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내진·제진 댐퍼 적용해 튼튼한 목조주택 짓는다

하우스나비 최택용 대표 황인수 기자l승인2018.10.17l수정2018.10.17 14:27

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[나무신문] 전 세계적으로 지진은 매우 심각한 자연재해로 인명과 재산에 막대한 영향을 끼치고 있다. 몇 번의 큰 지진을 통해 우리나라도 더 이상 지진의 안전지대가 아님을 인식하고, 건축법으로 내진 설계 기준을 강화하고 있다. 이러한 때에 맞춰 하우스나비 최택용 대표는 목조주택 시공 시 필수 내진, 제진 아이템인 뮤댐을 공급, 자신이 직접 설계 시공하는 현장에 적용함으로써 관련 업계 및 소비자들로부터 비상한 관심을 모으고 있다. 최 대표로부터 제진댐퍼 뮤댐과 하우스나비의 사업현황에 대해 들어봤다.  <편집자 주>

 

하우스나비는 어떤 회사인가
뮤댐이라는 지진 방재 시스템을 강조하다 보니 사람들은 우리를 제진설비를 공급하는 업체로만 알고 있는 것 같다. 우리는 목조주택을 직접 설계하고, 시공하면서 지진 방재시스템인 뮤댐을 적용해 주택을 짓는 건축회사로 우리는 2015년 설립됐다. 2013년부터 스킵플로어라는 회사를 운영해 왔으나 그와 별도로 하우스 나비라는 법인을 설립해서 본격적으로 목조주택, 전원주택 설계 시공업체로 시장에 참여했다. 타 회사와 차별화하기 위해 내진 설비인 뮤댐을 설계 및 시공에 반영, 지진에 안전한 주택을 짓고 있다. 겉만 번지르르한 집보다 튼튼하고 안전한 집을 짓겠다는 게 첫 번째 설립목적이다.

지금까지 제진 댐퍼를 적용해 지은 집은 몇 채나 되나
설계는 꽤 많이 했다. 우리가 뮤댐을 국내에 소개한 것이 작년부터다. 2016년도에 일본 업체와 계약을 맺고 2017년부터 수입해 주택에 적용하기 시작했으며, 올해초 건축박람회에서 본격적으로 홍보하기 시작했다. 뮤댐을 적용해 우리가 직접 설계, 시공해서 지은 집은 다섯 채 정도 된다. 댐퍼는 시공방법만 알려주면 쉽게 시공할 수 있다. 그래서 우리가 직접 시공도 하지만, 현장 시공자들이 시공하는 경우도 있다. 스터드 세우는 공정을 진행할 때를 맞춰 우리가 현장에 가서 시공해 주기도 한다. 스터드 높이에 따라 3종류의 댐퍼가 있고, 댐퍼는 시공이 간편한 것이 장점이다.

좀 더 구체적으로 뮤댐에 대해 설명해 준다면
뮤댐은 지진에너지를 열에너지로 변환하여 진동을 85%이상 감소시키는 금속유동을 이용한 제진댐퍼로, 이 제품은 평상시 홀다운 앙카 및 브레이스 역할을 하지만. 지진발생시 제진 및 내진 기능을 발휘, 목조건축 시공의 필수 아이템이다.

뮤댐의 제진 원리는
뮤댐은 내강관과 외강관이 칼과 칼집처럼 이중구조로 돼 있어 슬라이드 되는 버팀목 형태의 댐퍼다. 슬라이드 부분에 볼트로 강하게 고정한 알루미늄판을 설치해 지진 시 신축성 있게 금속유동이 되면서 지진에너지를 열에너지로 바꾸어내며 진동을 제어한다.

한마디로 뮤댐은 금속 유동을 이용한 획기적인 제진 댐퍼로, 지진에너지를 열에너지로 변환시켜 흔들림을 최소화하는 ‘저비용 고효율’의 제품이라고 할 수 있다.

