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올해는 유난히도 아이티와 칠레, 멕시코, 중국 등 세계 각지에서 지진 피해가 이어졌고 우리나라에서도 제주, 시흥을 비롯하여 여러 지역에서 지진이 발생, 국민적 관심도가 늘어났다.
과거 지진재해의 교훈을 통해 볼 때 인명 및 재산피해를 유발하는 가장 큰 직접적인 원인은 건축물의 붕괴이다. 이러한 피해를 저감시키기 위해서는 국내 건축물에 대한 내진성능 확보가 시급한 상황이다.
즉, 건축물의 피해규모에 의해 인명 및 재산피해가 직결될 수 있기 때문에 건축물의 내진설계 및 내진보강의 적용 유무는 곧 지진방재정책에 있어서 매우 중요하면서 기본적인 항목이다. 이는 과거 해외 지진재해 사례를 통해서 직접적으로 확인할 수 있다.
실례로 페루의 경우 과거 1970년 규모 7.9의 Chimbote 지진(66,000명 사망), 1974년 규모 8.1의 Lima 지진(78명 사망), 2001년 규모 8.4의 Arequipa 지진(138명 사망)으로 인해 막대한 인명, 재산피해를 경험한 바 있다. 이에 페루 정부에서는 내진설계 및 내진보강 기준을 마련하고 피해를 받지 않은 건축물 및 신축건축물에 내진보강을 적용하고자 하였다.
하지만 최근 2007년 발생된 규모 8.0의 이카(Ica) 지진(519명 사망) 발생시 내진보강 된 건물의 경우 지진에 붕괴되지 않았지만 실제 보수보강 비용 문제로 다수의 주택들에 대한 내진보강은 이루어지지 않았기 때문에 막대한 피해가 발생된 것으로 보고되었다.
또한 붕괴 건축물에 대한 정확한 통계자료는 발표되지 않았지만 1999년 8월 터키 이즈미트지진(7.8), 2001년 1월 인도 구자라트지진(7.7), 2005년 10월 파키스탄 지진(7.6), 2007년 8월 페루 지진(8.0)을 비롯하여 최근 2008년 5월 중국 쓰촨성지진(8.0), 2009년 4월 이탈리아 라퀼라지진(6.2), 2010년 1월 아이티 지진(7.0) 등의 사례로부터 저층 건축물의 붕괴가 두드러졌던 것을 알 수 있다.
이러한 저층 건축물의 대규모 붕괴는 저층 건축물이 지진에 취약한 구조적 특성을 지닌 것과 더불어 대다수 내진설계가 적용되지 않아 대규모 붕괴로 이어졌던 것으로 분석되고 있다.
실제 지진파 에너지의 경우 일반적으로 저층에 더욱 잘 전달되며 이에 건물도 쉽게 흔들리는 경향이 있다. 즉, 국내외에서 관측된 지진파의 경우 대다수 주기가 짧은 특성이 있으며 저층 건축물 역시 짧은 주기의 특성으로 인해 저층 건축물에 공진현상의 발생 가능성이 높아지고 이에 저층 건축물에서는 지진에너지의 증폭으로 인한 더욱 큰 피해가 예상될 수 있다.
우리나라는 1988년 7월부터 건축물의 구조기준 등에 관한 규칙을 마련하여 내진설계를 적용하였으며 이후 1996년도에 5층 이상 건축물, 2005년 4월에 3층 이상의 건축물에 대하여 내진설계를 한층 더 강화하며 발생 가능한 지진에 대한 대비를 충실히 진행하고 있다.
하지만 이러한 노력과는 별개로 내진설계 및 내진보강과 관련하여 우리는 아직까지 몇 가지 큰 문제점을 발견할 수 있다. 즉, 기존시설물에 대한 추가적인 내진설계 및 내진보강 적용 문제를 비롯하여 2층 미만의 건축물에 대한 내진설계 적용여부가 논란의 대상이 되고 있는 실정이다.
먼저 기존시설물에 대한 내진설계 및 내진보강 여부를 살펴보면, 2008년 12월 31일 기준으로 내진설계 대상 시설 중 전국 공공, 민간 시설물의 경우(1,078,072개소 중 내진설계 적용시설이 198,218개소) 내진설계 적용이 18%에 그치고 있다. 이는 내진설계가 의무화된 1988년 이전에 건설된 82%가량의 시설물이 내진설계 미적용으로 향후 지진발생 시 위험에 노출되어 있는 상황에 직면하고 있다.
현재 정부의 제3차 지진방재종합대책에 의거 내진설계기준 법령 제정 이전에 설치된 기존시설물중 공공시설물의 경우 5년마다 내진보강기본계획을 수립하여 연차별로 내진보강토록 의무화하였지만, 기존 사유시설에 대해서는 지진재해에 대처가 어려운 상태로 노출되어 있다.
또한 2층 미만의 소규모 건축물이 기존 지진피해사례에서 보듯 대부분의 피해를 유발하지만, 현재 국내의 경우 2층 미만의 건축물은 내진설계 대상에서 제외되어 대규모 지진발생 시 피해가 우려되는 것이 사실이다.
즉, 1999년 9월 21일에 발생한 규모 7.6의 대만지진의 피해 양상을 살펴보면 전체 건축물 중 약 12% 정도의 건축물에 주요 구조부재 파괴 등 심각한 피해가 발생하였으며 저층 조적조 건축물 및 철근콘크리트조 건축물에 주된 피해가 발생했다.
총 468개동의 현장조사대상 건축물 중 95%인 444개동의 5층 이하 건축물에 피해 발생하였으며, 특히 1, 2층의 경우 전체 피해건축물 중 43%의 높은 비중 차지하며 수많은 인명 및 재산피해를 가중시켰다.
기존 연구로부터 국내에서 적용되고 있는 지진하중에 대하여 국내 철근콘크리트 건축물의 지진피해율을 상정한 결과 0.12g의 지진가속도에 대하여 9% 가량이 중파이상의 피해를 입는 것으로 나타났다.
또한 비보강 조적조 건축물의 지진피해율을 상정한 결과 0.12g의 지진가속도에 대하여 37.4%가량이 중파이상의 피해를 입는 것으로 나타났다.
이러한 저층 건축물의 경우 대다수가 주택을 비롯하여 근린생활시설로서 대다수가 사유시설이며 지진발생시 인명 및 재산피해를 가중시킬 수 있다. 따라서 이러한 저층 건축물에 대한 지진재해 대비의 중요성이 더욱더 중요할 것으로 본다.
지진재해저감을 위해서는 지진재해대책법 등을 통한 기존 사유시설에 대한 내진보강 권고 및 의무화 방안이 절실히 필요한 상황이며, 또한 내진설계 적용에서 제외된 저층(1~2층) 건축물에 대한 내진설계표준안 및 내진보강기법의 도출이 매우 중요할 것이다.
이러한 지진재해 대비를 위한 내진설계 및 내진보강의 시행은 내진관련 기술의 보급 및 훈련 그리고 전반적인 건축 토목 관련 분야의 기술력 향상 등의 경제적인 파급효과는 물론 지진발생시 지진 피해를 저감할 수 있는 경제적인 효과를 기대할 수 있을 것으로 본다.
