1.11 '지진을 대비한 내진설계' 목조주택은 안전한가
1.11 목조주택 지진에 얼마나 버틸까?
제목 : 1.11 '지진을 대비한 내진설계' 목조 주택은 안전한가?
소제목 : 1.11 목조주택 지진에 얼마나 버틸까?
출발
안녕하세요. 이동혁 건축가 입니다.^^
얼마전 경주에서 발생한 지진으로 인해 제 전화가 쉴세없이 울리고 있네요. ㅠㅠ
저도 걱정이 많은데 경주나 그 주변 지역에 거주하고 계시는 분들은 얼마나 걱정이 많겠습니까.
오늘 브런치 이야기는 전화로 가장 많이 문의주시는 내용 중 하나인 '목조주택은 정말로 지진에 강한가요? 그리고 얼마나 버틸 수 있을까요? 에 대한 답을 한번 적어보려 합니다.
아직 국내에 2층 주택에 대한 내진 기준은 마련되어져 있지 않습니다. 하지만 타 국가에서 실험한 결과값이 있어 그 내용 위주로 답변을 적어볼까 합니다.
저희 회사도 추석 이후 각 기관과 협의하여 국내에 맞는 2층 목조주택 내진 기준 샘플 모델에 대해 실험을 진행할 예정이며, 한 달 정도 뒤에는 좀 더 디테일한 결과값을 얻을 수 있을 것 같습니다.
오늘 이야기는 '한국 목조 건축협회'에서 작성한 글을 토대로 설명드리도록 하겠습니다.
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Architecture Team : 'HOMETRIO'
2016년 9월 12일 오후 7시 44분. 경북 경주에서 구모 5.1의 지진이 처음 발생되었습니다.
2차로 오후 8시 32분에는 규모 5.8의 국내 최대 규모의 지진이 연달아 관측되었습니다.
이미지 출처 : 한국목조건축협회그동안 국내에서는 진도 5 이상 지진이 발생된 적이 거의 없어 내진 설계에 대한 필요성을 크게 느끼지 못하고 있었습니다.
또한 내진 기준도 지상 3층 이상 건물에만 해당되어져 있었고 2층 단독 및 전원주택에는 그 기준 차체가 모호한 것이 현실입니다.
이번 지진으로 인해 더이상 한국도 지진에 대해 자유롭지 못하다는 것이 확인 된 것 같습니다.
자 그럼 여기서 지진에 강한 건축물 공법 순서가 어떻게 될까요?
제가 생각하기에는 경량목구조>경량스틸구조>철근콘크리트구조 순 일 것 같습니다.
이미지 출처 : http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=3344168&cid=47334&categoryId=47334위의 그림을 보면 이해가 쉬울 것 같습니다. 지진이 왔을 때 건물은 좌, 우로 심하게 흔들리게 됩니다.
국내에 많이 지어져 있는 철근콘크리트 구조의 경우 기둥, 보 방식이기 때문에 충격을 흡수할 수 있는 어떠한 장치도 되어져 있지 않습니다.
그렇기 때문에 내진 설계 시 기초 부분에 충격을 흡수 할 수 있는 내면설계나 각 구조를 엑스자 형태로 고정하여 충격을 흡수할 수 있게 하는 구조적 내진설계를 추가적으로 하고 있습니다.
그렇다면 이번 지진으로 부각되고 있는 목조주택은 지진에 어떨까요?
이미지 출처 : 한국목조건축협회(알라스카 지진(1964, M=8.4) 발생지역의 목조주택)위의 사진을 보시면 이해가 쉬울 것 같습니다.
국립산립관학원 보도자료(2010)의 사진을 발췌한 것인데요.
1964년 알라스카에서 발생한 리히터 8.4의 지진에서 콘크리트로 지은 옆 건물은 폭삭 주저앉았지만 목조주택은 형태가 온전하다는 것을 위 사진으로 확인 할 수 있습니다.
물론 100% 온전하다라고 하는 것은 거짓말 같습니다. 하지만 지진이 일어났을 때 무너지지 않고 대피할 수 있는 시간을 벌어준다는 점에서는 철근콘크리트 대비 안전하다는 것이 확인된 결과인 것 같습니다.
이미지 출처 : 한국목조건축협회(일본 방재과학기술연구소 NIED와 미국 콜로라도 대학 연구팀이 실험장에서 6층 목조주택 지진 실험 한 영상)또 하나의 사례는 바로 위의 실험 사진인데요.
일본 방재과학기술연구소와 미국 콜로라도 대학 연구팀이 6층 목조주택을 시공한 뒤 진도 7.5의 가상 지진 실험을 한 것입니다.
물론 현재 일본과 국내의 목조주택 기술력이 같다라고 보기는 어렵습니다.
국내의 각 회사별로 주택의 품질 자체도 다르기 때문에 모든 목조주택이 다 튼튼하다고 하는 것은 거짓말 같습니다.
하지만 기본적으로 국내에서 가장 많이 보여지는 건물 형태인 철근콘크리트 주택보다는 안전하다는 것은 사실인 것 같습니다.
많은 분들이 진도 몇 까지 목조주택이 버틸 수 있느냐(?) 라고 물어보십니다.
제 생각으로는 국내 기술력으로 FM대로 시공하였을 경우 진도 6까지는 버틸 것이라 생각하고 있습니다.