‘금속유동을 이용한 제진’이란
금속유동이란 알루미늄과 강철을 강하게 누른 채 슬라이드 시키려고 했을 때 양자의 접촉면이 타면서 완전 접착되고 그 상태로 무리하게 다시 슬라이드 시켰을 때 강철보다 부드러운 알루미늄이 끈적거리면서 움직이기 시작하는 현상이다. 슬라이드를 반복해도 알루미늄은 젤처럼 문질러지면서 마찰저항력을 유지한다. 반복 마찰을 받아도 그 마찰저항력이 거의 저하되지 않는 알루미늄과 강철의 조합을 이용한 원리다. 뮤댐의 성능은 속도에 영향을 받지 않기 때문에 장주기 지진·단주기 지진 어느 쪽에도 대응 가능하다. 뮤댐은 철골주택과 마찬가지로 60년 이상의 내구성을 보장한다. 만일의 경우 녹이 발생할 경우에도 성능의 저하가 없다. 이것은 염수 분무 시험으로 확인됐다. 반복되는 지진에도 금속유동부의 마모가 거의 발생하지 않기 때문에 성능이 유지된다. 교토대학 방재연구소에서 효고현 남부지진 규모와 동일한 조건의 흔들림으로 진동실험을 한 결과 10회 정도의 지진을 겪어도 강도가 떨어지지 않았다.

제진 댐퍼 뮤댐과의 인연은
안전한 집을 짓기 위해 많은 현장을 다녀봤다. 국내 현장을 돌아다니다 보니 제대로 하는 현장도 있지만 그렇지 않은 곳도 많았다. 저런 집들이 안전할까? 과연 저런 집들이 바람이나 지진을 견딜 수 있을까? 이런 의문을 떠올리며 우린 좀 차별화 되고 튼튼한 집을 지어야 겠다는 생각을 했다. 외국에서는 어떻게 집을 짓는지 다양한 사례를 살펴보고, 해외에서 개최되는 박람회 등에도 가 보았다. 그렇게 해서 찾은 업체가 일본의 아이딜 브레인이(Ideal Brain)라는 회사였다. 일본 현지의 20여 가지 이상의 댐퍼 중에서 뮤댐을 선택한 이유는 가격이 합리적이고, 가벼우며, 시공이 간편한 점 때문이었다. 2017년 4월부터 이 회사의 목조주택 제진장치 뮤댐을 판매하다가 10월부터 우리나라에서 처음으로 내진과 제진방식 지진 방재 시스템을 적용한 목조주택을 시공했고, 올 3월 아이딜 브레인사와 한국시장 독점계약을 체결했다. 

태풍에도 효과가 있나?
당연하다. 한국건설생활환경시험연구원(KCL)에 지진하중, 풍하중 등 실험을 의뢰했다. 사실 주택은 지진이 왔을 때 흔들리지 않는 것도 중요하지만 평상시 바람에 꾸준히 노출되기 때문에 풍하중에 얼마나 견딜 수 있는가도 중요하다. 지진실험은 몇 회만 하면 되지만 풍하중 실험은 수천 번 해야 한다. 실제로 2000번에 걸쳐 풍하중 실험을 했다. 이상이 없다는 결과를 받았다.

댐퍼 설치시 어느 정도 규모의 지진까지 견딜 수 있나
고베지진의 진도가 7.2였다. 뮤댐은 이 규모의 지진에 대비할 수 있는 성능을 갖고 있다. 7.2는 강진이다.

제진 댐퍼의 역할 또는 성능을 쉽게 설명해 준다면
OSB합판을 덧대었을 때 벽배율(강도)은 2.3배 정도 높아진다. 그런데 한 번 지진을 겪게 되면 못 박은 자리들이 헐거워져 벽의 강성이 제로화 된다. 그러나 댐퍼를 사용하면 진동을 잡을 수 있다. 댐퍼의 사용 최종 목적은 지진이 왔을 때 집을 무너지지 않고, 장기간 보존할 수 있게 하기 위함이다. 지진을 겪고 났을 때 모든 벽이나 이음새가 헐거워지는 건 사실이다. 하지만 뮤댐은 이것을 최소화시킨다.

