내진설계에도 철학은 있다?

이번 시간부터는 내진설계에 대한 내용입니다.

첫 시간에 하중 종류에 따른 설계법 기억나시죠?  내진설계는 지진하중에 대한 구조설계를 말하는 것입니다.

즉, 내진설계는 구조설계 중 하나이며 그 중에서 지진을 가지고 설계하는 것입니다.

그럼 내진설계 철학은 무엇인가?  철학이라고 해서 어렵지는 않습니다.
여기서 말하는 철학은 지진을 가지고 내진설계를 할 때, 이러한 기준으로 설계하라 라는 걸 말하는 것입니다.

설계를 하려면 가이드! 즉, 기준이 있어야 하죠.  그 기준을 말하는 것입니다.

 그럼 본격적으로 철학을 알아보겠습니다.

'내진설계 철학' 하면 '3M의 법칙' 이라는 것을 말합니다.

'3M의 법칙'이라는 것은 지진의 크기를 3가지로 나누어 보고 그 하중의 크기에 따라 건축물이 지진에 대해 어떠한 움직임(거동)을 해야 한다라는 것을 의미합니다.
 


약한 크기의 지진이 온다면 건축물의 피해가 없어야 하고  중간 크기의 지진이 온다면 구조부재와 관련 없는 부분만 파괴되거나 구조부재의 경우에도 보수보강으로 사용가능 한 정도의 파괴만 발생하도록 하는 것 그리고 강한 크기의 지진이 온다면 구조부재가 파괴가 되지만 인명 피해가 없도록 붕괴가 되지는 않도록 하는 것 이 정도의 능력을 가지도록 설계하는 것이 내진 설계입니다.

혹, 그 동안 막연히 내진설계는 지진에 끄떡없는 건물을 만드는 것이라 생각하셨다면 이번 기회에 내진설계에 대한 기본 개념을 정리하시기 바랍니다.

지진에 의해 건물이 손상되었다고 무조건 내진설계가 되지 않은 건축물은 아닙니다!

이 3가지 지진의 크기 중 우리나라에서 내진설계 시 사용하는 지진하중의 크기는 강한 지진입니다.

그럼 그 크기는 얼마나 될까요?

기준에는재현주기 2400년 으로 되어 있습니다.

용어가 생소하시죠? 확률로 보면 50년 동안 (일반적인 건축물의 생애) 발생할 확률이 2% 정도 되는 지진의 크기입니다

아직 감이 덜하시다면 사람이 생애 동안 교통사고를 당해 사망할 확률이 1.02% 정도라고 합니다.

어떤가요?
교통사고와 비교해 봤을 때 낮지만은 않은 확률 입니다.

이 지진의 크기를 일반적으로 말하는 용어로 말하면 리히터 규모 M6.0 MMI진도 (미국진도단위) VII ~ VIII 입니다.

이제 앞으로 건축주나 주변 사람들이 건축사님에게 '내 집은 지진에 안전한가요?',  '우리 집은 어느 정도 지진에 견딜 수 있나요?' 라는 질문을 받으시게 된다면 '국내 내진설계기준(KBC)에 따라 설계 된 건축물이라면 리히터 규모 M6.0, MMI진도 VII ~ VIII 의 지진에 안전합니다.' 라고 명확하고 자신 있게 말씀하실 수 있어야 합니다.

오늘 내용을 정리해볼까요~
국내 구조설계설계에서는 리히터 규모 M6.0 의 강한 지진에 대해 인명피해가 없도록 건축물을 내진설계 하도록 하고 있습니다.

 

다음시간에는 이번에 알아본 지진을 내진설계에 어떻게 사용하는지에 대해 알아보겠습니다.

지진의 크기
 

 


지진의 크기를 말하는 단위는 규모와 진 가 있습니다. 규모는 지진의 크기 자체를 정량적으로 나타낸 에너지의 양입니다. 관측에 의해 나오는 결과로, 아라비아 숫자로 소수점 첫째 자리까지 나타냅니다.

예를 들어 M6.0, M7.3 처럼 표현하는데요. 여기서 M은 Magnitude를 의미합니다.

참고로, 규모 6은 규모 5보다 에너지의 양이 32(25)배 큽니다. 그리고 규모7은 규모5보다 1,024(210)배 큽니다.

말할 때는 일반적으로 미국의 지진학자 이름을 따서 리히터 규모 M6.0 이라고 합니다.

진도는 지진에 대해 어떤 장소에서 사람이 느끼는 정도나 물건의 흔들림을 표현하는것 으로 규모와 달리 상대적인 값입니다.

진도는 로마숫자로 표현하며 MMI진도(미국진도단위)는 I~XII (1~12)까지 나타냅니다.
참고로 JMA(일본진도단위)는 I~VII (1~7)까지 있습니다.

진도는 지진이 발생한 위치와의 거리(진원)나 지진이 발생한 지표면에서의 거리(진앙)는 지반 조건에 따라 달리 평가될 수 있으므로 진도와 규모는 1:1 대응이 되지는 않습니다. 경우에 따라 하나의 지진(규모)에 대해 지역에 따라 다른 진도 등급을 가질 수도 있습니다.

여기서 중요한 것은 앞으로 신문이나 방송, 또는 주변 지인들과 지진의 크기에 대해 이야기를 할 때 '진도 7.3' 또는 '규모 VI' 이라 하는 것은 잘못된 표현이라는 것을 아셔야 한다는 것! (간혹 '강도 6.5'로 말하는 사람도 있는데 지진의 크기표현에 '강도'는 없습니다.)

진도와 규모를 비교한 표를 첨부합니다.

다음에 지진과 관련된 용어를 자세히 다루어 보겠습니다.

(표 출처 : 국토해양부, LH, 소규모 건축물 내진보강 포인트 20)

 

 

(주)마이다스아이티 │ 기술연구팀

 

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