내진설계는 어떤 원리로 하는거죠?

Question

큰 건물이 좌우로 흔들리는데 딱딱한 콘트리트가 부셔지지 않고 버티는 것은 어떤 과학적인 원리가 스며들어있는건가요?

또한 내진설계는 어느정도 진도까지 버틸 수 있죠?

Answer 1

안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.

내진설계로 버틸 수 있는 진도는 7정도까지 버틸 수 있는것이 기준으로 되어있습니다.

내진 설계의 원리는 공명 진동수를 없애는데 있습니다.

모든 물체에는 공명 주파수가 존재합니다. 공명 주파수는 물체의 재질, 모양, 크기 등과 관련이 있으며 물체를 가장 강하게 진동시킬 수 있는 주파수라고 생각하시면 됩니다. 물체를 특정한 진동수를 주어 흔들 때, 떨림의 진폭이 가장 클 때가 공명주파수가 된것인데, 이 공명 주파수에 도달한 물체는 떨림의 진폭으로 인한 뒤틀림을 이기지 못하고 부숴집니다. 이러한 공명 주파수는 지진에 의해 생길 수 있는데, 이를 최소화 하기 위해 지진 흔들림에 괜찮은 소재를 사용하거나 공학적으로 건물을 유연하게 짓는 방법들이 있습니다.

도움이 되셨다면 추천 부탁드립니다.

Answer 2

내진 설계는 지진에 견딜 수 있도록 건물을 설계하는 것입니다.
하지만 어떠한 지진에도 대항할 수 있는 설계는 사실상 불가능합니다.
즉, 내진 설계는 지진이 일어났을 때, 완전 붕괴를 막아 인명 손실을 최소화하는 것이 목표입니다.

Answer 3

안녕하세요. 과학전문가입니다.

내진설계는 지진이 일어나도 충격에 의한 흔들림을 최소화한 설계입니다.

그래서 콘크리트 벽 등을 추가적으로 설치하여 흔들림을 방지하는 것입니다.

하지만 이것만으로는 부족하여 면진 설계라고 해서 진동 주기를 늘려서 피해를 줄이는 설계도 함께 하고 있습니다.