- 뜀뛰기 시연, 당시와 같은 진동 감지
- 5곳 계측기 진동, 6명 전문가 확인
- 진동주기상 바람 가능성은 없어

■ 방송 : FM 98.1 (07:00~09:00)
■ 진행 : 김현정 앵커
■ 대담 : 단국대 건축공학과 정란 교수

2주 전, 10분 동안 심한 진동이 발생했던 39층짜리 테크노마트. 당시 안전진단을 했습니다만 뚜렷한 원인을 찾지 못했고 여러 가지 설만 무성했습니다. 저희도 당시에 단국대 정란 교수와 인터뷰를 했는데요, 피트니스센터에서 단체로 뛰어서 생긴 공진이 원인일 거라는 추측을 했었죠. 그때 방송을 듣고 너무 황당하다, 말도 안 된다, 이런 반응이 대부분이었고요. 솔직히 진행하는 저도 믿기가 어려웠습니다. 그런데 지난주 몇 번의 직접 시연 결과 이 피트니스센터가 원인이라는 잠정 결론이 나왔다고 합니다. 곧 공식 발표를 앞두고 있는데요. 정란 교수가 저희 뉴스쇼에서 처음으로 그 내용을 자세히 발표하기로 했습니다. 단국대 건축공학과 정란 교수입니다.





◇ 김현정 > 교수님, 테크노마트 운영사에서 전문가들에게 원인규명을 의뢰했는데 거기 참여하신 거죠?

◆ 정 란 > 그렇습니다. 대한건축학회를 통해서 참여하게 된 겁니다.

◇ 김현정 > 몇 분이나 참여하셨어요?

◆ 정 란 > 저를 포함해서 6분이고요. 그 다음에 진동계측 전문가가 별도로 같이 참여하고 있습니다.

◇ 김현정 > 여러 가지 가능성을 열어놓고 시작하셨을 텐데 어떻게 피트니스센터의 태보가 문제였다는 결론에 도달했는지 과정을 설명을 해 주시죠.

◆ 정 란 > 일반적으로 진동에 어떤 문제가 생기면 구조적인 진동인 경우에 잠깐, 그리고 충격적으로 오고 맙니다. 그런데 금번 진동은 제가 듣기에 오랜 시간 진동이 계속 됐고, 그런 진동은 기계진동이나 아니면 내부에서 발생하는 진동원에 의해서 지속적으로 일어났을 가능성밖에 없었다, 이렇게 판단이 됐기 때문에 내부에서 원인을 찾아보자, 이렇게 생각했던 것입니다.

◇ 김현정 > 오히려 어디 균열이 생겼으면 한 번에 쿵하고 무너지지, 10분간 흔들리지 않는다는 말씀이세요.

◆ 정 란 > 그렇습니다.

◇ 김현정 > 내부에서 원인을 찾아보셨는데 어떻게 하신 거예요?

◆ 정 란 > 내부의 원인으로는 각 층에 있는 공조기도 있고요. 10층마다 있는 기계실도 있고요. 그리고 4D영화관도 있고요. 그리고 휘트니스센터가 있었습니다. 그런데 다른 진동들은 40 내지 60볼트되는 상당히 빠른 진동이었고요. 그 다음에 그 진동의 주기가 대충 한 0.3초, 0.4초 되는데 그런 진동은 인간이 만든 진동일 수밖에 없다, 피트니스센터의 진동원을 생각해 본 거고요.

◇ 김현정 > 직접 시연을 하신 건가요?

◆ 정 란 > 지난주에 4D영화관, 그리고 자전거나 러닝머신, 집단 뜀뛰기 같은 운동을 각각 시연을 해 봤습니다. 그랬더니 4D영화관 또는 자전거나 러닝머신 이런 것들은 별로 진동을 일으키지 않았고요. 집단 뜀뛰기 운동을 해 보니까 당시와 같은 진동이 고층부에서 그대로 감지가 됐어요.

