소들은 잘 분리 설치하여 다른 구조요소와 상호작용을 하지 못하도록 하거나 구조물과 함께 일체화시키는 방법으로 여기에는 3가지가 있습니다.
1) 강성증진 : 부재를 추가하거나 기존 부재 치수를 늘려서 변형을 감소시키는 방법으로 콘크리트 건물 에서는 벽체를 추가하고, 강구조 건물에서는 가새 부재를 추가하는 방법이 효과적임.
2) 강도증진 : 부재를 추가하거나 기존 부재를 보강하여 보다 큰 하중에 견딜 수 있도록 만드는 방법으로 기존 콘크리트 기둥 주변에 콘크리트를 덧씌우는 방법 등으로 기둥을 굵게 만들어 강도를 증진시키는 방법
3) 연성증진 : 기존 부재를 보강하여 변형 능력을 증가시킴으로서 부재의 손상을 억제하는 방법으로 기둥 주변을 고탄성 섬유재로 감싸 콘크리트 기둥의 손상을 억제하는 방법
나. 지진하중을 경감하는 방법
1) 중량저감 : 지진력이 건물 중량에 비례하므로 불필요한 내외장재나 칸막이벽 등을 제거하여 건물을 가볍게 만들어 지진하중을 경감시키는 방법
2) 제진 : 댐퍼(Damper)라고 하는 특수한 진동 및 충격 흡수재를 건물에 설치하여 지진 에너지를 흡수하는 방법
3) 면진 : 건물과 지반 사이에 유연한 받침을 삽입하여 지반의 움직임이 건물에 전달되는 것을 경감시키는 방법
□ 마치면서
지금까지 내진설계규정의 개요 및 내진보강의 기본적 개념에 대하여 알아보았습니다. 사회복지시설에서 기능보강사업으로 내진보강공사 신청 시 내진보강에 대한 기초적 개념만이라도 알고 있으면 유용하게 활용할 수 있을 거 같아 포스팅해 보았습니다. 감사합니다.
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