미국에서는 실물 크기의 목조 건물이 93제곱미터 크기의 시험 플랫폼 위에 세워져 지진을 모사한 여러 차례의 진동을 견뎌냈습니다.
톨우드 목조 건물은 지난 5월 샌디에이고에서 진동대 시험을 거쳤습니다. 사진: 샌디 허퍼커/블룸버그
높이 34미터의 이 목조 건물은 세계 최대 규모의 고성능 '진동대'에서 모의 지진을 견뎌낸 가장 높은 구조물입니다. 진동대는 유압 액추에이터를 사용하여 강철 플랫폼을 움직여 지진력을 모의합니다. 블룸버그 통신은 6월 6일, 캘리포니아 대학교 샌디에이고 시설에서 진행된 이 진동대 실험이 '톨우드 프로젝트'의 일환이었다고 보도했습니다.
톨우드 프로젝트는 여러 겹의 나무를 못으로 접합하여 만든 일체형 목재로 제작된 고층 건물의 내진 성능을 시험하는 것을 목표로 합니다. 일체형 목재는 탄소 배출량이 많은 콘크리트와 철강을 대체하는 지속 가능한 건축 자재로 점점 더 인기를 얻고 있습니다.
10층짜리 목조 건물은 100회 이상의 지진을 견뎌냈으며, 8월에 테스트가 완료될 때까지 그 횟수는 더 늘어날 것으로 예상됩니다. 톨우드 설계에 참여한 미국 건축 회사 레버 아키텍처의 설립자 토마스 로빈슨은 "이 건물은 약 5,000년 동안 존재해 오지 않았다면 현실적으로 결코 겪을 수 없었을 지진 횟수를 경험하고 있다"고 말했습니다.
높이 34미터의 이 건물은 1층부터 3층까지 유리창 주변이 오렌지색과 은색 패널로 마감되어 있습니다. 나머지 층은 개방형 구조이며, 각 층에는 지진 발생 시 구조적 손상을 최소화하도록 설계된 수평 진동 벽이 4개 설치되어 있습니다. 또한, 엔지니어링 팀은 강한 진동에도 견딜 수 있도록 내부 벽과 계단을 설계하고 건물 전체에 센서를 설치했습니다. 한쪽에는 5층 높이의 금속 보호탑 두 개가 세워져 있으며, 반대쪽은 케이블로 건물을 지면에 고정하여 시험 중 건물이 무너지는 것을 방지합니다.
실험 중 목조 건물의 감시탑 두 개. 사진: 샌디 허프에이커/블룸버그
5월의 어느 아침, 엔지니어들은 진동 테이블을 프로그래밍하여 두 차례의 파괴적인 지진을 재현했습니다. 첫 번째는 1994년 로스앤젤레스에서 발생한 규모 6.7의 지진이었습니다. 단 20초 만에 건물과 고속도로가 붕괴되면서 400억 달러가 넘는 피해가 발생했고 60명이 사망했습니다. 두 번째는 1999년 대만에서 발생한 규모 7.7의 지진으로, 수많은 고층 콘크리트 및 철골 건물이 파괴되고 2,400명 이상의 목숨을 앗아갔습니다.
30분 후, 전문가들은 건물에 들어가도 안전하다고 판단했습니다. 톨우드 프로젝트의 책임 연구원이자 콜로라도 광산대학 환경 및 토목공학과 부교수인 실링 페이는 3층의 벽과 바닥을 점검했습니다. "구조적 손상이 전혀 없다는 것은 우리가 예상했던 결과입니다. 이는 건물을 신속하게 다시 사용할 수 있다는 것을 의미합니다."라고 페이는 말했습니다.
로빈슨에 따르면, 값비싼 구조적 보수를 피하고 건물을 신속하게 재가동시킨 것이 지진으로 인한 경제적 , 사회적 피해를 완화하는 데 도움이 되었다고 합니다. 그는 또한 톨우드 건물의 외벽이 강한 흔들림에도 불구하고 휘어지지 않고 그대로 유지되었다고 언급했습니다.
지진 시험이 완료되면 건물은 해체되고 구성 요소는 다른 시험 구조물에 재활용될 것입니다. 연구팀은 이번 시험 결과가 내구성을 입증한 고층 일체형 목조 건물의 건설을 장려하는 계기가 되기를 기대합니다.
( 블룸버그 에 따르면) 투 타오
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