다모아테크 장용일 대표

지진으로 인한 피해는 단순한 구조물의 파괴가 아니라 사회 전반의 시스템 마비를 불러일으키는 피해 이외에도 경제시스템 역시 크게 위협한다. 지난해 7월 일본 니가타 현에서 발생한 규모 6.8의 강진으로 인한 전체 피해액은 약 1조 5000억 엔에 달했다. 이 중 상공업 인프라와 관련된 부분의 피해액은 도로, 철도 등을 포함해 총 700억 엔으로 추산했다.

전산 서버의 파손 및 기능정지 등으로 인한 업무마비, 업무혼선 등의 간접피해액을 약 3% 정도로 추산하더라도 피해액이 무려 21억 엔이나 된다. 또 2001년 1월 인도 북서부 Gujarat Kutch 지구를 강타한 지진도 있다. 인도 내에서 산업설비가 집중된 지역으로 피해 규모가 약 50억 달러 이상에 달하는 것으로 나타났다. 그 중 생산중단으로 인한 피해액만 7.6~8.6억 달러로 파악됐다.

생산중단에는 기계 장비의 파손, 이상으로 인해 공장 라인을 가동할 수 없는 상태도 있겠지만, 전산 서버 마비로 인한 업무마비, 업무혼선 등도 있다. 역시 3% 수준만 추산해보더라도 250억 정도이다. 정보시스템에 대한 의존도가 높아질수록 정보서비스가 중단돼 업무에 심각한 피해를 주는 상황을 의미하는 재해복구 및 대비를 위한 조치는 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다.

가트너그룹과 미네소타 대학의 ‘파산예측 연구모형’에 의하면 전산시스템 마비로 복구 불가시 전체산업의 40%가 5년 이내에 파산할 수 있다. 금융업의 경우 2일내 복구가 지연된다면 그 중 25%가 파산할 수 있는 것으로 추정하고 있다. 선진국이고 IT기술이 집약된 곳일수록 지진 등과 같은 재난에 대한 대책이 마련되지 않다면 보다 더 큰 피해를 입을 수가 있다. 뉴욕시가 집계한 2001년 9.11테러로 인한 피해액은 총 550억 달러(IT 피해액 158억 달러)로 추정된다.

총 피해액 중 IT 피해액이 무려 30% 수준으로, 기업의 핵심시스템 및 애플리케이션 마비는 비즈니스 프로세스의 결함으로 이어져 결국은 수익성과 대고객신뢰 등 기업의 생존 자체에도 부정적인 영향을 미친다는 사실이 입증됐다. 9.11 테러와 같은 경우 지진과 같은 피해가 아닌 테러로 인한 피해이지만 현대사회에서 전산 시스템의 마비가 어떠한 재앙을 불러일으키는 지를 단적으로 보여주는 예라고 할 수 있다.

오히려 9.11 테러의 경우 국부 지역에만 발생한 사건으로, 서울과 같은 대도시에 지진이 발생하여 도시 전체가 지진 피해로 전산 시스템이 마비된다면, 금융계뿐만 아니라, 사회 전반의 관리 시스템이 무너져서 피해의 확산이 훨씬 더 클 것으로 예상할 수 있다. 따라서 우리는 사전에 재난·재해의 피해를 충분히 인식하고, 그에 따른 대책을 미리 준비할 필요성이 있다.

지금 우리는 주변 국가에서 발생한 대규모 지진 피해로 인해 지진에 대한 국민적 관심이 고조돼 있고, 경제적 수준이 향상 되어 “삶의 질”의 향상을 추구하고 있다. 이러한 물리적, 사회적 여건 이외에 법적으로도 재난 및 안전관리 기본법 및 자연재해대책법이 제정돼 체계적인 지진 방재대책을 요구받고 있는 실정이다.

따라서 진동저감장치(면진테이블)와 같은 각종 재해대책을 일반 기업, 관공서 등에 배치할 적절한 시기이다. 지금을 놓친다면 이전에 우리 사회가 보여주었던 것처럼 곧 이 관심이 식어 유야무야 될 수도 있다는 점을 명심해야 한다.

지진 후 신속한 회복대책 필요
지진에 의한 피해를 완전무결하게 막는 것은 기술적 불가능성과는 별도로 사회경제적 비용 부담 때문에 현실적이지 않다. 지진이 발생하더라도 어느 정도의 피해가 발생하는 것은 감수하되 이 피해의 신속한 회복이 국가 경제적인 측면에서 더 효율적이다. 다만, 우리 사회가 감내하고 허용할 수 있는 지진 피해정도, 즉 지진 위험도가 어느 정도 수준인가에 대한 합의가 먼저 전제돼야 한다.

