면진 시스템(Seismic Isolation System)

지진

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지진은 

지구의 지각에서 갑작스럽게 발생하는 지하에서의 지능, 토양, 또는 암석의 움직임으로 인해 지표면에서 발생하는 지진파를 일컫는 용어입니다. 


지진은 지구 표면 주변에서 발생하는 자연 재해 중 하나로, 많은 경우 인명 피해와 재산 피해를 초래할 수 있습니다. 지진의 주요 원인은 지구 내부의 플레이트 테크토닉스 이론과 관련이 있습니다. 지구의 지각 플레이트는 지구 표면을 이루는 거대한 판입니다. 이러한 플레이트들은 서로 움직이며 충돌하거나 멀어짐으로써 지진이 발생합니다. 주요 지진 발생 지역 중 하나는 틈새 지반에서 플레이트 경계에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 지진의 강도는 리히터 규모 또는 모멘트 규모 등 다양한 척도를 사용하여 측정됩니다. 지진의 강도가 높을수록 파괴적인 효과가 더 큽니다. 지진은 미리 예측하기 어렵기 때문에 지진 발생 시 대비 및 대응이 중요합니다. 특히 지진 내성 건축물의 건설, 비상 대피 계획, 지진 경보 시스템 등의 조치를 통해 피해를 최소화하려는 노력이 중요합니다.

1분 지진 과학교실

[영상 내용 안내]

전시시설에 지진이 발생했을때 상황별 대처 방법에 대해 알아보겠습니다. 주거시설 지진 대피요령 왼쪽부터 시계방향 전시실,체험관,매표소,로비,화장실,지하주차장,엘리베이터,에스컬레이터,매점, 전시실 지진 발생 시 전시 물품 등에 주의하며 전시대에서 떨어져 몸을 낮춘 후 소지품으로 머리를 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 일어나 주변 상황을 살핀 후 직원의 안내에 따라 대피합니다. 체험관 지진 발생 시 체험장에서 내려와 넘어지는 주변 장비에 주의하며 안전한 장소에서 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 나의 상태와 주변 일행을 살핀 후 소지품을 챙겨 직원의 안내에 따라 이동합니다. 매표소 지진 발생 시 떨어지는 건물 외벽의 파편 매표소 유리 등을 주의하며 안전한 장소에서 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행을 살핀 후 개인 소지품을 챙겨 직원의 안내에 따라 대피 합니다. 로비 지진 발생 시 떨어지는 물체에 주의하며 액자나 조형물이 없는 벽 기둥 뒤로 이동해 머리와 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행과 상황을 살핀 후 직원의 안내에 따라 대피합니다. 화장실 지진 발생 시 대변기에서는 한 손으로 벽을 잡고 다른 손으로 머리를 보호하며 세면대에서는 멀리 떨어져 유리 파편으로 부터 몸을 보호합니다. 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행과 상황을 살핀 후 소지품을 챙기고 바닥의 물기와 파편에 주의하며 대피합니다. 지하주차장 지진 발생 시 운행중인 경우 비상등을 켜고 정차 후 대기하며 차에서 내린 경우 기둥 뒤에나 주차된 차량에 밀착하여 몸을 보호합니다. 흔들림이 멈추면 라디오 시설 내부 방송 등으로 상황을 파악한 후 키를 꽂고 내려 비상구로 내려 대피합니다. 엘리베이터 지진 발생 시 가까운 층을 누른 후 엘리베이터 중심에서 멀어져 낮은 자세로 손잡이를 잡고 문이 열리면 침착하게 내립니다. 흔들림이 멈추면 억지로 문을 열지 말고 구조대가 올 때까지 서로 안심 시켜주며 기다립니다. 에스컬레이터 지진 발생 시 몸을 낮춰 한 손으로 손잡이를 다른 손으로 머리를 보호하며 타기전 이라면 안전한 장소로 이동합니다. 흔들림이 멈추면 떨어진 파편들에 주의하며 반드시 정상운행 방향으로 이동하여 내립니다. 매점 지진 발생 시 계산 중이라면 몸을 낮춰 머리를 보호하고 진열대 사이에 있다면 신속히 벗어나야 합니다. 흔들림이 멈추면 떨어진 물건에 주의하며 대피하고 이때 도난 등의 행동을 해서는 안됩니다. 지진은 막을 수 없지만 미리 알아두고 대비하면 나와 가족의 안전을 지킬 수 있습니다.

지진의 방재기술
내진, 면진, 제진

내진, 제진, 면진 

구동방식 동영상 설명

지진 방재를 위한 건축 기술은 다양하며, 지진으로부터 건물과 그 사용자를 보호하기 위한 다양한 접근 방식이 있습니다. 주요한 지진 방재 건축 기술 종류는 다음과 같습니다.