◇ 김현정 > 당시와 똑같은 조건. 그러니까 같은 몸무게, 같은 인원이 같은 음악을 틀어놓고 같은 동작을 한 겁니까?

◆ 정 란 > 그렇습니다. 그랬더니 거의 당시와 같은 경우가 발생했는데요. 저희들이 그 실험을 할 때가 일요일이었는데 근무자가 없을 줄 알고 예고를 하지 않았더니, 어떤 근무자가 당시와 같은 진동이 발생했다고 신고가 들어오기도 했어요.

◇ 김현정 > 휴일 근무하시던 분이 신고할 정도라고요. 중요한 게 당시 건물에 있었던 사람들이 느꼈던 진동을 느꼈는가. 두 번째, 장소의 문제인데 여러 계층에서 진동이 느껴졌는데 그것과 똑같은 곳에서 다 진동을 느낀 겁니까?

◆ 정 란 > 신고는 한 분이 했는데 그 당시 근무를 안 했었습니다. 그분은 특근을 하셨나봐요. 그런데 저희들이 계측을 5군데 했습니다.

◇ 김현정 > 사람이 그냥 느낌으로 한 게 아니라 기계를 설치하신 거군요.

◆ 정 란 > 그렇습니다. 신고는 별도고요. 그래서 계측기를 설치해 보니까 위로 올라갈수록 심한 진동이 계측 됐어요.

◇ 김현정 > 이게 정란 교수 개인 의견이 아니라 참여한 전문가들 모두의 의견으로 모아진 겁니까?

◆ 정 란 > 그렇죠. 저희를 포함해서 전문가 여섯 분과 계측 전문가와 함께 하고 있는데요. 이분들도 집단 뜀뛰기가 원인을 가능성에 의견을 같이 하고 있습니다.

◇ 김현정 > 어떻게 한 20명 정도가 뛰었다고 39층짜리 거대한 건물이, 철골 구조물이 지진나듯이 흔들릴 수 있나. 이게 원인이 뭡니까?

◆ 정 란 > 그게 공진이라고 하는 현상인데요. 모든 건물에는 시계추가 왔다갔다하는 그 고유한 주기가 있죠. 길이가 길면 천천히, 길이가 짧으면 빨리빨리 왔다갔다하는 고유진동주기가 있는데 건물도 마찬가지입니다. 건물도 수평방향 진동주기가 있고 수직방향 진동주기가 있는데요. 수평방향 진동은 우리가 보통 보는 기둥이 왔다갔다하는, 그래서 기타줄이나 시계추와 같은 진동이고요. 수직방향 진동은 기둥과 나란한 방향이 되는데요. 우리가 어디서 볼 수 있냐하면 우리나라 양궁선수들이 화살을 탁 쐈을 때 고속촬영을 해놓은 것을 보셨을 겁니다. 그 고속촬영 한 것이 똑바로 날아가지 않고요. 진동을 하면서 날아가는 걸 보신 것을 기억하실런지 모르겠습니다.

◇ 김현정 > 구불구불하면서 날아가요. 그거 말씀하시는 거죠.

◆ 정 란 > 그게 떨면서 날아가는 거거든요. 바로 화살의 길이방향 진동입니다. 그 화살의 길이방향 진동은 화살의 직각방향 진동보다 훨씬 짧습니다. 그래서 이 테크노마트 건물을 계산 해보니까 5, 6초 정도의 수평방향 진동주기를 갖고 있고 수직방향 진동으로는 0.34초 정도 되더라고요. 10배 이상 차이가 나는 거죠. 그런데 당시 느꼈던 분들이 5, 6초 정도의 긴 진동이 아니라 0.34초 정도의 아주 짧은 진동이었다고 그래요. 그러다 보니까 이것은 수직진동이다. 그리고 계측을 역시 해 보니까 집단 뜀뛰기 태보라는 말을 굳이 쓰고 싶지 않습니다. 집단으로 한 어떤 리듬운동 같은 것이 영향을 줄 수 있기 때문에 태보만이 아니고요. 그게 하필이면 0.34초되는 진동주기를 가지고 뛰었더라고요.

