한국건설신문 선태규 기자 = 서울시가 최근 ‘지진으로부터 안전한 서울시’ 주제로 지진안전 심포지엄을 개최했다. 

경주, 포항 지진 등 한반도에 비교적 큰 지진이 발생함에 따라 우리나라가 더 이상 지진 안전지대가 아니라는 인식이 조금씩 생기고 있으나, 여전히 서울시 건축물 내진성능 확보 비율은 16% 정도로 일반 시민들에게 지진과 내진보강은 접근하기 어려운 분야이다.    

이번 심포지엄은 지난 9월 추진한 지진안전 대시민 심포지엄 ‘지진으로부터 안전한 우리집’에 이어서 개최되는 전문가 심포지엄으로, 건축구조기술사, 건축공학과 교수 등 관련분야 전문가들이 필로티 구조물, 비구조재 등 건축물 내진성능 개선과 관련된 주제를 가지고 현실적인 대책방안을 안내하기 위해 마련됐다.   

이번 행사에서 서울시는 ‘지역건축안전센터 소개 및 민간건축물 내진 성능 개선 지원사업 추진 경과’를 설명하고, 이어서 ▷필로티 구조물의 내진성능 보강(이호찬 건축구조기술사회 부회장) ▷지진발생시 비구조재에 의한 피해방지(단국대 이상현 교수) ▷긴급 피난시설 소개(단국대 엄태성 교수) 등의 전문가 발제가 진행됐다. 

류훈 서울시 주택건축본부장은 “이번 전문가 심포지엄이 지진안전에 대한 경각심을 고취시키고, 민간건축물 내진보강 활성화에 기여할 수 있는 뜻 깊은 자리가 되길 기대한다”며 “앞으로도 지진에 안전한 도시환경 조성에 나설 것”이라고 말했다. 

 

◼ 서울시 건축안전센터 운영 및 민간건축물 내진성능 개선 지원사업 추진 경과(김유식 서울시 지역건축안전센터장)

서울시 전체 건축물 중 30년 이상 건축물은 28만동으로 전체의 45%를 차지한다. 특히 3층 이상 조적조 건축물 3만5천동 중 30년 이상된 것은 1만2천동으로 34% 수준이다. 민간 건축공사장 3만5천개소 중 정기 안전점검을 실시하고 있는 대형공사장 외에 중소형 공사장 3만2천여개소에 대해 선별적인 집중점검이 필요한 상태다. 

서울시는 안전한 주거환경 조성을 위해 지역건축안전센터 지원체계 구축, 노후 건축물 안전관리 지원, 민간 건축공사장 안전관리 강화 등을 추진했다. 공사장 안전관리 강화 차원에서 내년 5월부터 ‘건축물관리법’에 근거한 건축물 안전관리가 추진된다. 

서울시가 민간 건축물 내진성능 개선 지원사업을 추진하게 된 배경을 보면 지진으로부터 위협을 받고 있는 상태이나 건축물 내진율은 16%에 불과하다. 

전체 61만동 중 내진설계 대상은 49만동이고 그 중 16%인 10만동만 내진확보가 된 상태다. 건축법 시행령에 따라 내진설계 대상을 확대돼 왔고 2017년 12월부터는 2층 이상, 200㎡ 이상 모든 주택이 내진설계 대상이다. 

이 사업을 활성화하는 데는 많은 한계점이 있었다. 우선 지진위험성, 내진보강 필요성에 대한 사회 공감대 유지에 한계가 있었다. 또 건축주 입장에서 내진보강공사 시행 결정을 하기 어려운 점도 있었다. 수도권 지진발생 가능성에 대한 회의적인 시각에 건축주가 고액의 공사비 부담을 꺼려하고 있기 때문이다. 내진성능 개선 활성화를 위한 체계적 지원 시스템 미비, 내진보강 활성화를 위한 지원제도 효과 미흡 등도 사업 비활성화의 요인으로 볼 수 있다. 

그럼에도 서울시는 체계적인 지원시스템 구축, 시민공감대 확산, 실질적 지원방안 마련 등 다양한 활성화 정책을 추진해 왔다. 서울시는 단기적으로 지원사업 활성화 및 시민 인식강화를 추진하고 중장기적으로는 실질적인 지원사업 마련을 위해 제도 개선 및 신규사업 추진을 검토할 방침이다. 

◼ 필로티 구조물의 내진성능 보강(이호찬 한국건축구조기술사회 부회장)

필로티 구조물의 내진 취약성을 보이게 하는 원인은 띠철근 풀림, 띠철근 간격불량, 띠철근 위치불량, 기둥 내부에 오수관 배치, 전단벽 개수 부족, 코어벽 편심배치 등이 있다. 

