국내 지진 및 해일 대비책의 문제점 및 제언

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국내 지진 및 해일 대비책의 문제점 및 제언에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

. 따라서 수평력에 대한 저항능력을 부가하기 위해 전단키 또는 가이드 등의 고정장치를 추가로 첨가하거나 수평저항능력이 있는 다른 내진베어링과 조합해서 사용하기도 한다.

2.2 납면진받침(Lead Rubber Bearing: LRB)
적층고무 탄성받침에 중앙 또는 2군데 이상 적당한 크기의 홀을 내어 납심(Lead)을 삽입하여 상시 풍하중과 제동하중 등의 단기하중에는 납의 초기강성으로 변위를 제어하고 온도변화와 같은 장기적인 거동에는 납이 쉽게 항복하여 온도응력을 상부구조에 전달하지 않으며, 지진시에는 납의 비선형 거동으로 진동에너지를 흡수하여 지진변위를 억제하고 에너지 소산을 부가한 특별한 장치가 납면진장치인 LRB이다. 지진 종료 후 고무의 복원력으로 상부구조물을 원위치시키고 유지보수의 필요 없이 영구적인 사용이 가능하다.
납면진받침(LRB) 면진시스템 설계 기본원리는 납면진장치를 이용하여 구조물을 장주기화 시켜 적절히 감소된 지진력을 제공하고 증가된 면진층의 변위를 흡수하는 것이다. 납면진장치의 장점은 구조가 단순하면서도 면진시스템의 설계원리상 필요한 수직하중 지지력, 감쇠력, 복원력의 모든 효과를 다 제공할 수 있다는 점이다. 면진의 효과는 다음 그림 5와 같이 고유주기 및 감쇠 증가에 따른 면진장치의 전단변형 증가는 에너지 소산 등을 통해 적절히 제어되도록 설계된다.
2.3 마찰진자 시스템(Friction Pendulum System: FPS)
마찰진자시스템인 FPS는 받침에 적당한 곡률을 주어 중력하중에 의한 복원강성과 미끄럼마찰 감쇠력을 제공한다. 그림 7은 FPS 거동의 원리를 나타내는 것으로서 FPS에 작용하는 횡하중 F는 중력하중 W, 마찰면에 수직으로 작용하는 수직항력 N, 마찰면의 접선방향으로 작용하는 마찰력 f와 평형을 이루게 된다. 미소 각도를 가정하면 는 1로 표현되므로 힘의 평형조건방정식을 만족하는 힘과 변위의 관계는 다음 식 (1)과 같이 표현되고 유효강성을 중력하중과 곡률반경의 물리량으로 표현할 수 있다.
(1)
FPS는 유연성과 에너지 흡수능력으로 구조물로 전달되는 지진력을 저감시키는 효과를 제공하며 다음과 같은 특징들을 보유하고 있다.
(1) FPS의 낮은 높이, 고강도, 높은 수직방향 강성이 설치비를 절감시킨다.
(2) FPS의 주기는 구조물의 질량에 무관하다.
(3) 횡력은 FPS가 지지하는 구조물의 무게에 직접적으로 비례관계에 있기 때문에 면진시 스템의 힘은 항상 지지하는 구조물의 질량중심에 작용한다.
(4) 풍하중이나 경미한 지진하중에 대한 강도를 부여한다. 즉, 정지마찰 한계가 초과될 때 까지 마찰저항에 의해서 변위가 발생치 않는다.
(5) 수직방향으로 무거운 하중지지능력 및 안전성을 보유하고 있다.
(6) FPS의 주기, 수직하중 지지능력, 최대허용변위, 감쇠력 등은 모두 독립적으로 선택되 어질 수 있다.
(7) FPS의 구형 Slider는 상시 하중 동안 상판의 회전을 수용한다.

