“얇고 긴 건물, 바람 불때 고층부 민감”

‘테크노마트 진동, 바람탓’ 근거는
건축구조기술사 “수평진동 가능성”
“입체적인 흔들림 탓에 수직진동으로 느꼈을것”
4D영화관 등 기계진동은 건물 주파수와 크게 달라
공진 일으켰을 가능성 낮아

지난 5일 있었던 테크노마트 흔들림의 원인을 규명할 때 바람은 거의 거론되지 않았다. 흔들림이 있었을 때 좌우진동이 아닌 상하진동이 일어났고, 바람은 잔잔했기 때문이다. 그런데 왜 최초 설계에 참가한 건축구조기술사와 김영문 전북대 교수는 ‘풍진동에 의한 공진현상’을 테크노마트 흔들림의 원인으로 지목할까.

■ 수직운동 아닌 수평운동 가능성 최초 설계에 참가한 건축구조기술사는 테크노마트 사무동 직원들이 느낀 흔들림이 상하진동이 아니라 좌우진동일 가능성을 지적했다. 그는 “건물이 얇고 길기 때문에 바람으로 인한 흔들림도 입체적일 수 있어 안에 있던 사람은 상하 움직임으로 느낄 수 있다”고 말했다. 테크노마트 안전 긴급점검을 맡은 한국시설안전공단도 “일반인들은 상하진동과 좌우진동을 구분하기 힘들다”며 비슷한 해석을 내놓았다. 신영수 이화여대 교수(건축학)는 “좌우운동이 생기면 작은 수준이지만 상하운동이 함께 발생한다”고 설명했다.

　　기상청 자료를 보면, 흔들림이 있었을 당시 테크노마트 주변 지상 10ｍ에서 불었던 바람은 초속 1.0~2.5ｍ로 잔잔했다.

　　그러나 김영문 교수는 이 정도의 바람이라도 충분히 풍진동에 의한 공진현상을 일으킬 수 있다고 주장했다. 김 교수는 “고층부로 갈수록 바람이 빨라지고 형태도 다양해지는 등 민감하다”며 “미국의 ‘타코마 다리’가 공진현상으로 무너졌을 당시 풍속은 초속 19ｍ로 빠른 편이 아니었다”고 말했다. 그는 또 “테크노마트 단면에서 긴 쪽과 평행하게 바람이 불다 방향이 다른 바람과 부딪치게 되면 풍속이 그 전보다 3~4배 강해지고 소용돌이도 생긴다”고 설명했다. 그러나 반론이 없는 것은 아니다. 신영수 교수는 “당시 바람이 잔잔해 풍진동만으로 흔들림이 발생했을 가능성은 낮아 보인다”며 “건물내 진동과 풍진동이 복합적으로 작용했을 가능성도 있다”고 말했다.

　　■ 상영관·피트니스센터 진동으로 흔들림? 전문가들이 테크노마트 흔들림의 원인으로 풍진동에 의한 공진현상을 꼽는 이유는 한국시설안전공단의 진단 결과가 설득력이 떨어지기 때문이다. 시설안전공단은 흔들림의 원인으로 사무동 12층 피트니스센터와 판매동 11층 씨지브이(CGV)의 4디(D) 상영관에서 발생한 진동을 내세웠다. 그러나 최초 설계에 참가한 건축구조기술사는 “피트니스센터나 영화관 진동이라면 인접층에서는 더 큰 진동을 느꼈겠지만 아래층에서는 진동을 느낀 사람이 없다고 했다”고 주장했다. 신영수 교수는 “당시 피트니스클럽 이용자가 50여명이라면 평소에도 그 정도였을 텐데 왜 특별히 그날만 흔들림에 영향을 줬는지 납득이 잘 안 된다”고 지적했다. 김영문 교수도 “테크노마트와 같은 건물은 가늘고 길어서 진동 주파수가 낮다”며 “자동차 엔진이 1분에 수천번을 돌듯 기계진동이 내는 진동 주파수는 매우 높다”고 주장했다. 이런 지적에 대해 긴급점검팀을 이끈 박구병 한국시설안전공단 건축실장은 “풍진동일 가능성도 열어두고 있다”고 밝혔다.

　　■ 고층건물에선 지진보다 바람 전문가들은 고층건물에서 사용자들이 불쾌감을 덜 느끼는 ‘사용성’과 안정성을 확보하려면 지진에 대비하는 것 이상으로 바람을 고려해야 한다고 지적했다. 건물 높이가 올라갈수록 바람의 세기가 급격히 커지기 때문이다. 특히 테크노마트처럼 가늘고 긴 건물일수록 바람에 민감하게 반응한다. 건물이 구조적으로 안전하게 설계돼 있더라도 풍진동으로 발생하는 바람의 가속도를 건물 거주자가 느끼게 되면 어지럼증이나 불안감, 편두통 등을 일으킬 수 있다. 건물 거주인들의 불쾌감이나 불안감을 최소화하기 위해서는 풍진동 제어가 필수적인 이유다. 테크노마트 사무동에서 근무하는 한 직장인은 “종종 바람에 의한 흔들림을 느꼈다”고 전했다. 전문가들은 철골구조 고층건물은 바람 등의 이유로 흔들릴 수 있지만, 그 흔들림을 거주인이 느낀다면 ‘사용성’에 문제가 있는 것이라고 지적했다. 이름을 밝히길 꺼린 국내 건설사 관계자는 “바람에 대한 관심이 부족했을 당시 지어졌던 63빌딩에서도 흔들림에 대한 불만이 나왔던 것으로 안다”고 전했다.

　　박현정 박태우 기자 [e-mail]

☞ 와류현상(vortex) 바람이나 물 등이 고유의 운동을 하다 방향이 다른 조류와 부딪칠 때 일어나는 소용돌이 현상을 말한다. 와류는 차량의 뒤쪽에서도 일어나는데, 이를 없애기 위해 리어 스포일러를 달기도 한다.