10층 목조 건물, 지진 100회 견뎌내

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목조 건물은 93제곱미터의 시험 플랫폼 위에 실제 크기로 건설되었으며, 여러 차례의 지진 시뮬레이션 진동을 견뎌냈습니다.

톨우드(TallWood) 목조 건물이 5월 샌디에이고에서 진동대 테스트를 받고 있다. 사진: 샌디 허퍼커/블룸버그 — 톨우드(TallWood) 목조 건물이 5월 샌디에이고에서 진동대 테스트를 받고 있다. 사진: *샌디 허퍼커/블룸버그*

114피트(약 36미터) 높이의 이 목조 건물은 세계 최대 규모의 고성능 "진동대"를 이용하여 모의 지진을 경험한 역사상 가장 높은 구조물입니다. 이 진동대 시험은 유압 액추에이터를 사용하여 강철 플랫폼을 움직여 지진력을 시뮬레이션합니다. 블룸버그는 6월 6일, 이 진동대 시험이 톨우드 프로젝트의 일환으로 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스에서 진행되었다고 보도했습니다.

톨우드(TallWood) 프로젝트는 나무를 여러 겹 접착하여 만든 매스팀버(mass timber)로 만든 고층 건물의 내진 성능을 시험하고 있습니다. 매스팀버는 탄소 집약적인 콘크리트와 강철에 대한 지속 가능한 대안으로 점점 더 각광받고 있습니다.

10층짜리 목조 건물은 이미 100회가 넘는 지진을 경험했으며, 8월에 시험이 종료될 때까지 지진 발생 횟수는 계속 증가할 것입니다. 톨우드를 설계한 미국 회사인 레버 아키텍처의 설립자 토마스 로빈슨은 "이 건물은 약 5,000년의 수명을 갖지 않았다면 결코 경험하지 못했을 지진을 경험하고 있습니다."라고 말했습니다.

34미터 높이의 이 건물은 1~3개 층에 유리창을 중심으로 주황색과 은색 패널이 시공되어 있습니다. 건물의 나머지 부분은 개방형이며, 각 층에는 지진 발생 시 구조적 손상을 최소화하도록 설계된 수평 진동벽 4개가 설치되어 있습니다. 또한, 연구팀은 강한 진동을 견딜 수 있도록 내부 벽과 계단을 설계하고 건물 곳곳에 센서를 설치했습니다. 한쪽에는 5층 높이의 금속 가드 타워 두 개가 세워져 있고, 반대쪽 면에는 케이블로 건물을 고정하여 시험 중 건물이 무너지는 것을 방지합니다.

테스트 중인 목조 건물의 두 개의 감시탑. 사진: Sandy Huffaker/Bloomberg — 테스트 중인 목조 건물의 두 개의 감시탑. 사진: *Sandy Huffaker/Bloomberg*

5월 어느 날 아침, 엔지니어들은 두 가지 지진 재해를 재현하기 위해 진동판을 프로그래밍했습니다. 첫 번째는 1994년 로스앤젤레스에서 발생한 규모 6.7의 지진이었습니다. 단 20초 만에 건물과 고속도로가 붕괴되어 400억 달러 이상의 피해를 입혔고, 60명이 사망했습니다. 두 번째는 1999년 대만에서 발생한 규모 7.7의 지진으로, 콘크리트와 철골로 지어진 수많은 고층 빌딩이 파괴되고 2,400명 이상이 사망했습니다.

30분 후, 전문가들은 건물 진입이 안전하다고 판단했습니다. 톨우드 프로젝트 책임 연구원이자 콜로라도 광산대학 토목환경공학과 부교수인 실링 페이는 3층 벽과 바닥을 점검했습니다. 페이는 "예상했던 결과입니다. 구조적 손상은 없었습니다. 건물을 신속하게 다시 사용할 수 있다는 뜻입니다."라고 말했습니다.

로빈슨은 값비싼 구조적 수리를 피하고 건물을 신속하게 복구하여 운영할 수 있었던 것이 지진으로 인한 경제적 , 사회적 비용을 줄이는 데 도움이 되었다고 말했습니다. 그는 또한 톨우드 건물의 외벽이 격렬한 진동에도 불구하고 똑바로 유지되었다고 덧붙였습니다.

지진 시험이 완료되면 건물을 해체하고 그 구성 요소를 재활용하여 다른 시험 구조물을 건설할 예정입니다. 연구팀은 이 시험 결과가 목재를 이용한 고층 건물의 강도를 입증함으로써 더 많은 건설을 촉진할 수 있기를 기대합니다.

투 타오 ( 블룸버그 에 따르면)

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