그랭이 공법은 어떻게 지진의 파동을 제어하거나 완화하는 역할을 할 수 있나요?

Question

그랭이 공법은 어떻게 지진의 파동을 제어하거나 완화하는 역할을 할 수 있나요? 이러한 방식이 어떤 원리로 건축물과 인명 안전에 긍정적인 영향을 줄 수 있는지 설명해주세요.

Answer 1

안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.

그랭이공법을 간단히 설명하겠습니다. 보통 건축물을 세울 때 땅을 어느 정도 파내고 그 안에 바위 같은 것은 제거합니다. 그 후 땅을 평평하게 만들면서 밀도가 높아지게 다집니다. 그러면 바위가 빠진 공극이 채워지고 단단해지는데 그랭이 공법은 건축물을 올리 위치에 큰 바위가 있으면 파내지 않고 그대로 둡니다. 그 바위를 주춧돌로 두고 상부에 구조물로 쓸 석재 하부를 바위 굴곡에 맞춰서 다듬어서 올립니다. 그렇게 하면 기존에 있던 바위와 일체화시키기 쉽고 오랜 세월 있던 바위이기 때문에 지반에도 더 견고하게 고정시킬 수 있습니다. 물론 기존 바위가 크고 무거워야 합니다. 오랜 세월 자리했던 크고 무거운 바위일수록 지반과 일체화가 잘 이루어져 있고, 그 위에 그랭이공법으로 세워지는 건축물이 더 안정적으로 유지될 수 있는 것입니다.

위에서 설명했듯이 기존에 있던 바위 굴곡에 맞춰서 만들어진 구조물이 세워지는 것이기 때문에 약간의 틈은 있습니다. 그 공간으로 인해 지진의 진동이 다 전달되지 않아 실제 구조체는 진동이 감소된 상태로 영향을 받는 것입니다. 서양의 건축방식은 바위가 있을 때 홈을 파내고 그 위에 올라갈 건축물과 단단하게 고정할 부재를 삽입하여 완전히 정착시키기 때문에 지진 발생시 진동이 그대로 구조체로 전달되기 때문에 구조체가 버텨내기 힘든 진동일 경우 무너지게 되는 것입니다. 현대건축에서는 내진설계가 더 발달해서 구조체의 강도나 유연성, 별도의 설비 등 다양한 것을 계산하여 대응할 수 있지만 옛날 건축에서는 그런 것이 없었기 때문에 그랭이공법 같은 방식이 매우 지혜로운 건축방식이라 생각할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

그랭이 공법은 주로 지진의 파동을 제어하거나 완화하기 위해 사용되는 지진공학 기술 중 하나입니다. 이 방법은 지진 파동의 에너지를 분산시키는 것을 목표로 합니다.

그랭이 공법은 지진의 파동을 제어하기 위해 지반에 추가적인 에너지를 주입하여 지진 파동의 진폭을 감소시키는 방식입니다. 일반적으로, 그랭이 공법은 지진에 대비하여 건물이나 다른 구조물의 안전성을 향상시키는 데 사용됩니다.

이 방법은 주로 그랭이라고 불리는 강성재료를 지반에 주입하는 것으로 이루어집니다. 그랭이는 일종의 수소화된 실리콘화합물로서, 액체 형태에서 고체로 변하면서 지반 내에서 응고하고 강하게 결합합니다. 이로 인해 지반의 강도와 강성이 증가하고, 지진 파동이 전달되는 경로가 감쇠됩니다.