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초고층 빌딩은 지진이 나도 왜 무너지지 않을까요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.기본적으로 일정규모 이상의 건축물을 내진설계를 반드시 해야 합니다. 우리나라의 경우 2층 이상이거나 연면적이 200제곱미터 이상이면 의무 대상이기 때문에 많은 비율의 건축물들이 내진설계가 이루어지고 있습니다. 규모가 커지면 기준이 더 강화되기 때문에 초고층 건물일수록 더 강한 구조체로 만들어야 합니다. 그리고 지진이나 강풍 등에 대한 기준이 강하기 때문에 구조체만으로 해결하기 어렵습니다. 바람을 잘 흘려보낼 수 있는 형태로 디자인하고, 지진의 진동을 상쇄시켜 줄 수 있는 장치를 설치 하는 등의 다양한 방식으로 대응책을 마련하게 됩니다. 우리나라의 롯데타워를 기분으로 본다면 국내 내진 설계가 진도 7~8 수준인데 그 보다 강한 진도 9를 기준으로 설계하였고, 초속 80m 강도의 태풍도 견디게 만들었다고 알려져 있습니다. 고강도 콘크리트와 고성능 강재 등의 구조체 자재를 사용 한 것 또한 초고층 빌딩이 문제 없이 유지될 수 있게 해줄 중요한 요소일 것 같습니다.
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토목공학
24.11.28
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더현대의 혁신적인 지붕 구조는 어떻게 안전성을 확보할 수 있었나요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.보통은 구조체를 만들 때 하부에서 상부구조물을 들어주는 형태로 만듭니다. 하중이 위에서 아래로 중력 방향대로 전달 되는 것입니다. 그런데 더현대에서 선택한 구조체는 조금 다릅니다. 최상층 전까지는 기둥들이 상부 하중을 받아주는 형태였지만 최상층에서 기둥이 없는 넓은 공간을 형성하기 위해서 였습니다. 해당층의 가장자리 복도부분에는 기둥이 있지만 중앙 공간에는 기둥이 없어서 넓은 광장 같은 공간이 형성되어 있습니다. 그렇게 만들기 위해서 지붕 구조체를 가볍게, 보를 매우 강하게 만들면 가능하겠지만 그렇더라도 보의 길이가 너무 길어지기 때문에 중앙부로 갈수록 처짐이 발생할 수 있습니다. 그래서 더 현대는 보를 위에서 끌어 당겨서 들어주는 형태를 선택해서 해결했습니다. 대략적으로 그림을 그려서 올리겠습니다.노란색으로 그린 부분이 해당구조물의 원리를 설명드리기 위해서 덧그린 것입니다. 잘 보시면 지렛대 형태를 가진 것을 알 수 있습니다. 지렛대의 짧은 부분에 지붕 구조체를 연결하여 들어올리고 있고, 긴 쪽은 와이어를 하부구조체 연결하여 딱 필요한 높이가 나오게 텐션을 유지한 것입니다. 지렛대의 받침 부분에는 기둥이 위치하고 있어 중력 방향으로 하중을 전달하면서 지렛대의 원리를 이용할 수 있는 받침대를 잡아고 있습니다. 이는 일반적인 구조형태가 아닌 특수구조체라 볼 수 있습니다. 그러면서도 기술홍보와 디자인적 요소로 보일 수 있게 빨간색으로 도색하여 눈길을 끌게 만든 것입니다. 지붕 구조체를 3구역으로 나누고 그것을 8개의 지렛대가 들어줌으로써 각각 구조체에 전달될 하중을 나누어서 부담하게 만들었습니다. 원리를 알고보면 쉬울 것 같고, 기발한 발상이지만 적용하기 위해서 치밀한 계산이 필요합니다. 디자인적으로 호불호가 갈릴 수 있지만 넓은 공간을 만들 목적을 잘 달성할 수 있게 해준 좋은 아이디어임은 틀림 없습니다.
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토목공학
24.11.28
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아파트의 외벽 페이트 공사를할때 보면
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.어떤 것인지 알 수 없지만 균열이 생긴 벽면에 보수를 하고 페인트로 마감하는 것 같습니다. 콘크리트에서 수분이 빠지면서 외벽에 미세한 균열이 발생할 수 있는데 도장공사 전에 균열을 보수 하고 작업을 합니다.
