이에 따라 캘리포니아 대학교 샌디에이고(미국)와 톨우드 프로젝트(TallWood Project) 전문가들은 34미터 높이의 목조 건물에 대한 시험을 실시했습니다. 구체적으로, 이 건물은 진동대 위에서 모의 지진을 견뎌낼 수 있는지 시험하기 위해 유압 액추에이터를 사용하여 강철 받침대를 밀어 움직이는 실험을 수행했습니다.
톨우드(TallWood)는 나무 층을 접착하여 만든 매스팀버(mass timber)로 만든 고층 건물의 내진 성능을 시험하는 독특한 프로젝트입니다. 실제로 전문가들은 매스팀버가 탄소 집약적인 강철과 콘크리트에 대한 지속 가능한 대안으로 점점 더 인기를 얻고 있다고 말합니다.
10층 목조 건물은 지난 5월 지진 시험을 거쳤다. 사진: 블룸버그
10층짜리 목조 건물은 엔지니어들이 특별히 설계했습니다. 1층과 2층, 3층 모두 대형 목재와 유리창 주변에 주황색과 은색 패널로 마감되어 있습니다. 나머지 부분은 개방된 상태로 유지되며, 각 층에는 지진 발생 시 구조적 손상을 최소화하기 위해 전문가들이 설계한 수평 진동벽이 설치되어 있습니다.
엔지니어들은 강한 진동을 견딜 수 있도록 내부 벽과 계단을 설계하고 건물 전체에 센서를 설치했습니다. 실험 기간 동안 한쪽에는 5층 높이의 금속 보호탑 두 개를 설치하고, 반대쪽 지면에는 케이블을 설치하여 건물이 붕괴될 경우 붕괴를 방지했습니다.
실제로 34미터 높이의 이 대형 목조 건물은 이미 100회 이상의 지진 시험을 거쳤습니다. 하지만 8월에 시험이 끝나기 전에 그 횟수는 더 늘어날 것입니다.
TallWood 프로젝트 설계에 참여한 미국 회사인 Lever Architecture의 설립자인 토마스 로빈슨은 " 이 건물은 5,000년이 지나서야 실제로 겪을 수 있는 지진이 여러 번 발생했습니다. "라고 말했습니다.
10층 목조 건물 설계. 사진: Woodworkingnetwork
앞서 5월 9일, 전문가들은 20세기 말 두 차례의 지진 재해를 시뮬레이션하기 위해 진동대를 프로그래밍했습니다. 첫 번째는 1994년 로스앤젤레스에서 발생한 규모 6.7의 지진이었습니다. 20초 동안 지속된 이 지진은 건물과 고속도로를 붕괴시키고 60명이 사망하면서 400억 달러 이상의 피해를 입혔습니다. 두 번째는 1999년 대만에서 발생한 규모 7.7의 지진이었습니다. 이 지진 재해로 많은 고층 건물이 파괴되었고 2,400명 이상이 사망했습니다.
10층 목조 건물은 두 차례의 대지진을 견뎌냈습니다. 전문가들은 30분간의 지진 테스트를 거친 후 건물 내부로 들어갔습니다. 콜로라도 주립대학교 토목환경공학과 부교수이자 톨우드 프로젝트의 수석 연구원인 실링 페이는 벽과 3층 바닥을 모두 테스트했습니다.
" 정확히 예상했던 결과입니다. 구조적 손상이 전혀 없었습니다. 건물을 신속하게 다시 사용할 수 있다는 뜻이죠 ." 페이 씨가 말했습니다.
전문가는 두 번의 지진을 겪은 후에도 목조 건물은 구조적 손상은 없었지만, 석고보드에 균열이 생겼다고 덧붙였습니다. 하지만 이는 매우 쉽게 수리할 수 있는 부분입니다. 또한, 지진으로 인한 심한 흔들림에도 불구하고 10층 건물의 외벽은 수평을 유지했습니다.
최소한의 수리와 신속한 서비스 재개는 지진으로 인한 경제적 , 사회적 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
10층짜리 목조 건물은 지진에도 견딜 수 있도록 특별히 설계되었습니다. 사진: ABCnews
지진 시험을 완료한 후, 10층 목조 건물은 해체되어 다른 시험 구조물로 재활용될 예정입니다. 연구팀은 이 시험 결과가 고층 목조 건물의 건설을 촉진하는 데 도움이 되기를 기대합니다. 목조 건물의 강도가 실제 시험에서 입증되었기 때문입니다.
전문가들에 따르면, 내진 설계의 핵심은 대형 목재 외에도 이동식 벽체입니다. 진동대를 지탱하는 철근 기초를 영구적으로 세우는 대신, 이 특수한 유형의 벽체는 기초 위에 위치하여 구조물 전체를 따라 철근으로 고정됩니다.
이 경우, 철근은 고무줄처럼 벽을 고정하고 유연성을 제공합니다. 따라서 지진이 발생하면 벽이 흔들리고 심지어 기초에서 떨어져 나가지만, 철근은 벽이 너무 많이 움직이지 않도록 합니다. 이 설계는 지진 발생 후 건물의 구조적 손상을 방지하기 위해 많은 움직임을 견딜 수 있도록 설계되었으며, 이로 인해 구조물이 붕괴되거나 수리가 어려워질 수 있습니다.
(출처: 베트남 여성)
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