국내 아파트 방진 설계는 어디까지?

특허청, 방진 설계 관련 특허 출원 활발

“방진 설계 기술에 대한 연구ㆍ개발 필요”

최근 일본 등 세계 각지에서 지진피해가 잇따르면서 건축물 내진설계에 대한 관심이 높아지고 있는 가운데 관련 기술 특허 출원도 크게 증가하고 있는 것으로 나타났다.

8일 특허청에 따르면 ‘건축물에 적용되는 방진 관련 특허 출원 건수’는 2000년대 연평균 35건에서, 2010년부터 2015년까지 최근 6년간 연평균 94건으로 큰 증가추세를 보이고 있다.

아파트 방진 설계의 경우 보와 기둥의 단면을 크게 설계하는 방식의 ‘내진(耐震) 설계’가 일반적이었다. 그러나 최근에는 지반과 건축물 사이에 탄성체 등을 삽입해 지반으로부터 전달되는 지진 진동을 감소시키는 ‘면진(免震) 설계’와 지진 진동에 대한 반력을 가하는 방식으로 지진의 영향을 상쇄시키는 ‘제진(制震) 설계’와 같이 초고층 빌딩 또는 중요시설에만 적용되던 공법이 일반 아파트에까지 확대돼 적용되고 있다.

국내 최초로 면진 구조가 적용된 아파트는 서울 서초동에 위치한 T아파트로 이 건물에는 면진을 위해 볼베어링과 납 면진 받침이 기초에 적용됐으며, 김포시 고촌읍에 있는 H아파트는 순수 국내기술로 면진 설계가 일반 아파트에 적용된 첫 사례다.

또한, 아파트 옥상에 설치된 부가적인 질량체가 진동의 반대방향으로 움직이게 해 건물의 중심을 잡는 원리의 ‘TMD형 제진 장치’는 부산 해운대구의 C아파트에 적용돼 있고, 감쇠기의 변형으로 진동을 흡수하는 ‘점탄성 댐퍼형 제진 장치’는 서울 잠실동에 위치한 G아파트에 적용돼 있다.

일반적으로 사용되는 내진 구조가 적용된 아파트는 규모 6.0 정도의 지진을 견딜 수 있도록 설계되고 있으나, 면진 및 제진 구조가 적용된 아파트는 규모 7 이상의 대규모 지진까지 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다.

특허청 관계자는 “2000년대 들어 우리나라에서도 규모 5 이상 지진이 3회나 발생하고 있는 상황에서 우리나라도 더 이상 지진의 피해로부터 자유롭다고 장담할 수 없다”면서 “최근 세계 각지에서 발생된 지진으로 인한 피해 규모는 방진 설계기술의 정도에 따라 큰 차이가 있는 만큼 방진 설계 기술에 대한 꾸준한 연구ㆍ개발이 필요한 시점”이라고 말했다. 박전규 기자 jkpark@