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토목공학
24.11.25
5.0
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공동주택 벽면이 콘크리트일경우 모서리 부분 단열작업 불가한가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.모서리부분도 단열작업이 가능합니다. 하지만 보통의 단열재들을 단단하고 두꺼운 판형태로 되어 있어서 모서리나 이어지는 부분이 기밀하게 시공되지 않습니다. 그리고 대부분의 단열재는 제작 후 숙성과정을 거치치 않습니다.(일부 제품만이 제대로 숙성과정을 거치고 유통됩니다.) 그럴 경우 환경에 따라 쉽게 변형이 됩니다. 수축과 팽창이 되기도 하고, 휘어지기도 합니다. 변형이 발생하지 않아도 기밀하게 밀착시키기 어려운데 시공 후 변형까지 발생하면 빈틈이 더 늘어날 수 밖에 없습니다. 만약 더 기밀하게 단열작업을 하고자 한다면 제대로 숙성된 고품질의 단열재를 사용하고 단열재가 이어지는 부분에 우레탄 폼과 같은 단열성능이 있고 액상형태로 시공 후 경화되는 제품을 접착재처럼 뿌려서 밀착해야 될 것 입니다. 작업이 까다롭기도 하지만 건설사 입장에서는 시간과 비용이 추가 발생하는 방식이기 때문에 하지 않을 것입니다. 하지만 위 내용은 드문 경우입니다. 다른 원인으로 사진에 우측벽면이 거실과 방, 방과 방 사이 벽이라면 내단열이 끊어지는 구간입니다. 해당 부위를 통해서 열교현상이 발생하는데 완벽하지는 않지만 단열 보강이 가능합니다.스마트폰으로 대충 그려봤습니다.위 그림이 내단열 시공시 단열이 끊어지는 부분으로 단열이 끊어진 부분을 통해서 냉기나 열기가 타고 들어오는 곳이 생겨나는 모습입니다. 아래 그림은 얇은 단열재를 방과 방 사이 벽을 따라서 시공하여 구조체를 타고 들어오는 냉기나 열기가 최소화 되도록 해주는 것입니다. 예전에는 저렇게 시공하는 것을 기본처럼 여겨왔지만 점차 시공시 손이 더 가고, 그만큼 비용이 더 들기 때문에 단열보강을 빼는 현장이 많습니다. 오히려 보강을 한 곳을 찾기 힘들어지고 있습니다. 앞서 설명했듯이 이 방법도 완벽하지는 않습니다. 처음부터 외단열시공을 했다면 저런 것을 고려하지 않았어도 되는 것이지만 아파트의 보수가 쉽게 만들어 외벽관리 비용을 줄이고, 건설사의 이윤을 많이 남기기 위한 방식이라 내단열을 선택하고 있습니다. 외단열을 선택한 아파트의 경우 외장재가 페인트 보다 비싸지고, 강풍에 떨어지지 않게 시공해야 하는 등의 이유로 공사비가 비싸지므로 아파트의 가격 또한 높아집니다. 대부분의 아파트는 시공비를 줄이고 비싸게 팔려는 건설사의 욕심이 낳은 결과물입니다.
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토목공학
24.11.25
5.0
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아파트 차량 주차장의 폭은 정해져있나요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.주차장 구획의 규격은 법으로 정해져 있습니다. 주차장법 시행규칙에서 정하는 규격 이상으로 설치해야 됩니다. 해당 규정의 캡쳐 이미지를 남기겠습니다.주차구획 외에도 통로폭이나 장애인 주차 비율, 경형으로 구획 가능한 비율, 전기차 충전소 설치 등의 규정들도 있습니다.
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토목공학
24.11.25
4.0
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민간 정원이라는게 있던데요. 산림청에서 민간 정원 자격을 부여한다고 하는데요. 이게 무슨 역할을 하는가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.민간정원은 대지 면적의 40%이상 녹지면적을 갖추고 있어야 합니다. 그리고 이용자를 위한 주차장과 화장실도 갖추어야 합니다. 이는 녹지를 늘리면서 시민들에게 정원문화를 알리고 휴식공간을 제공하기 위한 것입니다. 지자체가 공원을 조성하고 운영하기에는 많은 비용이 발생하기 때문에 민간에서 운영하도록 유도하는 것일 수도 있습니다. 대신 시와 산림청에서 홍보와 관리비용을 지원해 주고 있습니다.
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토목공학
24.11.24
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건물을 철거 할 때 주로 사용하는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.예전에는 철거공사를 할 때 브레이커라는 장비로 두드리듯이 구조물의 깨는 방법을 많이 사용하였습니다. 그런데 브레이커를 사용하면 소음과 진동이 많이 발생하여서 비산먼지도 많이 발생합니다. 그래서 요즘은 압쇄기라는 장비를 많이 사용하도록 권장합니다. 집게처럼 생긴 유압식 장비로 구조체를 강한 힘으로 집어서 부수는 방식입니다. 부수려는 부위를 정확하게 맞춰서 작업할 수 있고 소음과 진동이 덜합니다. 이때 구조체의 둘레에 와이어를 걸어두고 하면 구조체가 바깥쪽으로 무너지며 사고가 발생할 상황을 예방할 수 있습니다. 추가로 압쇄기로 철거할 경우 구조체에서 콘크리트와 철근을 분리하기 용이하여 철근을 재활용할 수 있도록 분리수거가 가능합니다. 콘크리트 역시 골재로 사용할 수 있도록 만들 수 있어 최대한 재활용이 가능하도록 하고 있습니다.
