Page 300 중학교 기술가정① 지도서

건설 기술의 세계

꿈 & 끼
초고층 빌딩의 내진 설계 기술!
타이베이 금융 센터,
초고층 빌딩 건설 기술의 핵심은 무엇보다 안전이다. 아무리 보기 좋은
마천루 경쟁, 높은 빌딩이라도 안전에 문제가 있다면 위험만 더해지기 때문이다. 이때 안 황금 쇠구슬의 비밀!
전 기술 중 핵심은 내진 설계이다. 지진은 상하 진동보다 좌우 진동이 더
어디까지 갈까? 크기 때문에 센 강도의 지진에도 견딜 수 있는 건축물을 짓는 것이 매우
중요하다. 세계 초고층 빌딩들은 이런 내진 설계에 의해 건축된다. 우리나
라의 경우 강남의 GT 타워는 진도 6.0, 미국 뉴욕의 트레이드 타워는 진
대만의 타이베이 금융 센터의 98
도 7.0에 견딜 수 있게 지어졌다. 지진이 잦은 일본 도쿄의 도쿄 스카이트 층에는 무려 지름 6m짜리 황금 쇠구
세계 최고층 빌딩 순위 리는 이보다 훨씬 높은 진도에도 견딜 수 있게 지어졌다고 한다. 슬이 달려 있다. 사람들은 그냥 장식
용으로 달아 놓았겠거니 생각하겠지
2003년, 타이베이 금융 센터가 완공되면서 말레이시아의 수도인 쿠알라
만 이것은 어떤 지진에도 견디게 해
룸푸르의 페트로나스 트윈 타워를 제치고 세계 최고층 빌딩 자리를 차지
주는 제진 구조물이다. 이 구슬이 마
하였다. 하지만 2009년 아랍 에미리트 두바이에 부르즈 할리파가 등장함
치 시계추와 같은 역할을 하여 지진
으로써 세계 최고층 빌딩 순위가 바뀌었다. 이후 초고층 빌딩 경쟁이 본격 에 흔들리는 건물을 견디게 해 준다.
화되어 보다 높은 빌딩이 여러 개 더 세워졌다. 한편 앞으로 세계 최고층
빌딩의 주인공은 또다시 바뀔 전망이다. 사우디아라비아에서 제다 타워가
2019~2020년 완공을 목표로 건설 중에 있기 때문이다. 만약 제다 타워가 한국 1호 지진학 박사!
완성되면 빌딩의 높이가 킬로미터 시대에 돌입하게 된다. 대한민국 1호 지진학 박사인 이기화 서
1000m 울대 명예 교수는 불모지와 같았던 우리나
라에 지진학 연구를 처음으로 시작한 사람
이다. 우리나라의 고대사부터 근세사까지
829.8m 역사 기록에 남아 있는 지진 기록들을 발굴
해 현대 지진 연구에 적용하였다. 또 원자
508m
력 발전과 관련된 지진 재해 가능성을 연구
하여 지진에 대한 사
회적 관심을 불러일으
452m
특이한 모양의 이색 건축물들 키기도 하였다. 현재
이제 성냥갑처럼 생긴 단순한 모양의 빌 까지 지진학에 관하여
딩들은 지겹다. 이에 독특한 디자인을 한 우리나라 최고의 학자
이색 건축물들이 모습을 드러내고 있다. 울 로 손꼽힌다.
룩불룩 블록을 쌓아 놓은 듯한 모양의 빌
딩, 마치 물결이 치는 듯 부드러운 곡선 모
드림 씨어터
양의 빌딩, 벌집 모양의 외형을 한 빌딩, 마
치 꽈배기를 꼬아 놓은 듯한 모양의 빌딩 Q1. 우리 동네에 지진이 나면 어떤 일이 벌어질까?
등은 도심의 단순함에 지친 사람들의 눈을 Q2. 세계적 내진 설계 기술을 보고 느낀 점은 무엇인가?
즐겁게 하기에 충분하다.
페트로나스 트윈 타워 타이베이 금융 센터 부르즈 할리파 제다 타워
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지진에 대비한 건설 구조물 내진 설계 하기 위해서는 일반 콘크리트보다 시멘트 비율이 높고 단위 수
