0:00:07.080,0:00:10.586
지진은 항상 끔찍한 현상으로[br]지속되어 왔죠.

0:00:10.586,0:00:14.051
그리고 도시가 커질수록[br]더욱 치명적이 되었고,

0:00:14.051,0:00:17.720
건물이 무너져 내리는 것은[br]가장 큰 위험 중 하나가 되었습니다.

0:00:17.720,0:00:20.279
왜 지진이 나면[br]건물이 무너질까요?

0:00:20.279,0:00:22.756
그리고 어떻게 막을 수 있을까요?

0:00:22.756,0:00:25.734
여러분이 재난 영화를 많이 봤다면[br]생길 수 있는 아이디어는

0:00:25.734,0:00:32.853
빌딩 붕괴가 빌딩 바로 아래의 땅의[br]격한 진동으로 갈라진다는 것입니다.

0:00:32.853,0:00:35.298
하지만 사실 그렇게 [br]일어나는 것은 아닙니다.

0:00:35.298,0:00:39.374
우선, 대부분의 빌딩은 단층선 바로[br]위에 있지 않습니다.

0:00:39.374,0:00:43.966
그리고 움직이는 지질구조판은[br]건물의 토대보다 더 깊이 있습니다.

0:00:43.966,0:00:46.316
그럼 실제로 무슨일이[br]일어나고 있는 걸까요?

0:00:46.316,0:00:51.747
사실, 지진의 실체와 지진이 건물에[br]미치는 영향은 좀 복잡합니다.

0:00:51.747,0:00:55.592
이를 논리적으로 설명하려고 건축가들과[br]엔지니어들은 모형을 이용했습니다.

0:00:55.592,0:00:59.778
건물의 보와 기둥을 나타내는[br]2차원 선으로 이루어진 모형이나

0:00:59.778,0:01:05.432
건물의 질량을 나타내는 원형구가 달린[br]사탕 모양의 선형 모형을 사용했습니다.

0:01:05.432,0:01:09.280
이 모형들은 지진의 정도를 단순화해[br]나타낼 때 꽤 유용할 뿐만 아니라

0:01:09.280,0:01:12.009
지진이 미치는 빌딩에 대한 영향을

0:01:12.009,0:01:14.553
물리학에 기초해 [br]예측하는 것이기 때문이죠.

0:01:14.553,0:01:16.868
지진이 일어나는 동안 발생하는[br]대부분의 건물 붕괴는

0:01:16.868,0:01:20.332
사실상 지진 자체에 [br]의한 것이 아닙니다.

0:01:20.332,0:01:23.259
대신, 건물 아래에 땅이움직일 때

0:01:23.259,0:01:29.014
건물의 토대와 저층부의 위치를 옮기면서[br]나머지 부분에 충격파를 보내서

0:01:29.014,0:01:32.504
이 때문에 건물들이[br]왔다 갔다하며 흔들리게 되는 겁니다.

0:01:32.504,0:01:36.136
이 진동의 강도는 [br]두 가지 요인에 좌우 됩니다.

0:01:36.136,0:01:40.426
건물 하단부에 주로 집중되어 있는[br]건물의 질량과 '강성도입니다.'

0:01:40.426,0:01:44.595
강성도는 특정 양을 이동시키기 위해[br]필요한 힘의 정도를 말합니다.

0:01:44.595,0:01:48.155
건물이 만들어진 소재와[br]기둥의 모양과 더불어

0:01:48.155,0:01:51.207
강성도는 주로 높이와 연관됩니다.

0:01:51.207,0:01:54.105
낮은 건물은 대체로 더 견고하고[br]움직임이 없는 편이고

0:01:54.105,0:01:57.347
그에 반해 높은 건물은 [br]상대적으로 더 움직임이 많습니다.

0:01:57.347,0:02:00.557
따라서, 해결책은 낮은 건물을 지어서

0:02:00.557,0:02:02.843
가능한 한 조금 움직이도록[br]해야한다고 생각할 수 있죠.

0:02:02.843,0:02:08.250
하지만 1985년에 멕시코에서 일어난[br]지진은 그 생각에대한 좋은 반례입니다.

0:02:08.250,0:02:13.912
지진이 일어나는 동안 상당히 많은[br]6-15층 높이의 건물이 붕괴되었죠.