외국에서 큰 지진이 발생해 인명과 재산 피해가 초래될 때마다 매스컴에서 이슈로 등장한다. 이로 인해 각종 대책을 수립하는 모습을 보이다가도 시간이 지나면 이 대책들은 제대로 수행되기 전에 잊혀져 버리는 경우가 많았다. 그 이면에는 우리나라에서 지진으로 인해 실제적인 피해가 발생할 가능성이 없다는 견해를 가진 사람들이 아직 많이 있고, 그 중 일부는 지진에 대비한 연구 활동조차도 피해를 과장해 국민들을 불안하게 만든다는 극단적인 의심도 갖고 있다.

하지만 역사지진기록을 살펴보면 삼국시대에 105회, 고려시대에 171회, 조선시대에 1,630회가 넘는 지진이 발생한 것으로 나타나며, 1905년부터 1999년 말까지 발생한 계기 지진횟수는 대략 920여회에 달하고 있다. 또한 기상청 관측 자료에 의하면, 창문이 흔들리고 물건이 떨어지는 등의 피해가 발생하는 지진규모인 규모 3.5~5.4 범위 내의 지진은 연평균 1회 이상으로 20년간 총 25회 발생한 것으로 나타났다. 이웃 나라 일본과 비교하기는 어렵지만, 통계 자료에 의하면 더 이상 우리나라는 지진 안전지대가 아니라는 것이다.

신진수 한국지진연구센터장은 “학계에서는 규모 5.0 이상의 지진이 10년 정도 발생할 경우 규모 6.0 지진이 자연 발생할 것으로 추측한다”고 말했다. 이는 우리나라에도 중규모 이상의 지진이 올 수 있다는 반증이다. 목표 지진 위험도의 기준이 최소 규모 6.0 수준은 돼야 한다는 것을 의미한다. 그렇다면 규모 6.0 수준의 지진이 우리나라에 어떠한 영향을 미치지는 지 살펴볼 필요성이 있다.

지진이 발생하면 우선적으로 땅의 흔들림으로 인해서 생기는 1차적인 피해가 생기게 되고 그로 인해 발생하는 2차적인 피해가 뒤따르게 된다. 피해를 예상하기 위해 현재 국내의 내진설계 수준을 살펴보기 위해, 2005년 발표된 자료를 보면, 국내 건축물의 경우 6층 이상 건물 중 36% 정도가 내진 설계가 적용됐다. 미적용 건축물의 경우 풍하중을 감안한 설계가 이뤄졌기 때문에 규모 4~5 정도의 내진성은 보유한 것으로 나타났다.

따라서 규모 6.0 수준의 지진이 발생할 경우, 내진 설계가 이뤄지지 않은 64% 정도의 가옥 및 건물들은 파손 혹은 반파가 예상된다. 하지만 내진 설계가 이뤄진 건축물 36% 정도는 건축물 자체의 피해는 크지 않을 것이라 볼 수 있다. 1차적인 피해로도 사람들이 죽거나 다치지만 지진으로 생기는 더 심각한 피해는 2차적인 피해이다. 집과 같은 건물이 부서지면서 가스관이나 전기 등의 파괴로 화재가 발생하게 되어 더 많은 인명 피해가 발생한다.

집이 무너지지 않더라도 내부 집기 등이 쓰러지면서 사람에게 위해를 가하기도 한다. 또 인명피해는 없더라도 집기 등이 모두 파손돼 막대한 재산 피해를 입히곤 한다. 특히 요즘의 경우 기업, 은행, 관공서 등의 전산장비가 지진으로 인한 피해를 입어 파손이 발생한다면, 이는 단순한 재산상의 손실뿐만 아니라, 산업 전반의 업무마비 현상이 발생돼 국가적으로 막대한 손실을 입게 된다. 인명 피해는 지진 예측 시스템 등으로 인하여 최소화할 수 있지만 제품 및 장비 등은 모두 지진을 피해 이동시킬 수 없다.

하지만 진동저감장치(면진테이블)가 주요 시설 및 건축물에 적용돼 있을 경우를 살펴본다면, 일반 가옥의 피해를 막을 수는 없지만, 주요 건물의 전산 장비, 반도체 장비, 문화재 등의 주요 장비 및 제품들을 보호해 재산상의 큰 피해를 막아줄 수 있을 뿐만 아니라, 업무마비 현상 등 보이지 않는 손실도 막아주는 효과가 있다. 향후 더 많은 건물들에 내진설계가 적용되고, 내진 기준이 보다 강화된다면 본 제품의 효과는 더더욱 커질 것이다.