정확한 결과는 한 달 후 국내 실험 샘플 모델 테스트 값이 나오면 정확한 답변을 드릴 수 있을 것 같습니다.^^
그렇다면 목조건축이 왜 지진에 강한지 그 이유를 살펴보겠습니다.(이 부분에 대한 글은 '꿈꾸는 목수' 블로그에 글이 잘 정리되어 있어 글을 발췌하였습니다.)
① 목조건축은 주요 구조부재가 목재로 된 건축물입니다.
목재는 다른 재료에 비해 무게 대비 강도가 크고 탄성과 충격흡수성능이 좋아 건축재로로 많은 장점을 가지고 있습니다.
가벼운 건축재료인 목재로 건축하는 목조건축은 다른 재료의 건축물보다 자체 무게가 적습니다.
② 지진이 발생하는 경우 지반의 흔들림은 건축물의 무게에 따른 관성에 의해
건축물에 수평하중을 부여하며 건축물이 무거울수록 지진에 의한 수평하중의 크기는 커집니다.
따라서 지진이 발생하였을때 건축물에 가해지는 수평하중의 크기는 가벼운 건축인 목조건축이
철근 콘크리트 등 무거운 건축보다 훨씬 작으므로 구조물에 적은 응력을 가하게 됩니다.
③ 수많은 못접합부들이 사용됨으로써 목조건물은 지진에 의한 갑작스러운 하중 하에서
유연성을 지니며 에너지를 흡수하거나 방출합니다.
수백개의 구조 요소들과 수천개의 못접합부들이 존재함으로써 하나의 하중 전달 경로가
파괴될 경우에도 인접한 부재 및 접합부가 이를 상쇄할 수 있습니다.
④ 실내마감, 칸막이벽 및 여러가지 종류의 외장 마감판 등의 비구조 요소들이
추가적인 수평하중 저항 성능을 제공합니다.
저층 건축물에 있어서 벽 가새, 접합부 및 고정 등의 기본 요건들을 만족시키는 경골목구조보다
지진하중에 대하여 더 높은 안전과 신뢰를 보장할 수 있는 건축재료들은 없습니다.
더 큰 규모의 경골목구조 건물들도 매우효율적으로 지진하중에 대하여 저항할 수 있도록 설계될 수 있습니다.
도착
이번 지진으로 주택시장에도 많은 혼란이 있었습니다.
과연 어떻게 집을 짓는 것이 안전한가(?)에 대해 다시한번 고민하는 계기가 된 것 같습니다.
지금도 계속 제 전화와 문자로 지진에 대한 문의가 오고 있는데요.
간략하게 답을 내리면
1. 목조주택은 기본적으로 지진에 강한 구조체 입니다. 각 벽들이 내력벽으로 구성되어 충격흡수성능이 기본적으로 타 공법에 비해 높습니다.
2. 목조주택은 진도 6 정도까지 버틸거라 생각합니다. 물론 100% 온전하게 집이 멀쩡하다는 것은 어찌보면 거짓말 같습니다. 하지만 폭삭 무너져 내리는 것이 아닌 충분한 대피시간을 벌어 줄 수 있을 것이라 생각합니다.
이번 브런치 글로 건축주님들의 궁금증을 조금이나마 해결해 줄 수 있는 시간이었으면 좋겠습니다.
감사합니다.^^
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(좌측부터) 정다운 건축가, 임성재 건축가, 이동혁 건축가[집이라는 본질적인 가치에 집중하다.]
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*글 읽기가 어렵나요? 그럼 이제부터는 영상으로 확인하세요.^^
1. 내 집 짓기의 시작-인트로 : http://tv.naver.com/v/1429784
2. 전원주택 짓기 1차 강연 영상 : http://tv.naver.com/v/1431765
3. 성공의 정석 '꾼' 이동혁 대표 : http://tv.naver.com/v/1434375
4. 전원주택 공법. 무엇으로 지으면 좋을까요? : http://tv.naver.com/v/1436122
5. 전원주택 짓기. 예산 잡는 법! : http://tv.naver.com/v/1446575
6. 전원주택. 왜 품질에 대해 말이 많을까? : http://tv.naver.com/v/1451485
7. 내 집짓기. 언제부터 준비해야 할까요? : http://tv.naver.com/v/1473650
8. 내 땅에 몇 평까지 집을 지을 수 있나요? : http://tv.naver.com/v/1473658
9. 전원주택 지방은 공사비가 더 비싸나요? : http://tv.naver.com/v/1479534
10. 전원주택 AS는 어떻게 진행되고 몇 년까지 보증되나요? : http://tv.naver.com/v/1479537
11. 전원주택 단층과 2층으로 지을 때 비용 차이가 많이 있나요? : http://tv.naver.com/v/1479547
12. 전원주택 성토한 땅에 바로 시공할 수 있나요? : http://tv.naver.com/v/1479558
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40. 월간 홈트리오 4월호-NEW 농가주택 표준설계도 : https://www.youtube.com/watch?v=WwZjpLNUiwI&t=273s
41. 월간 홈트리오 4월호②-꿈꾸던 다락방을 갖다 : https://www.youtube.com/watch?v=r1fyjlp4N5Q&t=129s
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43. 전원주택. 월간 홈트리오 5월호 - 도심형 단독주택을 짓다. : https://tv.naver.com/v/3441024
44. 전원주택에서 비가 오기 전 가장 먼저 확인해야 할 사항 : https://tv.naver.com/v/3506313
45. 전원주택 지으려고 하는데 어디에 물어봐야 할까요? : https://tv.naver.com/v/3571540
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