이경진 한전 전력연구원 차세대송변전연구소 구조내진그룹 책임연구원, “지진감쇠장치 개발로 시설물·건축물의 내진성능 향상”

지진 안전지대로 불리던 우리나라는 최근 지진발생건수가 꾸준히 증가되고 있다. 규모 3.0 이상의 지진발생 횟수가 2010년 이전 연평균 3회에서 최근 10.6회로 증가하고 있어 변전소 등 전력 시설물은 지진재해대책법에 따라 규모 6.6의 지진에도 견딜 수 있는 내진안전성을 확보해야 한다.

이경진 한전 전력연구원 차세대송변전연구소 구조내진그룹 책임연구원은 “정부에서는 지진재해대책법을 제정해 공공시설물의 내진안전성을 확보하는 것을 요구하고 있다”며 “운영 중인 건축물에 내진보강을 할 경우 내부 내진보강방법이 많이 사용되고 있는데, 이 방법은 직원이 근무하고 있을 경우 제약사항이 많다”고 설명했다.

한전 전력연구원(원장 배성환)에서는 변전소 등 전력관련 시설물과 건축물의 내진성능을 향상시킬 수 있는 ‘내진보강 지진감쇠장치’를 개발·완료했다.

이 장치는 특히 직원이 내부에서 근무하고 있는 환경적 제약사항을 극복하고 건축물 외부에 설치해 내진보강을 용이하게 할 수 있다는 점이 장점이다.

내진성능 87% 이상 향상… 건물 외부에 간단 설치
지역본부 설치 시범 운영… 전력시설에 확대 적용 

건물외부 간단 설치 시공…적용성 높여

“내진보강 지진감쇠장치는 사용중에 있는 건축물의 내부에서 내진보강을 하기 어려운 경우, 건축물의 외부에 설치해 내진보강을 용이하게 할 수 있는 장치다. 또 건축물의 국내외 내진설계기준이 강화돼 내진보강시스템을 교체 또는 보강할 필요가 있을 경우, 장치의 강성을 크게 해 설계를 변경함으로써 신규 내진보강 수요에 유연하게 대응이 가능하다”

이경진 책임연구원은 최근 개발된 지진감쇠장치에 대해서 소개하며 건축물의 지진대비 보강에 따른 경제성과 환경적 제약사항에 대해 대처할 수 있음을 강조했다.

이 장치는 건물 외부에 설치돼 지진이 발생할 때 건물에 전달되는 수평방향의 힘을 장치 내부의 기둥이 흡수해 건물 내진성능을 87%이상 향상시킨다.

안정적인 전력공급을 위한 송배전망을 운영하는 한전은 변전설비, 지역본부, 변전소 등을 전국적으로 갖추고 있으며, 이들 건물은 지진규모 6.6에 견디게 끔 설계돼 있다.

이경진 책임연구원은 “이번에 개발된 지진감쇠장치는 건축물의 내진보강용도로 개발된 것으로 특히 2005년 이후 건설된 국내 건축물은 내진설계가 돼 있지만 반면 이전에 건설된 건축물은 내진설계가 안된 건축물들이 많다. 이들 건축물들에 지진감쇠장치를 적용할 수 있다”며 “이 장치는 강봉이 지진면을 흡수해 건축물의 내진성능을 향상시킨다. 또 건물 외부에 간단하게 설치 가능해 시공성과 현장 적용성이 높다”고 설명했다.

향후 대형 발전설비 및 구조물 등 적용성 평가

지난해 9월 경주에서 발생한 지진으로 인해 발전소에 대한 불안감이 사회적으로 높아진 상태다. 특히 지진으로부터 비교적 안전하다고 여겼던지라 경주지진의 여파는 급기야 원자력발전소의 불안감으로 확산돼 있다는 게 원자력계 전문가들의 목소리다.

고층건물보다는 저층건물에 대한 피해가 많았던 것도 경주지진의 한 특징이다. 이에 대해 전력연구원에서 개발한 지진감쇠장치는 저층건물 보강에 적합하다고 이경진 책임연구원은 설명했다.

이경진 책임연구원은 “외부에 지지구조물을 설치하고 강봉이 지진력을 흡수하는 구조인지라 지진대비 내진보강이 안된 저층건물에 쉽게 적용시킬 수 있는데, 이러한 설치방법은 기존 건축물의 내진보강에 적용하고 있는 기존 보강장치에 비해 경제성으로도 15~20% 정도 절감할 수 있을 것으로 예상된다”고 설명했다.

이어 개발된 지진감쇠장치 관련 특허를 출원하고 관련 민간기관에 기술이전을 추진할 계획이라고 밝혔다.

이경진 책임연구원은 “한전의 주요 사업장의 내진보강이 필요할 경우 내부 내진보강이 어려운 사업장에 대해서 본사와 협의 후 적용을 추진할 예정”이라고 설명하며 “대형 발전설비, 구조물은 일반 건축물에 비해서 설계하중이 크고 고려해야 할 사항이 많다. 지진감쇠장치의 대형 발전설비로의 적용은 이런 제반요소를 충분히 검토한 후 적용성을 평가할 예정”이라고 설명했다.

한전 전력연구원은 12월까지 한전 목포지사와 안성지사에 설치해 시범 운영을 완료 후 변전소·발전소 등 전력 시설에 확대 적용할 예정이라고 밝혔다.