2.4 포트받침(POT Bearing)

포트 내진받침은 마찰수평저항력과 수직지지능력 및 상부구조의 미소 회전변형을 감당하며 고정기초 내진, 일방향 변위제어, 양방향 변위제어용으로 구분하여 사용한다(그림 8).
포트받침은 포트(하부 판내 오목한 공간)와 피스톤 - 상하부판 사이에서 미끄럼작용 및 수직, 수평하중을 전달하는 플레이트 -에 의해 밀폐된 두꺼운 고무판을 통해 하중을 전달한다. 따라서, 수직하중은 균일하게 전달되며, 피스톤은 수평축에 대하여 0.01-0.015 라디안의 회전이 가능하다. 일방향 가동 또는 전방향 가동받침은 포트받침과 미끄럼받침을 조합한 형태이다. 표면처리된 스테인레스 미끄럼판과 PTFE판 사이의 특수 실리콘제에 의한 상부판으로부터의 수평력은 피스톤의 가이드에 의해 피스톤 및 하부판으로 전달된다.

결론
자연재해는 인간에게 커다란 피해를 준다. 미리 알고 막거나 대처하고, 피신한다면 피해를 좀더 줄일 수 있겠지만 지진은 특히나 예보가 어렵고 예보를 한다고 해도 주어지는 시간은 불과 수분이나 수초 정도나 된다. 아이티나 칠레에서 그 정도의 강진이 나타날 줄 그들이 알았다면 그 피해는 훨씬 더 줄일 수 있었을 것이다. 우리나라의 경우도 마찬가지이다. 강진이 오지 않을 것이라는 편한 생각보다는 언젠가는 강력한 지진이 일어날 것이며 그 상황을 생각하며 건축이나 토목 구조물을 설계 시 내진설계, 면진설계가 필요하다. 어릴 적 일본에 2달 정도 놀러간 적이 있는데 일본은 지진과 쓰나미 때문인지 높은 건물들이 그리 많지 않았다. 워낙 빈번하게 지진이 일어나는 위치에 있는 일본은 그에 대비하여 피해를 최소화 하기위한 대책이 오랜시간동안 마련되어 온 것이다. 지금은 물론 기술이 훨씬 발달해서 내가 방문하였을 때보다 더 튼튼하게 지어져 있을 것이라고 예상된다. 또한, 약간의 미진에도 국민들은 당황하기보다는 차분히 그에 대응하고, 언제라도 지진이 일어날 것이라는 생각을 가지고 생활한다고 한다.
우리나라는 유라시아판의 내부에 위치하였기 때문에 큰지진이 일어나는 일본이나 터키 인도네시아 등의 판의 경계에 위치한 국가보다는 상대적으로 안전한 지역에 해당되나, 중소규모의 지진이 간헐적으로 발생하고 초고층건물이 많이 시공되고 있기 때문에 지진대책을 더욱 연구, 보완할 필요가 있다.
지진에 관한 연구를 하는 학자들은 서울이나 경기도에 6.0이상의 지진이 일어난다면 그 피해는 말로 할 수 없을 정도로 크며, 서울에는 200년간 대지진이 없었기 때문에 더욱더 위험하고 언젠가는 반드시 일어날 것이라는 생각을 가지고 있어야 한다고 했다.
수업시간에도 교수님께서는 지진이 일어나는 주기 상 대지진이 일어날 시기가 되었고 조만간이라고 말씀하셨으며 마음 편히 먹고 일어나지 않을 것이라고 생각하기보다는 항상 대처하는 마음을 가지고 있으라고 하셨다. 수업시간에 교수님께서 말씀하실 때에는 피부에 닿도록 느껴지지는 않았지만 이번 과제를 수행하는 동안 좀 더 구체적인 내용을 알게 되었고 그에 대한 관심도 많아져서 다행이라고 생각한다. 혼자만 지진에 대한 대처를 하기보다는 보다 많은 사람들과 정보를 나누며 지진에 대처하는 자세가 우리 모두에게 필요하다고 생각된다.

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