댐퍼 하나를 사용할 경우 2.2배의 효과를 낸다. OSB합판을 시공하고 댐퍼를 설치할 경우 벽이 헐거워지더라도 댐퍼가 한 번 더 잡아주기 때문에 내력벽의 강도는 4.5배 정도 향상되는 것이다. 댐퍼를 설치할 경우 지진 시 흔들리고 나서도 그 성능을 유지한다.

30평 주택에는 몇 개 정도의 댐퍼가 필요한가
단층일 경우에는 8개 정도 필요하고, 복층의 경우 1층에 8개, 2층에 4개 등 12개가 사용된다. 이 사용 개수는 60평 기준 필요한 수량이다. 60평 이상의 주택엔 좀 더 많은 양이 필요하다. 최근의 건축 설계는 난해한 경향이 있다. 힘 받는 벽이 많지 않기 때문에 댐퍼가 더욱 필요하다고 본다.

면진주택, 내진주택, 제진주택은 각각 어떻게 다른가
면진주택은 지면과 건물 사이에 면진층을 두어 지면의 진동에서 자유롭게 하는 즉, 주택이 공중에 뜬 상태에서 지면만 마음대로 움직이는 지진대책으로 이상적인 공법이다. 땅의 진동이 건물에 전해지지 않기 때문에 건물의 손상과 가구의 전도 등을 최소한으로 억제할 수 있다. 하지만 건물이 거의 변형하지 않기 때문에 본래의 내진성을 유지하지만 비용부담이 크다는 것이 단점이다.

내진공법은 버팀목이나 면재, 철물 등으로 강도를 높여 지진의 힘을 견디는 방법이다. 건물 자체의 형태를 유지하기 위한 공법이라고 할 수 있다. 기둥, 대들보와 면재를 철물로 고정함으로써 강도를 높이지만, 지진이 올 때마다 점점 느슨해지고, 또 전체의 균형이 깨지면 약한 곳에 점점 데미지가 집중된다. 이것이 전체 손상의 도화선이 돼 버린다. 현재 국내에서 사용되고 있는 내진보강 철물만으로는 실질적인 지진대책이라 보기 어렵다.

제진공법은 에너지 흡수제를 주택에 배치함으로써 건물의 진동 폭을 억제하는 공법이다. 초고층 빌딩과 다리에도 채용되는 최신의 흔들림 방지기술이라 할 수 있으며, 내진 공법과 조합함으로써 안전성을 높일 수 있다.

제진공법의 장점은 에너지를 흡수함으로써 건물의 변형을 억제하고, 이렇게 함으로써 건물의 타격을 감소시키며, 타격을 감소시켜 줌으로서 본래의 내진성을 유지시킨다. 면진공법과 비교했을 때 저비용으로 가능하기 때문에 일반주택에 적합한 공법이다.

최근의 지진대책은 내진에 면진이나 제진을 함께 도입해 성능을 유지시켜 주는 게 중요하다. 제진 댐퍼 뮤댐이 중요한 이유다.

우리나라에서 지진에 대한 인식은
경주와 포항에 큰 지진이 두 번 일어나면서 방진대책에 대한 소리가 높았던 것도 사실이다. 하지만 그 때뿐인 것 같다. 내진 설계, 시공을 하기 위해선 비용이 추가돼야 한다. 실질적인 건축비로 따지면 얼마 되지 않는다. 겉모습 치장에는 아끼지 않으면서 자신이 직접 살 곳의 안전에는 왜 그렇게 인색한지 모르겠다.

일본에서는 한 달에 1500세트가 나간다. 사실, 고베는 일본 내에서도 400년 동안 지진이 일어나지 않은 지역이라고 한다. 그래서 고베는 내진화율이 저조했었다. 즉 지진으로부터 안전하다고 생각해서 지진에 대한 대비를 소홀히 했기 때문에 지진 피해가 컸던 것이라고 얘기한다. 일본은 현재 내진화율이 2013년에 82%, 2020년까지 95%를 목표로 하고 있다. 우리나라도 적극적인 방진, 제진대책이 수립돼야 한다. 


황인수 기자  openvic@imwood.co.kr
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