특허청, ‘구조물 설치해 건물 흔들림 줄이는 면진설계 특허출원 활발해’

기상청 관측 이래 최대 규모를 기록했던 경주‧포항지진 이후 소규모 지진 발생빈도가 증가하고 있다. 전남 해남의 경우, 4월 26일부터 한 달 동안 75회의 지진이 관측됐다. 특히 지난 95년 발생한 고베지진에서는 내진기준을 충족한 건물 중 8% 가량이 파괴돼 이후 지진에 맞서기보다 유연하게 대응하는 것을 목표로 하는 ‘면진설계’가 내진설계의 대안으로 주목받고 있다. 면진설계는 건물과 기초사이에 유연한 면진장치를 설치해 지진진동이 건물에 전달되는 것을 차단하는 설계 방법이다. 일반 건축물은 고층과 저층사이의 변위 차가 커서 손상을 입는 반면, 면진구조가 적용된 건축물은 층간 변위가 작아 구조 손상이 감소된다.

면진 구조 (자료=BridgeStone)
면진 구조 (자료=BridgeStone)

특허청은 최근 면진기술에 대한 특허출원이 활발히 이뤄지고 있다고 14일 밝혔다. 면진 관련 출원은 큰 지진이 발생한 후 급증하는 것으로 나타났는데, 동일본 대지진이 발생한 지난 2011년 정점을 찍은 후 감소세를 보이다가 경주지진이 일어난 2016년부터 증가해, 포항지진 직후인 2018년 연간 40건이라는 최고수준을 기록했다.

우리나라 최초 면진기술 출원은 1988년 일본 S사가 출원한 ‘주위 구속형의 면진장치’로 90년대 이전까지는 일본 등 외국출원이 전체의 37%로 큰 비중을 차지했다. 2000년대 들어 내국인 출원이 급증하면서 외국인 비중은 6%대로 감소해 면진기술의 국내화가 이뤄지고 있는 것으로 보인다.

또한 내국인들도 다른 나라에서 특허권을 획득하고자 해외로 출원하고 있는데, 1990년대 이전 단 한 건에 그쳤던 해외출원이, 2000년대 6건, 2010년 이후 11건으로 꾸준히 증가하고 있는 것으로 나타났다. 다만 같은 기간 전체 출원 증가세에는(12건→231건) 못 미쳐, 해외진출에 대한 보다 많은 관심과 지원이 필요한 것으로 보인다.

건축분야 면진기술 최근 15년 간 특허 출원 건수(자료=특허청)
건축분야 면진기술 최근 15년 간 특허 출원 건수(자료=특허청)

분야별 출원동향을 보면 지반과 건물을 분리하는 면진받침에 관한 출원이 87%로 다른 분야에 비해 높은 비중을 차지하고 있으며, 세부적으로는 지진에 대한 복원력을 강화하는 기술과 고무 노화를 최소화해 유지보수 비용을 줄이는 기술들이 주를 이루는 것으로 조사됐다.

예를 들어 I 대학교 산학협력단은 형상기억합금을 사용해 지진 후 영구변위의 발생이 방지되는 ‘자동복원형 지반격리 면진장치’를 출원‧등록했고, 국내 중소기업 H사는 ‘조합형 지진격리장치’ 등을 출원‧등록한 바 있다.

특허청 여덕호 주거기반심사과장은 “경주와 포항에서 발생했던 지진과 비슷한 규모의 지진은 언제든 다시 발생할 수 있다는 의견이 우세하다”면서, “향후 발생할 수 있는 지진에 대비해 우리나라도 면진 기술에 대한 지속적인 연구와 시공노하우 축적이 필요하다”고 말했다.

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