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내진 설계 주택 INFO

튼튼하게 다시 고치는 내진 설계 보강 방법

On December 08, 2016 0

많은 사람이 사는 아파트와 많은 사람이 드나드는 공공건물. 내가 살고 있는 집이 얼마나 안전한지, 실제 아파트의 내진 보강은 어떻게 이뤄지는지, 그리고 공공건물의 안전은 어떻게 확보되는지 실생활과 밀접한 건물들의 내진 구조 보강 내역을 체크해봤다.

 Case 1   내가 사는 아파트, 구조 보강이 필요할까?

INTERVIEW 현창국(한국건축구조기술사회)

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 BEFORE

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 BEFORE

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 BEFORE

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 AFTER

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 AFTER

워커힐 푸르지오 리모델링 주단면도 AFTER

아파트의 경우 내진 구조 보강이 필요한지에 대한 진단은 어떻게 해야 할까요?

먼저 살고 있는 아파트의 준공 연도를 확인해 ‘안전성’을 파악해야 합니다. 국내에서 지진에 대비한 내진 구조 설계 기준을 법으로 마련하고 시행한 것은 1988년이었어요. 따라서 그 전에 지어진 건물들은 사실상 지진에 대비했다고 보기는 어렵지요. 준공 연도를 확인한 다음에는 구조 설계 도면을 살펴봐야 합니다. 설계 도면에 있는 철근의 배치와 콘크리트 강도, 기둥의 크기 등을 살펴보는 것이죠. 그다음 현장 실사를 나가서, 도면에 있는 내용이 실재하는지 꼼꼼히 챙깁니다. 도면 내용 그대로 철제가 들어가 있는지, 콘크리트 안에 철제가 몇 개나 있는지 어떤 간격으로 설치되었는지 확인하는 것이죠. 실사 후 가상 지진파로 건축물의 흔들림이 예상되는 구조 해석 시뮬레이션을 시행해 최종 결정을 합니다.

 

아파트 내진 구조를 보강하는 공사에서는 주로 어떤 공법을 사용하나요?

워커힐 푸르지오나 청담동 아이파크 아파트를 예로 들어볼게요. 두 아파트 모두 리모델링 공사를 하면서 내진 구조 보강을 진행한 경우인데, 조적 벽체를 대체하는 방식을 사용했어요. 건물 자체 구조를 튼튼하게 만들어서, 건축물이 어느 한쪽으로 쏠리는 비대칭성을 완화하는 데 초점을 맞췄어요.
 

유독 주거 공간인 주택이나 아파트에서 ‘내진 구조 보강’ 사례를 찾기 힘든 이유는 무엇일까요?

대부분의 아파트들은 리모델링을 하면서 최신 건축법에 맞춰 내진 구조 보강 공사를 진행하는 경우가 많아요. 내진 구조 보강 비용은 건축물의 종류나 구조에 따라 다르겠지만 고층 아파트 기준 평당 50만원 정도를 호가해 비용이 부담스러운 게 사실입니다. 9월 12일의 경주 대지진 이전만 해도 지진에 대한 위험을 크게 느끼지 못한 이유도 크죠. 무엇보다 소규모 주택의 내진 설계 사례가 많지 않다는 점을 짚고 넘어가야 합니다. 시공 방법이나 가격 등 솔루션 차이가 커 망설이는 분도 많을 겁니다. 그래서 소규모 건축물들 역시 비용상의 문제로 증축 등 리모델링을 할 때 내진 구조를 보강하는 게 일반적이죠.
 

건물 형태 등 외부 상태를 보고 내진 설계가 필요한지, 알 수 있는 방법이 있을까요?

의사가 환자를 볼 때 외형만 보고 병을 진단하지 않듯 건물 외관만 보고 내진 구조 보강이 필요한지를 알아차리기란 힘들죠. 눈에 띄는 형태가 있는 것도 아니라서요. 예를 들어, 건물에 있는 철근 배근 구조 다섯 곳을 조사한다고 해서, 건물 전체의 안전성 여부를 진단하기엔 무리가 있습니다. 전체적인 맥락에서 내진 설계를 보는 관점이 중요합니다. 정확한 데이터를 바탕으로 검사를 진행하는 것이 원칙입니다.
 

우리 집 ‘내진 구조 보강’ Check List

(왼쪽부터) EQ 한국 지진 알리미, Earthquaket

(왼쪽부터) EQ 한국 지진 알리미, Earthquaket

(왼쪽부터) EQ 한국 지진 알리미, Earthquaket

(왼쪽부터) 지진대응 메뉴얼, 응급처치-대한적십자사 +

(왼쪽부터) 지진대응 메뉴얼, 응급처치-대한적십자사 +

(왼쪽부터) 지진대응 메뉴얼, 응급처치-대한적십자사 +

1 건물의 시공 연도 확인

국내에 건축물 내진 설계 기준이 법적으로 마련된 것은 1988년이다. 그 이전에 지어진 건물은 대부분 내진 설계 기준을 적용하지 않았을 확률이 높다. 서울시 내진 성능 자가점검(http://goodhousing.eseoul.go.kr/SeoulEqk/index.jsp)과 우리 집 내진 설계 시범 서비스(http://www.aurum.re.kr/KoreaEqk/SelfChkStart)를 통해 자신이 살고 있는 주소를 입력하면 간편하게 집의 내진 설계 유무를 확인할 수 있다.
 

2 지진 감지 애플리케이션을 다운받아 항상 대비

지진이 왔을 때 가장 중요한 것은 빠른 대처 방법. EQ 한국 지진 알리미, 지진정보알리미(기상청) 등은 관심 지역의 지진 경보와 속보 등을 알려주는 앱. 네이버의 지진 대응 매뉴얼 앱은 지진 재난 위기 대응 정보와 안전 매뉴얼을 제공해 지진 직후 어떻게 대처할 수 있는지 등을 소개하고 있다.
 