▒ 내진구조 (Seismic-Resistant Structure)

내진 구조는 지진 발생 시 건물의 흔들림에 대한 저항력을 강화하는 기술입니다.

강화된 기초, 강화된 건축물 요소 (예: 강철 보강, 콘크리트 강화), 지진 견인 장치 등을 사용하여 건물의 안전성을 향상시킵니다.

내진이란 면진과 제진의 개념을 포함하나 구조물의 강성을 증가시켜 지진력에 저항하는 방법을 의미합니다

지진 발생 시 지진하중에 저항 할 수 있는 구조물의 단면을 확보


지진에 붕괴되지않을 정도가 기준

반복적인 강진에 약함

부재의 단면 증대

비경제적 설계

건축물의 중량 증가

▒ 제진구조 (Seismic-Isolated Structure) 

제진 구조는 건물을 지진으로부터 분리하여 건물 안의 진동을 줄이는 기술입니다.

건물의 기초 아래에 설치된 제진 장치를 사용하여 지진 동안 건물을 지진 움직임과 분리시킵니다.

제진이란 구조물의 내부나 외부에서 구조물의 진동에 대응한 제어력을 가하여 구조물의 진동을 저감시키거나, 구조물의 강성이나 감쇠등을 변화시켜 구조물을 제어하는 것

지진 발생시 구조물로 전달되는 지진력을 상쇄하여 간단한 보수만으로 구조물을 재사용할 수 있게 하는 시스템 


내진성능 향상 및 구조물의 사용성 확보

지진에 견디기보다 출격 흡수

중규모 이상의 진발생 시 손상레벨을 제어할 수 있는 설계

제진 댐퍼의 위치가 중요

제진 장치가 손상될 수 있음(보수 비용 발생)

건축물의 비구조재나 내부 설치물의 안전한 보호에는 한계

▒ 면진구조 (Base-Isolated Structure)
면진 구조는 건물의 기초를 횡방향으로 움직일 수 있게 설계하여 지진에 대한 민감도를 줄이는 기술입니다.

베이스 도우미 시스템이라고도 불리는 장치를 사용하여 지진 동안 건물을 흔들림으로부터 격리시킵니다.

면진이란 건물과 지반사이에 전단변형 장치를 설치하여 지반과 건물을 분리(base isolation) 시키는 방법으로

지진 발생시 건출물의 고유주기를 인위적으로 길게하여 지진과 구조물과의 공진을 막아 지진력이 구조물에 상대적으로 약하게 전달되도록 하는 것 


안전성향상

반복적 지진에도 건물의 손상이 적다

설계자유도 증가

안심거주성의 향상

재산의 보전

기능성 유지

▒ 재해 급감 설계 (Performance-Based Design) 

  • 재해 급감 설계는 지진의 크기와 위험성에 따라 건물을 설계하는 접근 방식 중 하나입니다.
  • 건물의 특정 부분 또는 재해 발생 시 건물 전체의 안전성을 평가하고, 건물을 지진에 노출되는 위험을 최소화하기 위한 설계를 수행합니다.



▒ 점진 행동 구조 (Progressive Collapse Mitigation)   

  • 강제진동 통제 시스템은 지진으로 인한 건물의 흔들림을 감소시키는 데 사용됩니다. 이러한 시스템은 강제진동 장치, 진동 흡수 장치 등을 포함합니다.


▒ 강제진동 기반 통제 (Active and Passive Control Systems)  

  • 점진 행동 구조는 건물의 부분적 붕괴를 방지하고, 지진으로 인한 연쇄적인 피해를 예방하기 위한 설계 및 강화 기술을 의미합니다.

지진

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지진은 

지구의 지각에서 갑작스럽게 발생하는 지하에서 토양 또는 암석의 움직임으로 인해 지표면에서 발생하는 지진파를 일컫는 용어입니다. 


지진은 지구 표면 주변에서 발생하는 자연 재해 중 하나로, 많은 경우 인명 피해와 재산 피해를 초래할 수 있습니다. 지진의 주요 원인은 지구 내부의 플레이트 테크토닉스 이론과 관련이 있습니다. 지구의 지각 플레이트는 지구 표면을 이루는 거대한 판입니다. 이러한 플레이트들은 서로 움직이며 충돌하거나 멀어짐으로써 지진이 발생합니다. 주요 지진 발생 지역 중 하나는 틈새 지반에서 플레이트 경계에서 발생하는 것으로 알려져 있습니다. 지진의 강도는 리히터 규모 또는 모멘트 규모 등 다양한 척도를 사용하여 측정됩니다. 지진의 강도가 높을수록 파괴적인 효과가 더 큽니다. 지진은 미리 예측하기 어렵기 때문에 지진 발생 시 대비 및 대응이 중요합니다. 특히 지진 내성 건축물의 건설, 비상 대피 계획, 지진 경보 시스템 등의 조치를 통해 피해를 최소화하려는 노력이 중요합니다.

