안녕하세요 원형석 전문가입니다. 최선을 다해 답변드리니
Q. 내진 설계는 어떤 원리로 되는 건가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.대지진이 있을 때 건물의 구조체가 위험한 피해를 입지 않도록 고려하여 계획한 건축구조로, 목조 ·철근콘크리트구조 ·철골구조 ·조적(組積)구조는 각기 구조체가 아주 다르므로, 그 특성에 맞는 내진설계를 해야 하는데, 지진의 파괴작용에 대해서 어떻게 힘을 각 구조부재(構造部材)에 분담시키는가가 관건이다.본문내진구조를 위한 구조계산·구조설계를 내진설계(耐震設計)라고 한다. 건물은 어떠한 형태의 것이라도 강한 지진을 받으면 그 구조내부에 큰 응력(應力)을 받는다. 지진응력은 지반의 진동에 의해서 건물의 기초에서부터 토대(土臺)·바닥·기둥·벽·보·2층바닥 등의 경로를 거쳐서 건물 내부로 전해진다. 이러한 지진의 파괴작용에 대해서 어떻게 힘을 각 구조부재(構造部材)에 분담시키는가를 연구하는 것이 내진설계의 목표이다. 그러나 내진구조라 해서 어떠한 지진에 대해서도 벽이나 바닥에 전혀 균열이 생기지 않도록 하는 것은 아니다. 그 이유는 무작정 완고한 구조는 경제성을 무시한 것이기 때문이다. 그러므로 그다지 중요하지 않은 부분에는 다소 금이 가더라도, 구조체 전체로서는 위험하지 않을 정도로 피해를 억제할 수 있도록 구조계획을 한다.내진구조는 건물구조의 종류에 따라 그 방법이 다르다. 즉, 목조·철근콘크리트구조·철골구조·조적(組積)구조는 각기 구조체가 아주 다르므로, 그 특성에 맞는 내진설계를 한다. 예컨대 목조에서는 벽에 가새를 지르거나 보와 기둥, 또는 기둥과 토대와의 이음에는 그 부분이 지진에 의한 변형이 생길 때에 어긋나지 않도록 띠쇠로 된 철물을 쓰고, 보나 토대가 모서리에서 직각으로 맞추어져 있는 부분에는 귀잡이토대를 쓰는 등 내진을 위해 고려한다. 이와 같이 3개의 부재에 의해 삼각형의 구조로 하는 것은 역학적으로 매우 유효한데, 이것은 사변형(四邊形)이 보통 마름모꼴로 변형되기 쉬운데 비해서 삼각형은 변형시킬 수 없다는 원리에 근거를 둔 것이다.일반적인 철근콘크리트 구조는 라멘(Rahmen)구조라고 해서, 2개의 기둥과 그것들을 잇는 아래위의 보로써 만들어지는 사변형 구조이다. 라멘구조는 연직하중(鉛直荷重)에 대해서는 견고하나, 지진과 같은 큰 수평력에 대해서는 저항력이 불충분하므로 내진벽(耐震壁)이나 경사부재 등으로 보강한다. 내진벽은 수평하중의 일부를 부담할 수 있는 것으로서, 그 분담률은 벽의 모양이나 개구부(開口部)의 비율 등을 고려하여 설계한다. 이런 방법으로 수평력에 저항하는 구조를 강구조(剛構造)라고 한다.이에 반해서 유구조(柔構造)라는 것이 있다. 이것은 20층 이상의 초고층 건축을 가능하게 하는 구조법으로서, 주체구조부(主體構造部)를 철골로 구성해서 지진에 의한 파괴력을 각 부재가 흡수해서 흘려 버리도록 하는 구조방법이다. 예를 들면, 추(錘)를 매단 어느 정도 긴 끈의 윗부분을 수평방향으로 빠른 주기로 흔들어도 밑에 매달린 추는 거의 움직이지 않고, 끈의 어느 부분만 조금 흔들리는 것과 같다. 이러한 내진법(耐震法)은 모두 지반과의 관계에서 성립되는 것으로서, 지반 특유의 지진동(地震動)의 주기와 건물의 고유주기가 비슷할 경우에는 건물에 대해서 매우 불리하고, 초고층 건축에 있어서는 지반이 약할 경우에 매우 위험하다. 그 이유는, 연약지반에서는 주기가 늦은 파(波)가 건물에 전해지면 구조물이 공진(共振)을 일으키기 쉽기 때문이다. 이것을 앞에서의 예로 설명하면, 추를 매단 끈의 윗부분을 천천히 수평방향으로 흔들어 주면 추는 좌우로 크게 흔들리게 되는 것과 같다. 이와 같이 지반의 지진동의 특성을 충분히 조사 ·검토하는 것이 내진설계에서는 중요하다.내진설계를 위한 지진의 측정에는 강진계(强震計)가 필요하다. 