지진안전장치(지진조기경보, 전기 및 가스 자동차단 시스템)

지진안전장치

영신컨설턴트 (02) 529 8803 2016.10.

 

지진 안정장치는 사람이 인식 못하는 압축파(P) 먼저 도달하면 가스 전기 물 배관 차단하고 경보로 사람을 대피시키고 진동에 민감한 압력 하중을 차단하여 에너지가 큰 전단파(S)가 도달 시 피해를 적게 한다.

지진 P S 파의 도달 Duzce (Turkey) Nov 12, 1999, Magnitude 7.1. XYZ방향

P파 속도는 S파보다 약 2배가 빠르다. 지진 안정장치는 에너지가 약한 P파가 먼저 도달하면 trigger level에 따라 경보와 가스 전기 물 배관 차단하여 에너지가 큰 S파 도달 시 피해를 적게 한다.

지진 시 현장지반 증폭 (site amplification)

지진에 의해 발생한 지진파는 지하매질을 통하여 전파되고, 암반 상부의 연약지반에서 증폭되어 지반의 동적특성에 따라 상부 구조물에 영향을 미친다. 어떤 특성 주파수(또는 주기)를 가진 진동은 크게 증폭되어 지표면은 더욱 크게 진동하여 구조물의 응력이 증가된다. 이러한 주기를 지반의 탁월주기( predominent period) 또는 고유주기라 부른다.

지진증폭은 지반의 암반심도 암반의 형태 (분지형, 골짜기형) 지반의 종류 지층에 따라 달라진다. 암반 심도가 깊으면 주기가 길고 암반심도가 작으면 주기가 작다. 암반노두(rock outcrop)에서 지진증폭은 작고 지반에서 현장 지진증폭(site amplication)이 크고 지형에 따라 달라 현정측정이 필요하다.

지진의 크기 Magnitude 4.0-5.2는 사람이 인지할 수 있고 5.2이상은 누구나 인지 할 수 있고 다음과 같이 지반의 위치별로 다르다.

적색은 위험한 영역

 

같은 지역에서 암반심도에 따라 고유주기가 달라 지진증폭이 차이로 위치별로 위험 지역이 다르다. 암반 심도가 깊은 영역에서 피해가 가장 크고 암반심도가 작은 영역에서 비교적 안전하다. 같은 지역에서 기반암의 심도에 따라 증폭이 달라 피해가 다르다.

PRE-TRIGGER와 threshod value 8단계

지진안전장치 적용

 

1. 건물내에서 대피

2. 가스와 전기의 공급을 차단하여 화재 방지

3. 엘리베이터 전력 차단

4. 고속전철의 저속운행

5. 비상 발전기 가동

6. 교량 터널의 경고등

7. 비상구 문 개방

8. 압력 관 차단

공장
빌딩
교량

측정장치, 경보 싸이런, 가스 전기 배관 차단 장치

지진 감지기 earthquake detector

Measuring head: 3 x 2 axis sensors

Operating range: DC-40 Hz

Sensitivity: 1 V/g ± 4%

Nonlinearity: < 2,5%

Measurement Range: ±1,7g

 

주장치 MASTER emergency power.

싸이런 주민 경보용 sirens (105 decibels)

가스 차단장치 electromagnetic gas valve.

Central Serving and Control Module TABD 원격 경보

전원 공급 장치 Power supply unit

유선 (Fiber Optic Cable) 원거리 측정