동영상
1분 지진 과학 교실

[영상 내용 안내]

전시시설에 지진이 발생했을때 상황별 대처 방법에 대해 알아보겠습니다. 주거시설 지진 대피요령 왼쪽부터 시계방향 전시실,체험관,매표소,로비,화장실,지하주차장,엘리베이터,에스컬레이터,매점, 전시실 지진 발생 시 전시 물품 등에 주의하며 전시대에서 떨어져 몸을 낮춘 후 소지품으로 머리를 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 일어나 주변 상황을 살핀 후 직원의 안내에 따라 대피합니다. 체험관 지진 발생 시 체험장에서 내려와 넘어지는 주변 장비에 주의하며 안전한 장소에서 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 나의 상태와 주변 일행을 살핀 후 소지품을 챙겨 직원의 안내에 따라 이동합니다. 매표소 지진 발생 시 떨어지는 건물 외벽의 파편 매표소 유리 등을 주의하며 안전한 장소에서 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행을 살핀 후 개인 소지품을 챙겨 직원의 안내에 따라 대피 합니다. 로비 지진 발생 시 떨어지는 물체에 주의하며 액자나 조형물이 없는 벽 기둥 뒤로 이동해 머리와 몸을 보호하고 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행과 상황을 살핀 후 직원의 안내에 따라 대피합니다. 화장실 지진 발생 시 대변기에서는 한 손으로 벽을 잡고 다른 손으로 머리를 보호하며 세면대에서는 멀리 떨어져 유리 파편으로 부터 몸을 보호합니다. 흔들림이 멈추면 침착하게 주변 일행과 상황을 살핀 후 소지품을 챙기고 바닥의 물기와 파편에 주의하며 대피합니다. 지하주차장 지진 발생 시 운행중인 경우 비상등을 켜고 정차 후 대기하며 차에서 내린 경우 기둥 뒤에나 주차된 차량에 밀착하여 몸을 보호합니다. 흔들림이 멈추면 라디오 시설 내부 방송 등으로 상황을 파악한 후 키를 꽂고 내려 비상구로 내려 대피합니다. 엘리베이터 지진 발생 시 가까운 층을 누른 후 엘리베이터 중심에서 멀어져 낮은 자세로 손잡이를 잡고 문이 열리면 침착하게 내립니다. 흔들림이 멈추면 억지로 문을 열지 말고 구조대가 올 때까지 서로 안심 시켜주며 기다립니다. 에스컬레이터 지진 발생 시 몸을 낮춰 한 손으로 손잡이를 다른 손으로 머리를 보호하며 타기전 이라면 안전한 장소로 이동합니다. 흔들림이 멈추면 떨어진 파편들에 주의하며 반드시 정상운행 방향으로 이동하여 내립니다. 매점 지진 발생 시 계산 중이라면 몸을 낮춰 머리를 보호하고 진열대 사이에 있다면 신속히 벗어나야 합니다. 흔들림이 멈추면 떨어진 물건에 주의하며 대피하고 이때 도난 등의 행동을 해서는 안됩니다. 지진은 막을 수 없지만 미리 알아두고 대비하면 나와 가족의 안전을 지킬 수 있습니다.



지진의 방재기술

내진, 면진, 제진

내진, 제진, 면진  구동방식 동영상 설명


지진 방재를 위한 건축 기술은 다양하며, 지진으로부터 건물과 그 사용자를 보호하기 위한 다양한 접근 방식이 있습니다. 

주요한 지진 방재 건축 기술 종류는 다음과 같습니다.


▒ 내진구조 (Seismic Design)

지진으로부터 발생하는 지반의 흔들림에도 전체적인 구조나 내부 시설물이 파손되지 않도록 튼튼하게 건설하는 것이다. 즉, 건축물 내부에 철근 콘크리트의 내진벽과 같은 부재를 설치해 강한 흔들림에도 붕괴되지 않도록 하는 것이다.