4층 이하 필로티 건축물의 피해를 분석한 결과 ▷설계도서와 시공현황이 다름(시공부실, 현장감리 부실) ▷필로티기둥 후프의 풀림(설계부실, 시공부실) ▷후프의 수직간격 불량 (시공부실, 현장감리 부실) ▷기둥내부에 이물질 시공(시공부실, 현장 감리 부실) ▷전단벽 개수 부족(설계 부실) ▷코어벽 편심배치로 인해 코너 기둥에 큰 손실 발생(설계부실) ▷특별지진하중 미적용(설계부실, 허가권자 관리부실) 등으로 정리됐다. 

건축물 내진보강 절치는 내진보강대책 수립, 내진성능 평가 용역, 내진보강 설계 용역, 내진보강공사 순으로 진행된다. 

◼ 지진발생시 비구조재에 의한 피해방지(이상현 단국대 교수)

비구조재는 넓은 의미로 건축물을 구성하는 구조재 이외의 모든 요소이고 좁은 의미로는 구조물에 영구히 고정된 건축, 기계 및 전기 비구조요소와 그 지지부 및 연결부를 말한다. 

비구조요소 중 건축요소는 외장재, 내부 칸막이 벽, 천장틀, 계단, 엑세스플로어 등이 있고 기계 및 설비요소에는 기계설비, 저장탱크 및 온수히터, 엘리베이터 및 에스컬레이터, 전기 및 통신장비, 조명장비, 설비 배관 등이 있다. 책장, 책상, 컴퓨터 장비 등 사용물 요소도 있다. 

비구조요소의 지진건동 유형을 보면 관성력에 의한 미끄러짐 또는 전도, 구조재의 변형에 의한 비구조재의 피해, 구조재의 갈라짐 또는 충격에 의한 비구조재 피해, 비구조재간 상호작용에 의한 피해 등이 있다. 

경주지진에서는 벽체의 균열 및 마감재 탈락, 선반 적재물 탈락, 유리커튼 월 파손 등의 비구조요소 피례사례가 접수됐다. 포항지진에서는 마감재 및 간판붕괴, 담장붕괴, 내부 칸막이벽 전도, 마감재 탈락에 의한 차량파손, 천장재 붕괴 등의 피례사례가 나타났다. 

비구조요소 보강방안으로는 소방시설 내진설계 기준의 지진분리장치 설치, 3D 스캐너와 프린터를 활용한 선반의 내진보강, 간막이벽과 구조체 분리를 통한 하중전달 방지 등이 있다. 

◼ 긴급 피난시설 소개(단국대 엄태성 교수)

서울에 있는 지진에 취약한 노후노적물에는 대부분 저소득층이 거주하고 있으며 전면적인 내진보강이 필요하나 비용부담이 커서 현실적인 대안 마련이 필요하다. 

따라서 가구형 대피공간, 화장실 대피공간, 구조체 보강형 대피공간 등 3가지 긴급 대피공간을 제안한다. 가구형 대피공간은 내진테이블로 건물 전체·일부 붕괴상태 및 낙하물에 대한 대피공간 제공이 목적이고 설치장소는 거실 및 침실이다. 강구조 프레임 및 목조상판으로 제작하며 충격하중 실험을 통한 성능검증이 의무화돼 있다. 

화장실 대피공간은 내진쉘터로 낙하물에 대한 대피공간 제공이 목적이다. 화장실 등 좁은 공간에 설치되며 공법 특징은 횡하중 및 중력하중에 저항하는 강구조 프레임 설치, 기존 구조체와 구조적으로 분리해 시공 등이다. 

보강형 대피공간은 기존 조적벽을 내진보강하는 것으로 부분 내진보강을 통한 전체 건물의 지진피해 최소화 및 붕괴방지가 목적이고 외벽, 침실 등 넓은 공간에 설치된다. 부분적인 내진보강, 기존 구조체와 완전 합성시공을 특징으로 한다. 내진테이블의 설계와 성능검증은 정적하중에 대한 탄성설계, 충격실험을 통한 성능검증 단계를 거치게 된다. 

화장실 내진쉘터 개념은 각형강관을 이용해 화장실 내부에 내진쉘터를 설치하는 것으로 조인트 접합공법은 용접, 스크류볼팅, 접합블록 등이 있다. 건물 전체 붕괴에 저항할 수 있는 수준의 내진쉘터 횡강성을 확보하는 것은 불가능하기에 화장실 내진쉘터의 횡강성은 주변 조적벽이 화장실 내부 방향으로 붕괴되는 것을 방지하고 붕괴후 2차 효과에 저항하기 충분해야 한다.