건물 꼭대기에 무거운 추를 매달아 놓는 게 어떻게 지진으로부터 건물을 보호해주는 건가요?

내진설계하는 방법 중에 건물 꼭대기에 무거운 추를 매달아 놓는 방법이 있는데요.

이게 어떤 원리로 지진으로부터 건물을 보호해주는 거죠?

3개의 답변이 있어요!

  • 관성은 오로지 질량에만 비례합니다. 질량이 클수록 관성은 더욱 커지는데 테이블보 시험에서 물컵에 물이 많이 담겨있을수록 무거워져 테이블을 당겼을 때 성공가능성이 높아지는 것과 같은 원리입니다. 건물 꼭대기에 무거운 추를 매달아 놓는 이유는 무게추는 질량이 크기 때문에 관성이 매우 크기 때문이며 건물이 흔들려도 무게추가 움지이지 않고 그 자리에 멈춰있으려는 성질이 강해 건물이 크게 흔들리지 않게 해주는 것입니다.

  • 지진이 나면 건물이 흔들릴텐데 건물 꼭대기에 있는 무거운 추가 건물이 기울어지는 방향 반대로 힘이 작용되어 균형을 잡아줍니다. 그래서 고층 건물일 경우 이러한 무거운 추를 적용하는편입니다

  • 건물이 지진으로 흔들릴 때 꼭대기에 있는 무거운 추는 건물의 흔들림과 반대 방향으로 움직이며 진동을 상쇄합니다. 마치 시소의 균형을 맞추듯 건물이 한쪽으로 기울면 추는 반대쪽으로 움직여 무게중심을 잡아주는 역할을 하죠. 이로 인해 건물 전체의 흔들림이 줄어들고 구조물에 가해지는 스트레스도 줄어든다고 합니다.