건축물의 내진성 검사는 주로 고유주기(固有週期)와 감쇠성(減衰性)으로 한다. 고유주기에 의한 검사는 그 장소에서 예상되는 강한 지진동의 주기와의 상관관계에 의하므로 쉽지가 않다. 진동감쇠성은 클수록 좋으므로 검사가 쉽게 된다. 현재로서는 일반적인 건물에서 고유주기가 짧을수록 좋다고 보고 있다. 미국에서는 0.09×(m단위 높이)÷(m단위 폭의 제곱근) 초(秒)보다 짧으면 좋고, 일본에서는 (0.07∼0.09)×(건물의 층수) 초보다 짧으면 좋다고 보고 있다. 진동감쇠의 원인으로는 재료의 점성(粘性), 공기저항, 흙의 소성(塑性) 등이 있으나, 가장 큰 부분은 건축물의 진동에너지가 지진시에 기초로부터 땅 속으로 빠져나가는 현상이다. 땅 속으로 확산하는 현상은 지반이 무를수록 크고 건물이 강(剛)할수록 크다.한국 건축법 시행령 제10조 1항에서는 “건축물은 자중(自重)·적재하중·적석·풍압·토압·수압·지진 기타 진동 및 충격에 대하여 안전한 구조를 가져야 한다”고 포괄적으로 규정되어 있고, 별도의 내진구조에 관한 규정은 없으므로, 적당한 내진대책을 세워야 한다.네이버지식백과
Q. 자동차 사이드브레이크 질문이요
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.브레이크는 기본적으오 2년 한번씩은 정기적으로 체크하는 걸로 알고있습니다 하지만 타는 양과 운전습관에따라 길고 짧고가 정해지기때문에 다른 오일이나 이런것들을 겨체하실때 한번씩 체크하면서ㅜ타시길 발랍니다
Q. 평소궁금한건데 우리몸은 다이어트하다가멈추면 요요현상이 일어날까요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.인체는 디이어트를 할때 몸이 기억을 합니다그래서 평샌시에 운동을 하던 칼로리가 필요하므로 음식물섭취를 다이어트 이전보다 흡수를 많이해서 요요혐상이 오는겁니다
Q. 해남 땅끝마을은 정말 우리나라 땅의 끝인가요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.우리나라 남쪽으로 끝은 전라남도 해남의 땅끝(토말) 인데땅끝은 전라북도가 아니고 전라남도가 맞습니다.그러나 땅끝은 지도에서 육지만으로 보고 말할 때이고 실제로는 제주도 남쪽에 있는 마라도의 남쪽 방파제 끝이 될것이고나라의 국경으로 볼때는 마라도 남쪽의 보이지 않는 섬(암초)이어도 부근입니다. 지금은 이어도에도 구조물을 세워 놓았습니다. 북쪽의 끝은 북한땅인 함경북도 회령의 온성이라는 곳입니다.중국과 러시아와 가까운 두만강변으로 알면 됩니다. 그러나 남한만의 끝은 강원도 고성군 송현에 있는 통일전망대가 되겠지요. 참고가 되시기 바랍니다.
Q. 지질시대 구분에서 플라이스토세는 어떤 시대적 특징이 있나요?
안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.지질시대 중 신생대 제4기의 전반의 세를 말하며 홍적세, 갱신세, 최신세라고도 한다. 화산 활동이 뚜렷하게 나타나고 인류의 조상이 나타난 시기가 홍적세이다.본문홍적세·갱신세(更新世)·최신세(最新世)라고도 한다. 지금으로부터 약 258만 년 전에 시작되어 약 1만 2천 년 전에 끝났다. 플라이스토세 기간 동안 4회 또는 6회의 빙기(氷期)와 이들 사이에 간빙기(間氷期)가 있었으며, 따라서 이 세(世)를 대빙하기라고도 한다. 빙기에는 남·북반구의 고위도 지방이나 저위도 지방의 높은 산악지대에 많은 얼음층이 쌓였던 까닭에 해수면이 하강하였으며, 간빙기에는 반대 현상이 일어났다. 그 때문에 지구상의 동식물계에 많은 영향을 주었다. 화산 활동이 뚜렷하게 나타났으며 인류의 조상이 나타나기도 한 시대이다. 한국의 각처에 발달하는 하안단구층(河岸段丘層)이 이 시기의 지층에 해당되며, 제주도의 사구층이나 고산지층 또한 이에 해당된다.네이버 지식백과에서 가져왔습니다