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해구형거대지진의 장주기진동과토목구조물의 내진성

전문가 제언: ○ 우리나라는 1978년 10월 홍성에서 대지진이 발생한 이 크고 작은 지진이 계속되고 있어, 초 광대역~단주기의 지진계를 설치하여 대비하고 있다. 판 구조이론에 의하면, 지진은 크게 두개의 판이 스치면서 마찰에 의한 변형으로 일어나는 Tectonic 지진(본문에서는 해양판이 대륙판 아래로 삽입해서 들어가는 해구 형 지진)과 판 내에서 발생하는 인트라 플레이트 지진으로 나누고 있다.

○ 일본은 태평양판, 유라시아 판, 필리핀판, 북아메리카 판이 연접해 있어서 불안정한 상태로 환태평양 지진대에 속하고 있어, 항상 대형지진이 발생할 가능성이 큰데 특히 태평양판이 대륙판을 아래로 밀고 들어오는 해구형 지진에 우려하고 있다.

○ 1995년의 고베 대지진을 계기로, 일본은 방재과학기술연구소 등에 엄청난 투자 확대로 진도 3이상의 지진은 2~3분 이내에 위치와 진도를, 5분 이내에 규모를 발표할 수 있는 수준에 이르고 있다.

○ 우리나라는 1988년에 건축법에 내진설계 기준을 도입하였고, 1991년에 토목구조물에는 처음으로 고속전철용 설계시방서에 내진설계 규정이 도입되었고, 1992년엔 도로교 시방서에서 모든 도로의 교량에 내진설계를 의무화 시켰다.

○ 내진설계는 횡 방향 거동의 최적화와 함께 강성의 최적배치, 특히 토목구조물은 지진이 동하중이므로 질량의 최적배분이 중요하다. 그러나 구조물이 복잡할수록 해석의 정확도는 낮아져서 등가 정적해석과 동적해석에서의 오차는 40%까지 달하고 있어, 내진설계 기준은 미국, 일본 등 선진국도 대규모 지진 발생 시마다 계속 개정하고 있는 상황이다.

○ 이 글 가운데 토목구조물에 대한 내진성능을 위한 제언은 우리에게도 적용될 수 있는 조언이라고 보며, 지진대책으로는 무엇보다 조기경보시스템의 지속적인 구축과 기간산업 및 주요 구조물에 대한 내진성능의 조사를 계속하여 대비책을 수립해야 한다.

저자: Muneo Hori
자료유형: 학술정보