USC 엔지니어들은 지진 개선을 위해 노력하고 있습니다.

Jun 11, 2023

Juan Caicedo는 지진을 직접 경험했습니다. 현 토목환경공학부 학과장은 1983년 콜롬비아에 거주하고 있던 당시 포파얀 시에서 규모 5.5의 지진이 발생해 약 14,000채의 건물이 피해를 입었습니다.

이 비극으로 인해 콜롬비아는 지진이 심한 지역에 내진 건축 자재를 요구하는 새로운 법률을 통과시켰습니다. 또한 Caicedo가 토목 공학을 연구하고 구조에 집중하도록 영향을 미쳤습니다.

그러나 내진 구조물을 건설하는 것은 구조물을 더욱 안전하게 만드는 데 필요한 엔지니어링 전략의 일부일 뿐입니다. 구조물이 놓이는 토양은 사용된 건축 자재보다 훨씬 더 중요한 것으로 간주되므로 엔지니어가 다른 전문가와 협력하여 사우스캐롤라이나의 구조물이 내진성을 갖도록 하는 것이 필수적입니다.

Caicedo는 “토양을 연구하는 사람이라면 누구나 구조 엔지니어와 정보를 공유하는 것이 중요합니다. 둘 사이에는 강한 상관관계가 있기 때문입니다.”라고 Caicedo는 말합니다. “지반 공학 엔지니어는 구조물의 기하학적 구조와 토양의 용량을 알아야 합니다. 의사소통과 피드백이 향상될수록 최종 디자인은 더욱 탄탄해집니다.”

미국 지질 조사국(US Geological Survey)은 사우스 캐롤라이나를 잠재적인 지진 발생 가능성이 높은 지역으로 간주합니다. 1886년 8월 31일 찰스턴 근처에서 미국 동부 해안에서 기록된 최대 규모인 약 7.6의 지진이 발생했습니다. 오늘날 주 전체의 모든 구조물은 지진 내진 설계 사양에 따라 건설되어야 합니다.

Inthuorn Sasanakul 부교수의 전문 분야는 토양 및 지반 내 천연 물질의 거동에 초점을 맞춘 하위 학문인 지질공학입니다. 또한 시간이 지남에 따라 하중이 변하고 저항보다 큰 힘이 구조물에 가해지는 동적 하중에 대한 연구도 포함됩니다.

지반공학 지진 공학에서는 토양, 구조물 기초 설계 및 하중 역학을 고려합니다. 기초 아래의 토양 유형으로 인해 지진이 발생하면 구조물이 주로 붕괴되기 때문에 Sasanakul의 작업은 도로, 교량, 댐과 같은 중요 기반 시설에 필요한 내진 설계를 지원합니다.

Sasanakul은 "우리는 동적 하중 및 천연 재료와 관련된 불확실성과 복잡성을 다루고 있으며, 이로 인해 지질 공학적 지진 공학이 복잡해집니다."라고 말합니다.

Sasanakul의 연구는 지진 시 토양, 기초 및 구조물이 어떻게 행동하고 상호 작용하는지를 나타내는 동적 거동에 중점을 두는 경우가 많습니다.

“우리는 완전히 포화되고 동적 또는 지진 하중을 받는 부드러운 물질이나 느슨한 모래가 액화될 가능성이 있다는 것을 알고 있습니다. 이러한 재료 위에 지어진 구조물은 지진 발생 시 잠재적으로 붕괴될 수 있습니다.”라고 Sasanakul은 말합니다.

올해 8월, Caicedo와 Sasanakul은 사우스캐롤라이나 교통부의 교량 내진 설계 매뉴얼을 업데이트하고 다시 작성하기 위한 4년간의 150만 달러 프로젝트를 시작할 예정입니다. 여기에는 교량과 해당 구성 요소의 설계 방법, 지반공학과 관련된 토양 및 기초가 포함됩니다.

Caicedo는 “지진이나 새로운 재료에 대한 새로운 이론을 개발하려고 하기보다는 지진 공학과 국가를 위한 모범 사례를 더 잘 이해하고 싶습니다.”라고 말합니다. "SC DOT가 설계와 새로운 교량을 요구하기 시작하면 경제적으로 실현 가능하고 지진의 힘을 견딜 수 있을 것입니다."