부산대학교(총장 차정인)는 내진설계된 비구조요소를 갖춘 3층짜리 건축물을 진동대에 올려 지진과 같은 흔들림으로 내진성능을 시험하는 「건축물 비구조요소 실대형 진동대 공개실험」을 오는 7월 7일 오후 2시 부산대 양산캠퍼스 지진방재연구센터에서 실시한다고 밝혀 관심을 모으고 있다.

건축물에서 기둥이나 벽과 같이 하중 또는 외력을 안전하게 지지해주는 것이 ‘구조요소’라면, ‘비구조요소’는 외장재·내장재·천장재·기계장비·수조·배관 등이 포함된다.

최근 들어 국내에서도 다양한 비구조요소의 내진설계 및 보강이 이뤄지고 있으나, 비구조요소의 내진설계가 법제화된 것은 불과 2018년의 일이다. 지진피해는 구조요소보다 비구조요소의 손상에 의해 더 클 수 있으며, 특히 우리나라와 같은 중간 규모의 지진에서는 그 양상이 자주 관찰된다.

실제 2016년 경주 지진과 2017년 포항 지진에서는 건물 유리 파손, 수도배관 파열, 천장재 탈락, 외벽 마감재 낙하에 의한 차량 파손 등 비구조요소 손상에 따른 피해가 상당수 발생했다.

이에 부산대 건설융합학부 오상훈 교수는 지진 재난으로 인해 발생하는 비구조요소 내진설계의 필요성을 일깨우고 국내 비구조요소 관련 건설산업계의 기술 발전에 기여하고자 「건축물 비구조요소 실대형 진동대 공개실험」을 실시하기로 했다.

오상훈 교수는 건축물의 다양한 비구조요소를 대상으로 연구를 진행하는 SINE(Seismic performance Improvement of Nonstructural Elements) 연구그룹을 구성하고, 부산대 외 참여기관인 서울시립대, 서울대, 아주대, 숭실대, (재)국토교통연구인프라운영원과 함께 국토교통과학기술진흥원이 지원하는 ‘건축물 비구조요소 내진성능 확보기술 개발’ 연구과제를 수행하고 있다.

오상훈 SINE 연구그룹 단장은 “이번 공개실험을 통해 비구조요소 내진설계에 대한 중요성을 다시 한 번 인식하고, 국내 건축물 비구조요소의 연구 및 중소기업의 제품 개발을 통한 건설산업 등을 활성화하는 기회가 되기를 기대한다”고 밝혔다.

「비구조요소 실대형 진동대 실험」은 비구조요소의 내진설계 적용 전과 적용 후에 대한 2차례의 내진성능 평가를 목적으로 한다. 앞서 부산대는 지난 6월 24일 비구조요소의 내진설계를 적용하지 않은 상태에서 비구조요소가 설치된 건축물로 1차 실험을 수행했다.

해당 실험을 통해 현재 국내 내진설계기준(KDS 41 17 00)에서 제시하는 설계지진력에 대한 기존 비구조요소의 내진성능 및 취약성을 확인할 수 있었다.

7월 7일에 진행할 공개실험은 내진설계가 적용된 비구조요소에 대한 실험으로 진행된다.

실제 3층 크기의 건축물 1층에는 내진설계된 기계장비·수조·천장재(금속패널)·배관·외장재(석재패널)를 설치하고, 2층은 천장재(석고패널)·배관(스프링클러)·내장재(경량칸막이)·외장재(금속패널)를, 3층은 이중바닥과 수조를 넣었다.

이에 내진설계 적용 전의 실험과 동일한 내진설계기준의 진동을 준 뒤 내진성능을 살펴보는 과정으로, 그간 지속적으로 수행해온 연구단의 비구조요소에 대한 내진설계 연구성과를 확인할 수 있는 중요한 실험이 될 전망이다.

이번 공개실험은 코로나19 확산 방지를 위해 사전접수자에 한해 참관할 수 있다. 참관을 희망하는 경우 7월 2일까지 이메일 (seismiclab08@pusan.ac.kr)로 신청하면 된다.

실험 결과는 비구조요소 내진설계에 관심이 있는 실무 관계자 및 일반인도 쉽게 확인할 수 있도록 연구결과 데이터베이스 (www.sinedb.or.kr)를 통해 공개할 예정이다. 디지털콘텐츠팀