지난달 서울 강변 테크노마트에서 발생한 진동 현상은 2년 전 캐나다 토론토의 38층짜리 철골구조 건물에서도 똑같이 발생했다. 캐나다 컨설팅회사의 정밀조사 결과 이 빌딩은 해결책을 찾았다. 따라서 테크노마트도 이 해법을 도입하면 이상 진동을 제거할 수 있을 것으로 보인다.
2009년 토론토 시내 금융거리에 있는 38층짜리 빌딩 블랙타워는 3638층 피트니스센터에서 발생한 2.6Hz(1초에 2.6번)의 진동에 30층 사무실이 흔들렸다. 직원들이 심하게 불편함을 느낀 이후 정밀 조사가 진행됐으며 그 해결 방법으로 건물의 공진 현상(바깥에서 발생한 진동수가 물체의 고유 진동수와 맞아떨어지면서 진동량이 커지는 것)을 제거할 수 있는 동조질량감쇄기(TMD) 설치를 검토 중이다. TMD는 건물에 진동에너지가 누적돼 공진을 일으키기 전에 특정 주파수의 진동을 흡수해 상쇄시킨다.
캐나다 소음진동 컨설팅회사 에어로쿠스틱스(Aercoustics) 엔지니어링의 조지현 박사는 이달 여러차례 이뤄진 동아일보와의 e메일 인터뷰에서 39층짜리 테크노마트 건물이 2.7Hz에서 공진했다는 소식을 듣고 캐나다의 사례(38층, 2.6Hz)와 너무 비슷해 관심을 갖게 됐다며 2년 동안 연구한 내용이 한국에 도움이 되길 바란다고 밝혔다. 조 박사는 현재 캐나다 블랙타워의 공진을 제거하는 사업의 책임자다.
조 박사팀은 30층의 바닥과 천장에 진동 계측기를 설치해 피트니스센터가 가장 많이 사용되는 시간대인 오후 121시와 오후 47시 사이에 2.6Hz의 심한 진동을 관측했다. 연구팀은 피트니스센터가 진동의 발원지임을 알고 피트니스센터에서 사람이 직접 1초에 2.6번 발을 구르며 진동을 일으켜 공진을 확인했다. 지난달 19일 대한건축학회가 테크노마트에서 태보를 시연한 것과 비슷한 방법이다.
나아가 조 박사팀은 주요 기둥에 진동 계측기를 부착해 진동의 전파 경로를 찾았다. 그 결과 36층 피트니스센터와 연결된 서쪽 벽의 기둥 4개가 진동에너지를 전달하는 통로임을 알게 됐다. 진동의 전파 경로를 알면 이를 차단해 건물 전체의 공진을 막을 수 있다. 조 박사는 여러 방안을 고려해봤을 때 건물과 똑같은 주파수의 진동을 내는 TMD를 기둥에 연결하는 방법이 가장 적당하다고 건물주에 제안한 상태라고 밝혔다. 건물과 같은 진동수를 가진 TMD는 기둥의 진동을 흡수한 뒤 진동수는 같지만 방향이 반대인 진동을 일으켜 전체 진동을 상쇄시킨다. 다만 TMD 설치는 비용이 걸림돌이다. 조 박사는 TMD를 제작해 설치하는데 약 2억5000만 원이 들어가며 TMD와 그 주변은 임대를 줄 수 없어 건물주 입장에선 수익이 낮아진다고 설명했다.
현재 테크노마트는 대한건축학회가 이상 진동의 원인을 엄밀히 밝히는 작업을 하고 있다. 총책임자인 정란 단국대 건축공학과 교수는 캐나다 사례와 관련해 TMD는 좋은 대안이 될 수 있다는 의견을 제시했다. 테크노마트 건물관리를 전담하는 프라임산업 박흥수 대표는 현재 문제가 되고 있는 사무동 12층에 위치한 헬스클럽 운영업체를 퇴거시키는 방안을 검토 중이라고 밝혔다.
전동혁 황재성 jermes@donga.com jsonhng@donga.com
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