내진 설계는 일반적으로 구조물의 동적 특성, 지진의 특성 및 량이 적은 고강도 콘크리트를 사용된다. 특히 부르즈 할리파의
지반의 특성을 고려하여, 지진에 안전할 수 있도록 구조물을 설 코어 월에는 800kg/㎠의 고강도 콘크리트가 사용되었다.
계하는 것이다. 내진 설계의 목적은 대규모의 지진으로부터 구 GPS 시스템과 타워 크레인 | 초고층 건물은 아무리 고강
조물의 붕괴나 극심한 피해를 방지하여 구조물의 안에서나 그 도 콘크리트를 사용해도 건물 자체의 무게로 인해 높이에 미
주위의 인명 피해를 극소화하는 데 있다. 지진이 일어나면 상하 세한 차이가 발생한다. 이런 오차를 줄이기 위해 GPS(Global
진동보다 좌우 진동이 일어나므로 이런 진동을 견디게 건축물 Positioning System) 계측 시스템을 사용한다. GPS 계측 시스
내부를 튼튼하게 만들어 건축물을 강화하여야 한다. 이러한 내 템은 GPS를 이용해 실시간으로 초고층 건물의 위치 변화량을
진설계는 지진에 의한 피해를 어떤 방식으로 줄이느냐에 따라 측정하여 건축 설계 시 높이의 차이가 발생하는 것까지 미리 수
크게 내진 구조 설계, 면진 구조 설계, 제진 구조 설계의 세 가 정해 건축 구조물을 완성한다. 건물이 높아지면 높아질수록 고
지 방법으로 설계한다. 층부로 건축 자재를 옮기는 일도 어려워진다. 이때는 대형 타워
초고층 건물 건설에 적용되는 기술 및 시공 크레인을 사용한다.
초고층 건물은 낮은 건물을 짓는 것과 근본적으로 다른 방법 바람의 문제 해결 | 산이 위쪽으로 갈수록 좁아지는 원뿔 모양
으로 지어진다. 초고층 건물을 짓기 위해서는 건축물의 자재를 인 것처럼 건물 상층부의 단면적을 줄여 바람과 부딪히는 면적
상층으로 운반해야 하는 문제와 지진과 태풍 등의 자연 재해에 을 줄이는 방법과 건물의 모서리를 둥글게 만든다. 이 방법은
따른 안전 문제, 바람 문제 등을 해결해야 한다. 바람이 건물 벽면을 타고 흘러 나가기 때문에 바람이 일으키는
코어 월과 고강도 콘크리트 | 코어 월(Core wall)은 초고층 건 진동을 10~20% 감소시킬 수 있다. 또한 건물 상층부에 구멍을
물 건축의 핵심이 되는 벽체로 사람으로 치면 척추에 해당한다. 뚫는 장치를 만들어 바람이 건물에 부딪히지 않고 지나갈 수 있
코어 월이 건축물의 지반 깊숙이 단단하게 박혀 올라가야만 건 도록 건물 상층부에 큰 구멍을 뚫는 방법을 이용하여 문제를
물이 쓰러지지 않고 중심을 잡아 줄 수 있다. 코어 월은 높은 해결할 수 있다. 그리고 건물에 제진 장치 시설물을 설치하여
기준의 구조 강도가 요구되며 사용되는 콘크리트도 엄청난 압력 바람의 진동을 완화하여 준다.

을 견딜 수 있어야 한다. 보통 건축용 콘크리트는 단위 면적당 ※ 출처: 산업통상자원부 블로그 경제다반사
지탱할 수 있는 무게로 강도를 나타내는데, 초고층 건물을 건설

8. 건설 기술의 세계 대단원 마무리
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중등기술가정지도서-3차제출.indb 298 2017-07-28 오후 1:02:32