‘면진구조’보다 ‘제진구조’가 능동적
구조물 혹은 장비의 설계에 있어서 구조물을 튼튼하게 설계해 무조건적으로 지진에 대항하고자 하는 “내진구조”, 지진파가 갖고 있는 강한 에너지 대역으로부터 회피해 지진과 대항하지 않고자 하는 “면진구조” 보다 적극적인 기술 적용으로 능동적으로 대처하고자 하는 “제진구조”가 있다. 내진기술이란 수평력인 지진하중에 대해 견딜 수 있도록 구조물을 설계하는 기술이다.

그러나 2천만톤의 구조물을 쓰레기로 만든 일본의 고베 지진 및 미국의 엘 센트로(El-Centro) 지진과 같은 최대가속도 0.8g~1.0g 이상의 지진동 앞에서는 내진기술의 한계를 느낄 수밖에 없다. 제진설계의 경우 언제 발생할지도 모르는 지진에 대비해 항상 설비를 유지보수 해야 하는 단점이 있다. 또한 건물 자체에서 대형계산기를 보유해야 하고 여러 가지 계측기기들을 갖춰야 하므로 경제적인 면에서 소형구조물에는 아직까지 경제적인 방법이라고 볼 수 없다.

연약한 갈대는 강풍에 쉽게 부러지지 않으나 많이 흔들리는 것처럼 유약한 구조로 되는 면진구조물은 힘의 크기인 가속도는 적게 발생되나 구조물의 변위가 커지는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 여러 가지 형태로 고안된 감쇠장치를 사용한다. 때에 따라서는 구조물 전체를 면진구조로 하는 것이 아니라 건물 내부에 설치된 서버 등과 같은 중요한 기기들을 보호하기 위한 부분적인 진동저감장치(면진장치) 등이 실용적일 때도 있다.

진동저감장치(면진장치)는 일반적인 내진 구조물 내부에 설치되는 진동저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부에서 가해지는 진동 및 충격으로부터 보호대상물을 안전하게 보호하는 진동저감장치에 관한 것이다. 통상적으로 진동저감장치는 지면 혹은 건물바닥과 같이 지지면이 지진 혹은 충격 발생시 진동을 흡수해 지지면상에 설치된 중요시설 및 장비를 보호하는 역할을 수행한다.

실제 지진 피해를 살펴보면 건물의 진동(흔들림)에 대해 건물 자체는 건전해도 실내의 물건들이 넘어지거나, 내부집기 또는 기기 등이 서로 충돌해 파손되거나 본연의 기능을 제대로 수행하지 못하는 경우가 자주 발생하고 있다. 그러므로 면진설계는 구조물 자체의 안전 못지않게, 내부시설 및 기기의 안전성이 크게 중요시되는 박물관, 소방서, 관공서, 병원 등과 같이 지진에 대한 안전성이 보다 강조하고 있는 구조물에 대해 세인들의 관심을 집중하고 있다.

따라서 비상재난본부 및 의료기관, 발전소, 통신시설, 군사시설, 고정밀 산업분야, 박물관, 관공서 등과 같이 지진 혹은 진동발생시 상당한 피해규모가 예상되거나 재난 복구를 위한 주요시설 등은 건물 자체의 내진설계만으론 부족하고 그 내부에 수용되는 내부집기 또는 기기 등이 지진 등의 자연재해 시에도 본연의 기능을 유지할 수 있도록 하는 것이 무엇보다도 중요하다.

예를 들어, 반도체 공장과 같이 고부가가치시설에서는 압력의 관리, 청정도 유지, 온도 조절, 및 습도 조절 등의 생산관리와 중요한 지적재산인 설계도 등이 중앙전산실에서 제어 및 통제가 이뤄지고 있는 바, 건물 자체는 내진설계가 이뤄져 있음이 일반적이다. 그러나 지진이 발생하는 경우 내진설계가 돼 있는 건물 자체의 피해는 경미하더라도 그 내부에 수용된 중앙전산실의 대형컴퓨터나 기타 고가의 검사장비 등은 지진응답이 커져서 전도되거나 충격 등으로 파손돼 귀중한 저장 자료가 손상되거나 장비 본연의 기능을 상실하는 문제점이 종종 발생하고 있다.

따라서 건물 자체의 내진설계와는 별도로 그 내부에 수용되는 고가의 장비나 물건 등을 지진 등에 의해서 발생되는 진동으로부터 보호하는 장치의 필요성이 대두되고 있다. 상기한 문제점을 해결하기 위해 창작된 진동저감장치(면진장치)는 지진 등에 의해 건물의 진동(흔들림)이 발생하더라도 그 내부에 수용된 고가의 장비를 전도나 충격으로부터 보호하기 위한 것으로서, 지진 등의 진동을 효과적으로 감쇠시키는 수단을 제공함을 목적으로 한다.