최근 피난제약이 많은 대형 및 고층건축물의 증가함에 따라 화재 시 많은 인적피해가 예상된다. 이에 국내외에서는 화재로부터 인명을 보호하기 위한 방법으로 건축물의 성능 위주 피난 안전성평가를 실시하고 있는데 이를 위해서는 해당 건축물을 이용하는 사용자의 특성을 파악할 필요가 있다. 특히 건축물의 피난용량을 결정하는 재실자 밀도는 중요한 평가요소로 국외의 경우에는 건축물 용도에 따른 단위면적 당 재실 인원 즉, 재실자 밀도를 산정하여 규정하고 있으나 현재 우리나라는 건축법에서 건축물의 용도 및 규모만을 고려한 사양적 기준을 적용하고 있어 재실자를 고려한 피난설계가 제대로 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구는 재실자 밀도 고려한 성능위주 피난용량 확보기술을 위하여 우선적으로 초고층 건축물을 선정하여 재실자 밀도 실태조사를 하였다. 이를 토대로 국내 초고층 건축물의 재실자 밀도 산정 시 기초자료로 이용하고자 한다.
국내 건축물 외장재의 화재위험성 판단을 위한 기준 설정 및 건축물 외장재 수직확산 방지를 위하여 국내 외 실규모 화재실험을 비교 분석하였다. 현재 미국, 영국 등의 화재안전선진국들에서는 NFPA 285, BS 8414-1 등의 실대형 화재 실험을 통하여 외장재의 화재위험성을 판단하고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 외 건축물 외장재의 수직화재확산 성능 평가 방법들의 비교 분석을 통하여 국내 실정에 맞는 실대형의 화재실험 방법을 결정하고자 하였다. 본 결과를 통해 건축물의 단위 공간에서 화재가 발생하여 화재의 성장이 플래시오버에 도달한 후 창문 등의 개구부를 통하여 화염이 출화되었을 때 이러한 화염에 의한 건축물 외장재의 수직화재 확산 성능 평가하는 건축물 외장재 수직확산 실대형 화재실험 장비를 개발하고자 하였다.
월간 <건축사> 4월 호의 표지를 장식한 '차이커뮤니케이션 사옥'은 강남구 학동대로 뒤쪽에 있는 광고 회사의 사옥이다. 이 건축물은 여백과 절제를 통해 단순하면서도 정갈한 입면을 구현해 내어, 새롭고 오래된 건축물이 혼재된 강남구에서 그 자체로 심플하면서도 힘 있게 자리한다. 제한적인 대지 규모에서, 개개인의 창의성을 중요시한 오픈형 사무공간에 도시와 자연을 동시에 담아내 다양한 외부공간을 접하게 한 차이커뮤니케이션 사옥을 설계한 박일훈 건축사(반 건축사사무소), 지난 3월 12일, 그를 만나 건축적 목표 등의 이야기를 직접 들어봤다.
본 연구에서는 건물의 규모, 용도 및 형식 등에 따라 다양하게 요구되는 성능에 대응할 수 있도록 하기 위한 성능설계에 대한 개념을 검증하고, 강구조 건축물의 특성을 고려한 성능레벨 및 성능한계에 대한 분류방법을 제안하였다. 또한 강구조 건축물의 경우 강도가 높고 경량인 특성에 의해 다른 구조형식에서는 크게 고려하지 않아도 되는 거주성능 및 진동특성을 제어하여 기능을 유지하기 위한 성능레벨을 설정하여 구조물이 항복하기 전의 성능레벨을 기능유지 및 무손상의 2단계로 제시하고, 이 때의 한계치를 기능한계 및 손상한계로 구분하였다. 강구조 건축물의 손상한계를 정의하기 위해 강구조 건축물의 설계 예를 이용하여 항복 층간변형각을 조사하였다. 그 결과 구조물의 손상발생을 억제할 수 있는 손상한계를 규정하기 위해 주로 사용하고 있는 층간변형각은 구조형식 및 설계방법에 따라 편차가 크게 나타나고 있으므로 손상한계치의 층간변형각을 임의로 설정하는 것은 매우 어려우며 향후 이에 대한 해석적, 실험적 검증이 필요할 것으로 판단되었다.
국내 도심지역에 대하여 인구 집중현상의 대안으로 복합용도의 초고층건축물이 입지하는 추세에 따라 급격한 유발수요의 증가가 예상되며 이는 주변의 교통문제 발생의 원인으로 작용한다. 따라서 초고층건축물이 입지 후를 고려하여 대중교통 활성화, 주차 상한제 등을 통한 교통수요억제 등의 정책을 제시하고 있으나 교통기반시설에 대한 정량적인 대안이 부족한 상황이다. 이에 본 연구는 초고층건축물의 규모, 용도에 대해 분류하고 각각에 따른 수단분담률을 조정하여 수단별 유발수요를 산정하였다. 도로의 경우 가로망 지체를 통하여 조건에 따른 평균변화량을 산출하였고 대중교통의 경우 노선수를 통한 적정 시설 규모를 판단함으로써 초고층건축물에 따라 적절한 대안을 제시 가능할 것으로 판단된다.