3 전문가에게 안전 진단을 의뢰할 것

내진 구조 보강은 전문가의 영역이므로, 일반 사람들은 건물의 시공 연도를 아는 것 외에는 문제점을 파악하고 대책을 세우기란 쉬운 일이 아니다. 특히 내진 설계 기준이 제정된 이후 들어선 건축물이라 해도 구조 설계 회사에 따라 내진 구조 보강 가격이 천차만별로 나뉘므로, 전문가의 조언에 따라 내진 안전성 진단을 받고 대책을 마련하는 것이 좋다.
 

4 내진 보강 건축물 지원 제도에 대해 알아보자

9월 12일의 경주 대지진 이후 정부에서는 내진 설계 의무 대상이 아닌 민간 소유 건축물이 내진 성능을 확보하면 취득세와 재산세를 감면해주는 정책을 펼치고 있다. 현재 건축물은 3층 이상, 전체 면적 500㎡ 이상의 민간 건축물을 대상으로 한다. 2018년 12월 31일까지 운영될 예정이며, 각 지방자치단체를 통해 확인할 수 있다.

 

 Case 2   공공 건축물 사례로 보는 내진 구조 보강

INTERVIEW 한국방재협회

국립현대미술관 서울관의 지진 피해를 최소화하는 방식으로 제진 뎀퍼 장치를 설치했다.

국립현대미술관 서울관의 지진 피해를 최소화하는 방식으로 제진 뎀퍼 장치를 설치했다.

국립현대미술관 서울관의 지진 피해를 최소화하는 방식으로 제진 뎀퍼 장치를 설치했다.

제진 뎀퍼를 설치한 국립현대미술관 서울관 내부의 모습.

제진 뎀퍼를 설치한 국립현대미술관 서울관 내부의 모습.

제진 뎀퍼를 설치한 국립현대미술관 서울관 내부의 모습.

국립현대미술관 서울관 제진 시스템 도면

국립현대미술관 서울관 제진 시스템 도면

1 국립현대미술관 서울관 내진 보강

옛 기무사 건물은 1900년대 초반에 세워졌기에 현재의 내진 설계 기준이 전혀 적용되지 않았죠. 실제로 한국에 있는 많은 근대 건축물은 이러한 내진 구조 공법과는 거리가 멉니다. 이를 위한 보수나 보강 연구가 이어지고 있는데요. 지난 2013년 개관한 국립현대미술관 서울관의 경우 내진 구조를 보강하기 위해 기존의 기무사 건물을 포함해 1층에 수평으로 건물을 증축했는데, 이것이 대표적인 예시가 될 것 같습니다. 증축 건물의 경우 내진 설계가 되었지만, 기존의 1~3층은 오래된 건물이기에 해당 사항이 없었죠. 제진은 지진 에너지를 흡수해 건물의 피해를 최소화해 안전성을 확보하는 방식이기 때문에 강제형 제진 장치(댐퍼)를 사용해 내진 구조를 보강했습니다.

제진 설비 공법
제진 장치의 경우, 기둥 및 보에 앵커 철근을 시공한 다음 보강 프레임을 설치하고, 프레임 하부를 연결해 건물을 일체화합니다. 그런 다음 제진 댐퍼를 설치하고 볼트를 체결해 작업을 진행하는 등 건물의 기본 구조체와 보강 제진 시스템을 일체화하지요. 실내 환경에 영향을 주지 않아서인데요. 그만큼 많은 건물에서 점차 늘어나게 될 공법이기도 합니다.
 

 

층고를 고려해 벽식 미드 뎀퍼를 적용한 청운대학교.

층고를 고려해 벽식 미드 뎀퍼를 적용한 청운대학교.

층고를 고려해 벽식 미드 뎀퍼를 적용한 청운대학교.

2 청운대학교 내진 보강 사례

학교의 경우 사람들이 많이 드나드는 곳이긴 하지만 하루 종일 내부에서 오랜 시간을 보내는 집과 구조상 많은 차이가 있습니다. 그래서 방학을 이용해 단기간 필요한 부분에 선택적인 내진 보강을 진행하게 됩니다. 특히 강도 높은 대지진이 일어날 경우 건물 구조물이 파괴되는 등 부차적인 문제가 발생할 수 있으므로, 내진 보강을 진행하게 된 사례입니다. 구조물의 연성 능력이 높고 감쇠 능력도 뛰어나 내진 성능 향상을 시도하게 된 것이죠. 댐퍼의 종류 중에서도 미드 댐퍼(Meed Damper)는 공기 단축, 건식 공법 등 우수한 내진 보강 특성을 공유하고 있는데요. 대지진에 의한 안전성 확보가 중요한 포인트로서, 이를 위해 탈출구를 많이 찾았습니다. 구조물 연성 능력 및 감쇠 능력을 추가로 보강하는 방법을 사용한 것도 특징입니다.

많은 사람이 사는 아파트와 많은 사람이 드나드는 공공건물. 내가 살고 있는 집이 얼마나 안전한지, 실제 아파트의 내진 보강은 어떻게 이뤄지는지, 그리고 공공건물의 안전은 어떻게 확보되는지 실생활과 밀접한 건물들의 내진 구조 보강 내역을 체크해봤다.

Credit Info

기획
정은주 기자
취재협조
국립현대미술관, 한국건축구조기술사회, 한국방재협회

2016년 12월

이달의 목차
기획
정은주 기자
취재협조
국립현대미술관, 한국건축구조기술사회, 한국방재협회

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