◇ 김현정 > 그 진동주기가 0.34초까지 끝까지 정확히 맞아떨어질 때 힘이 증폭되면서, 말하자면 군인들이 행군할 때 하나 둘, 하나 둘 이걸 정확히 맞추면 다리가 무너진다고 하는데 그걸 주파수에 맞췄을 때 벌어지는 일이군요.

◆ 정 란 > 그렇습니다. 100년 전에 영국의 브로스톤 다리라고 있습니다. 거기에 군인들이 행진을 했어요. 행진 중에 다리가 확 무너져 버렸습니다.

◇ 김현정 > 그러면 피트니스 센터가 있는 다른 대형건물들도 많은데 거기에서는 왜 이런 일이 발행하지 않습니까? 거기는 주파수가 다르기 때문에 그런 건가요?

◆ 정 란 > 그렇죠. 그래서 진짜 한번 말씀 드리고 싶은 게 이렇게 테크노마트 진동원인이 집단 리듬운동이라 해도 앞으로 모든 건물에서 그런 집단리듬운동을 해서는 안 된다는 것은 아닙니다. 각자 고유 진동수가 있는데 그 고유진동수하고 맞지 않으면 문제가 없는 거죠.

◇ 김현정 > 마지막 영점 몇몇까지 다 맞아야 된다는 말씀이군요. 제가 전문가들의 의견을 모아보니까 공진 의견이라는 데 대해서 대부분 동의하시는데요. 일부 전문가는 외부진동과 주파수가 맞을 때 가능하지, 내부진동에 의해서는 이 정도 흔들림이 없다고 주장하시는 분들이 있어요. 그래서 바람 때문이라고 하는 주장이 있습니다.

◆ 정 란 > 그건 아까 말씀 드린 것과 마찬가지 이유고요. 내부 진동은 거의 우리 구조하는 사람들도 이해하기가 어려운 일입니다.

◇ 김현정 > 드문 일입니까?

◆ 정 란 > 거의 드물죠. 그리고 내부진동은 보통 설계에 고려를 안 하거든요. 그래서 길이방향 고유진동수가 있다는 것조차도 모르는 구조전문가들이 많을 것입니다.

◇ 김현정 > 바람은 아니라는 말씀이군요.

◆ 정 란 > 바람은 진동 주기나 이런 걸로 봐서 맞지 않습니다.

◇ 김현정 > 만약 어느 날 우연히 또 같은 음악, 또 17명이 뛰다가 더 오랜 시간 주파수가 맞아떨어지면 건물이 확 무너질 수도 있는 건가요?

◆ 정 란 > 그럴 가능성도 없지 않아 있겠습니다만, 이 건물은 철 구조물입니다. 철로 만들어진 건물이고, 철이라는 재료는 굉장히 탄성이 좋아요. 늘어났다가 다시 오므라들기가 좋다고요.

◇ 김현정 > 스프링처럼요?

◆ 정 란 > 스프링처럼 돌아오는 복원력이 강한 재료입니다. 그래서 진동이 있다하더라도 진동이 없어지면 제대로 돌아오는데, 그게 몇 시간 동안 공진하중이 지속된다면 무너질 수도 있죠. 그러나 그런 경우는 철 구조물에서는 거의 없고요.

◇ 김현정 > 알겠습니다. 최종발표는 언제 하십니까?

◆ 정 란 > 최종 발표는 한, 두어 달 있어야 될 겁니다. 원인이 주요한 것으로 밝혀졌다 해도 그 주변 진동원의 영향도 다 알아봐야 되고요.

◇ 김현정 > 여기까지 말씀드려야겠습니다. 오늘 말씀 고맙습니다.