해체공사의 수요증가와 사고 위험성을 고려하여 정부는 20년 건축물관리법을 시행해 해체공사의 안전관리를 개선하고자 하였다. 그러나 건축물관리법 제 30조 건축물의 해체 허가에 따른 기준은 일률적이기 때문에 규모에 따른 허가대상 건축물의 구분은 불합리할 수 있다. 또한, 해체공사는 건축물의 구조 유형에 따라 공사 난이도 및 발생 재해의 형태가 달라질 수 있기 때문에 본 연구는 건축물관리법상 신고대상에 속하는 조적조 등의 소규모 건축물의 구조 유형을 고려한 해체공사 안전관리 개선 방안을 제시하고자 한다. 본 연구의 순서는 (I) 건축물관리법 기준; (II) 건축물의 구조 유형에 따른 해체공사 분석; (III) 해체공사 허가대상 세분화 순으로 진행되었다. 연구 결과 건축물관리법상 허가대상은 과거 해체공사 실적의 10% 정도, 조적조는 2.43%에 불과하였다. 허가대상 기준을 세분화한 결과 조적조의 경우 연면적 100㎡이하일 때 허가 및 신고대상의 수가 유사해짐을 확인하였다. 이를 통해 이해관계자는 1) 해외와 같이 규모에 관계없이 특수구조 건축물에 강화된 안전관리 기준을 적용하거나, 2) 건축물의 구조 유형에 따라 해체공사 허가 대상 기준을 세분화하는 방식 등을 활용한 해체공사 안전관리를 개선할 수 있다.
현장 공사의 제약이 많은 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 방안 정립을 위한 기초 연구로서 모듈러 시스템이 적용된 유럽의 사례를 분석하여 이를 유형에 따라 분류하였다. 플로팅 건축 상부시설에서 모듈러 시스템 적용 유형은 단위 건축물 모듈러 유형, 단위 공간 모듈러 유형, 계획 개념으로서 모듈러 유형으로 구분될 수 있었다. 유럽에서 가장 많이 사용된 유형은 소규모 풀로팅 주거 건축에서 적용된 단위 건축물 모듈러 유형이었고, 단위 공간 모듈러 유형은 중규모 이상의 건축물에 적용 가능한 유형이었다. 계획 개념으로서의 모듈러 유형은 실현된 사례는 많지 않았으나, 건축물의 다양성을 수용할 수 있는 유형이며, 플로팅 건축의 영역을 확장하여 플로팅 도시와 같이 보다 큰 규모의 영역에 적용될 수 있는 가능성을 내포하고 있다.
본 논문에서는 국내의 초고층 주상복합건축물들에 대하여 층수와 높이 등의 규모 및 구조형식과 횡력저항 시스템의 유형 및 사용 재료의 강도와 층별 콘크리트 강도의 조닝 등에 대하여 조사 분석하여, 이를 토대로 초고층 주상복합 건축물의 구조 계획 유형을 분석하였다. 조사한 결과, 국내 초창기 초고층 주상복합 건축물의 구조시스템은 도곡동 타워팰리스와 같이 철골철근콘크리트구조(SRC)로 건설된 사례가 많았으나, 2005년 이후에는 대부분이 철근콘크리트(RC)구조로 건설되었다. 구조체에서 코어부분을 전단벽으로 배치하여 횡력저항 시스템으로 활용하고 있고, 콘크리트의 강도는 층수에 따라 고층부, 중간부, 저층부로 나누어 강도를 조닝하여 적용하고 있었다. 사례조사를 토대로 국내에 주상복합건축물의 대표적인 유형으로 건설되고 있는 40층 및 60층 규모의 건축물에 대한 구조계획 기초자료를 제시하였다.
본 연구는 숭례문의 진동측정을 통한 고유진동수와 감쇠, 진동모드 등의 파악을 목적으로 한다. 목조 건축물의 진동측정방법은 건축물에 손상을 주지 않으며 공학적인 데이터의 획득으로 숭례문의 시간, 환경에 따른 구조특성의 변화를 수치적으로 파악할 수 있게 해준다. 숭례문에 대하여 상시미동측정과 인력가진측정을 실시하였다. 그 결과, 숭례문의 진동특성은 장변방향으로 2.12Hz, 단변방향으로 1.56Hz로 비슷한 규모와 형식이라고 할 수 있는 흥인지문, 수원 팔달문보다 높은 고유진동수값을 얻었고 감쇠값은 장변방향으로 1.7%, 단변방향으로 1.8%의 값을 가진다. 2008년 화재로 전소된 숭례문의 진동특성이지만 앞으로 비슷한 구조 건축물에 대한 측정 데이터의 축적을 통하여 목조 건축물의 진동특성에 대한 주기식 및 성능파악에 대한 기준 및 평가자료의 근거로 쓸 수가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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