0:02:13.912,0:02:17.999
이상한 점은 그 근처 낮은 건물들은[br]무너지지 않았다는 것이고,

0:02:17.999,0:02:22.405
15층보다 더 높은 건물들도[br]비교적 적게 손상되었습니다.

0:02:22.405,0:02:24.555
그리고 무너진 중간 크기의 빌딩들은

0:02:24.555,0:02:28.730
지진이 일으키는 진동보다 더 격하게[br]흔들리는 것이 관측되었습니다.

0:02:28.730,0:02:30.590
어떻게 이런게 가능할까요?

0:02:30.590,0:02:34.322
정답은 '고유 진동수'라[br]알려진 것과 관계 있습니다.

0:02:34.322,0:02:35.988
진동 시스템에서

0:02:35.988,0:02:41.461
진동수란 앞뒤로 흔들리는 횟수가[br]1초에 몇 번인지를 나타냅니다.

0:02:41.461,0:02:47.021
반대로 말하자면,한 번 흔들릴 때[br]몇 초가 걸리는지를 의미합니다.

0:02:47.021,0:02:51.763
그리고 질량과 강성도에 의해[br]결정되는 건물의 고유 진동수는,

0:02:51.763,0:02:55.330
건물의 진동이 응집되는 빈도를[br]의미합니다.

0:02:55.330,0:03:00.067
건물 질량의 증가는 자연적으로[br]진동을 느리게 하는 반면,

0:03:00.067,0:03:03.725
강성도의 증가는[br]진동을 빠르게 만듭니다.

0:03:03.725,0:03:09.812
그래서, 이 관계를 나타내는 방정식에서[br]견고성과 고유진동수는 서로 비례합니다.

0:03:09.812,0:03:14.184
반면 질량과 고유진동수는 반비례하지요.

0:03:14.184,0:03:17.658
멕시코 시티에서 일어난 현상을[br]'공진(共振)'이라고 부르는데요,

0:03:17.658,0:03:24.768
그 지진의 지진파의 진동수가 중간 크기[br]빌딩의 고유 진동수와 일치했던 거죠.

0:03:24.768,0:03:27.466
박자가 잘 맞춰진 그네가 흔들리듯이

0:03:27.466,0:03:36.226
매회 더해지는 진동이 건물의 흔들림을[br]그 방향으로 더 크게 흔들게 되는거죠.

0:03:36.226,0:03:40.643
결국 처음 위치보다 훨씬 더 멀리[br]이동하게 되는 것입니다.

0:03:40.643,0:03:44.685
오늘날, 엔지니어들은[br]지질학자, 지진학자들과 함께

0:03:44.685,0:03:48.702
건설현장에서 지진운동의 진동수를[br]예측하기 위해 연구하는데요,

0:03:48.702,0:03:51.626
이는 공진으로 인한 붕괴를[br]막기 위함입니다.

0:03:51.626,0:03:54.947
흙의 종류와 단층 유형 같은[br]요소들을 고려하고,

0:03:54.947,0:03:57.837
이전의 지진 데이타도 살펴봅니다.

0:03:57.837,0:04:02.915
빈도가 낮은 진동은, 높고 유연한[br]건물에 더 큰 피해를 입히는 반면,

0:04:02.915,0:04:08.469
빈도가 높은 진동은, 작고 견고한[br]건물에 더 위협적입니다.

0:04:08.469,0:04:11.596
엔지니어들은 또한 충격을 흡수하고

0:04:11.596,0:04:14.763
변형을 최소화할 방법을[br]혁신적인 시스템을 이용하여 연구하죠.

0:04:14.763,0:04:18.206
[기초면진]은 유연한 층을 이용하여[br]

0:04:18.206,0:04:21.275
건물의 기초가 다른부분으로부터[br]움직이지 않도록 격리시킵니다.

0:04:21.275,0:04:25.486
반면, [동주질량시스템]은[br]공진을 상쇄시키는데,

0:04:25.486,0:04:30.056
흔들림이 고유 진동수와 맞지 않게 하여[br]떨림을 줄이는 겁니다.

0:04:30.056,0:04:33.836
결국, 견고한 건물이라고[br]무너지지 않는게 아니고,

0:04:33.836,0:04:36.756
스마트하게 지어진 건물이[br]무너지지 않는겁니다.