  • 지진에 붕괴되지 않을 정도가 기준
  • 반복적인 강진에 약함
  • 부재의 단면 증대
  • 비경제적 설계
  • 건축물의 중량 증가

▒ 제진구조 (Seismic vibration control Structure)

제진구조의 이해는 급정차, 급출발 하는 버스를 생각하면 쉽다. 버스가 급정거 할 때 서있는 사람은 관성에 의해 몸이 앞쪽으로 기울게 된다. 이때 우린 넘어지지 않으려고 뒤쪽으로 힘을 가하게 된다. 이로써 관성과 자신의 근육에 의한 힘이 균형을 이뤄 넘어지지 않고 서 있을 수 있게 된다. 제진구조는 이와 같은 원리를 가지고 있다. 지진으로 인해 전달되는 진동을 감지하고 그에 따라 대응하는 힘 또는 진동을 발생시켜 구조물로 전달되는 진동을 저감시키거나 구조물의 강성, 감쇠등을 제어해 피해를 줄이는 것이다.


  • 내진성능 향상 및 구조물의 사용성 확보
  • 지진에 견디기보다 충격 흡수
  • 중규모 이상의 지진발생 시 손상 레벨을 제어할 수 있는 설계
  • 제진 댐퍼의 위치가 중요
  • 제진 장치가 손상될 수 있음(보수 비용 발생)
  • 건축물의 비구조재나 내부 설치물의 안전한 보호에는 한계

▒ 면진구조 (Seismic Isolation Structure)

지진으로 발생하는 진동의 주기를 길게 변화시켜 건축물이 받는 에너지를 줄이는 원리다. 파동의 에너지는 주기가 짧을수록 크기 때문에 이를 변화시켜 충격을 완화시키는 것이다.

건축물은 사용된 자제나 그 구조에 따라 지진 발생 시 받게 되는 고유 주기가 있는데, 보통 고층건물일수록 고유 주기는 길어진다. 따라서 예상 외로 지진 발생 시 고층건물들이 저층건물에 비해 피해를 덜 보기도 한다. 이 고유 주기를 변화시키는 방법이 바로 건축물과 지반을 격리시키는 것이다. 즉, 지진 피해를 줄일 수 있는 장치 혹은 구조물 위에 건물을 올린다고 생각할 수 있다. 여기에 사용되는 것은 고무와 같은 부드러운 물질이나 구슬 형태의 구조물 등이 있다. 지진 발생 시, 지반에 고정돼 있는 건축물의 경우 지진의 진동과 함께 흔들릴 수밖에 없지만 면진구조로 건설된 건축물의 경우는 진동이 완화돼 전달되기 때문에 비교적 안전하다.


  • 안전성 향상
  • 반복적 지진에도 건물의 손상이 적다
  • 설계자유도 증가
  • 안심 거주성의 향상
  • 재산의 보전
  • 기능성 유지

▒ 재해 급감 설계(성능 기반 설계 Performance-Based Design) 

  • 1995년 일본에서 발생한 고베지진으로 인하여 고베항에 대규모 피해가 발생하면서, 기존 내진설계 기준의 문제점이 제기됨에 따라 기존의 유사 정적해석 및 허용 응력 설계법으로는 Level II(규모 6.5) 수준의 지진에 대하여 항만 구조물 설계가 불가능한 사실이 지적되어 내진설계에 있어서 재해 급감 설계 (성능 기반 설계법)의 필요성이 대두되었다.

    재해 급감 설계는 지진의 크기와 위험성에 따라 건물을 설계하는 접근 방식 중 하나입니다.
    성능 기반 설계는 초기에 고려된 하중에 대해 예측할 수 있는 성능을 위한 구조를 설계하는 프로세스입니다. 이 접근 방식은 새 건물을 설계하거나 기존 구조를 평가하는 데 사용됩니다
  • 건물의 특정 부분 또는 재해 발생 시 건물 전체의 안전성을 평가하고, 건물을 지진에 노출되는 위험을 최소화하기 위한 설계를 수행합니다.

▒ 점진 행동 구조 (점진적 붕괴의 완화 Progressive Collapse Mitigation) 

  • 주요 요소 중 하나가 지진을 견디지 못하고 붕괴 될 때 설계 실패로 인하여 인접한 다른 구조물들 또한 점진적인 붕괴를 겪을 수 있습니다.
    한 개의 구조가 지진을 견디지 못할 경우 결국 전체 구조의 붕괴로 이어집니다.
    강제 진동 통제 시스템은 지진으로 인한 건물의 흔들림을 감소시키는 데 사용됩니다. 이러한 시스템은 강제 진동 장치, 진동 흡수 장치 등을 포함합니다.

▒ 강제진동 기반 통제 (능동 및 수동 제어 시스템 Active and Passive Control Systems)  

  • 점진 행동 구조는 건물의 부분적 붕괴를 방지하고, 지진으로 인한 연쇄적인 피해를 예방하기 위한 설계 및 강화 기술을 의미합니다.

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