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토목공학
24.11.19
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지하층을 깊게 판 건물 주변에서 땅꺼짐이 발생하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.싱크홀이 발생하는 원인은 지하수와 관련있습니다. 자연발생 하는 원인 중 대표적인 몇 가지를 보면 지하수가 지하에 있는 석회질을 녹이고 다른 곳으로 이동했을 경우 빈공간이 생겨나서 상부 지반이 무너지는 경우, 지하수가 흐르면서 연약지반의 토사를 다른 곳으로 이동시켜 빈 공간이 생겨나서 상부 지반이 무너지는 경우가 있습니다. 지하층을 깊이 팔 경우 앞서 언급한 두가지 경우 중 두번째 경우가 발생하게 만들 수도 있습니다. 지하층을 만들기 위해서 땅을 파다보면 지하수위 보다 깊게 파지는 경우가 빈번합니다. 이때 흙막이 공사를 하며 차수공법을 통해서 공사를 할 수 있는 환경을 만들고 지하층을 건축합니다. 지하수는 그때부터 영향을 받기 시작합니다. 원래의 이동 경로가 바뀔 수 있고, 유속이 빨라질 수도 있습니다. 지하수가 건축물의 영향으로 이동 방향이 달라진다면 평소 연약지반을 지나지 않다가 연약지반으로 흘러서 토사를 이동시킬 수 있습니다. 유속에 변화가 생겨서 빨라진다면 토사를 이동시키는 힘이 더 강해질 것입니다. 그렇게 되면 토사가 빠진 자리에 빈 공간이 생겨나고 상부 지반이 무너질 수 있는 것입니다. 지하층 공사로 인해서 발생하는 싱크홀의 경우 정확한 원인을 밝히기 어렵기 때문에 대부분의 현장에서는 자신들의 공사와 무관하다고 주장할 것입니다. 롯데타워가 지어졌을 당시 근처에 석촌호수가 있었기 때문에 지하수가 많이 흐르는 지역이었을 것입니다. 건축 후 우연찮게도 주변에 싱크홀이 다수 발생하여서 전문가들이 지하층 공사로 인한 지하수의 영향을 의심했지만 건설사 측에서는 자신들의 공사와는 무관하게 발생하였다고 발표했었습니다. 저 역시 해당 공사로 인한 것이 아닐까 조심스럽게 의심하고 있습니다. 정확한 원인을 밝히지 못할 뿐입니다.
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토목공학
24.11.19
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토목 공사중에 문제가 생기는 경우에는 감리가 나서서 해결을 하나요?
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.토목 공사의 경우 현장여건에 따라 변경해야 될 상황이 많이 발생합니다. 대체적으로 현장에서 시공사가 임의대로 바꿔서 시공하는 경우가 많은데 그것은 잘못된 것입니다. 감리자와 설계자에게 사실을 알려서 재검토 후 설계변경을 진행해야 됩니다. 선시공 후 설계변경을 접수할 경우 지자체 규정이나 허가권자의 법령해석과 달라 문제가 발생할 수 있습니다. 원칙적으로는 감리자와 설계자에게 먼저 알려서 어떻게 설계변경해야 될지 협의하고 설계변경을 진행해야 됩니다. 지자체에서 설계변경허가를 득한 후 시공해야 됩니다. 어느 한 쪽에서 해결할 문제가 아니라 관계자들이 함께 협의하여 해결해야 됩니다.
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토목공학
24.11.18
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제도 할 때 쓰는 단위가 달라 어렵습니다.
안녕하세요. 염정흠 전문가입니다.국제단위는 미터법을 따릅니다. 오히려 인치를 고집하고 있는 나라가 미터법으로 바꾸지 않고 사용하고 있는 것이 문제일 것 같습니다. 인치는 영국에서 시작된 길이 단위로 엄지손가락 첫마디의 길이를 기반으로 했습니다. 인체 사이즈를 기반으로 한 길이들은 대략적인 길이였고, 나중에 표준화 하였지만 표준화할 때 길이를 보면 미터법을 따릅니다. 1인치는 약 2.54cm로 표준화한 것처럼 정확한 값이 아니기에 표준화를 해서라도 기준을 만들어야 했습니다. 그래서 국제 표준 단위로 미터법을 따르고 있습니다.
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