▲강성 조절 동조질량댐퍼 구성도 / 한국건설기술연구원 제공

[한국건설경제뉴스=최대식 기자] 한국건설기술연구원(이하 건설연)이 모듈러 건축물의 고질적인 진동 문제를 해결할 신기술을 내놨다. 

건설연은 2일 모듈러 건축물에 간편히 설치해 바닥 진동을 최대 70% 이상 줄일 수 있는 ‘강성 조절형 동조질량댐퍼(TMD·Tuned Mass Damper)’ 기술을 개발했다고 밝혔다.

모듈러 건축물은 공장에서 제작된 구조체를 현장에서 조립하는 방식으로, 공기 단축과 탄소 저감 효과가 뛰어나 최근 공공·민간 부문 모두에서 빠르게 확산되고 있다.

하지만 철강재를 주재료로 사용하는 특성상 질량이 작고 감쇠성이 낮아 생활 진동이나 외부 진동에 민감하게 반응하는 구조적 한계가 있었다. 실제 일부 모듈러 주택 거주 평가에서 외부 진동·소음에 대한 불만이 잇따르며 품질 신뢰도 저하 요인으로 지적됐다.


현재 일반 건축물에 적용되는 기존 동조질량댐퍼는 건축물의 고유 진동수에 맞춰 일대일 설계·제작되기 때문에, 설치 후 진동수가 변하면 오히려 진동이 증폭되거나 성능이 떨어지는 문제가 발생했다.

또 주파수를 미세하게 조정하기 위해서는 장비를 해체하고 재설치해야 해 시간과 비용 부담이 컸다.


건설연이 개발한 ‘강성 조절형 TMD’는 모듈러 바닥 구조에 손쉽게 설치할 수 있도록 설계됐다.

이 장치는 5.1∼6.1㎐ 구간에서 0.1㎐ 단위로 주파수를 세밀하게 조정할 수 있으며, 건축물의 진동 특성 변화에도 즉각 대응 가능하다.

또한 1995년 고베 대지진 당시 최대 지반가속도(0.83g) 수준의 실험에서도 구조적 안정성을 확보했다.

특히 이 기술은 ATO(Assemble To Order·주문조립생산) 방식을 적용해 대량 생산과 맞춤형 납품이 가능하다. 건설연은 “기술의 산업화가 본격화되면 모듈러 건축의 품질 경쟁력을 한 단계 높이는 계기가 될 것”이라고 설명했다.

박선규 건설연 원장은 “모듈러 공동주택이 점차 고층화·대형화하는 추세에서 이번 기술은 거주 만족도를 높이고 시장 확산에 기여할 것”이라며 “국민의 삶의 질을 높이는 실용 기술 개발을 지속하겠다”고 말했다.

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