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[ICT광장] 방송통신서비스 안정성을 위한 방송통신설비 지진 대책
[ICT광장] 방송통신서비스 안정성을 위한 방송통신설비 지진 대책
  • 이민규 기자
  • 승인 2021.01.02 09:24
  • 댓글 0
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이상무 ETRI 책임연구원·공학박사
TTA 통신설비프로젝트그룹 의장

2016년 9월 12일 경주 지진, 2017년 11월 15일 포항 지진이 한 해를 걸쳐 연속 발생하면서 지진에 대한 국민적 경각심이 고취되었다.

지진의 강도는 소위 규모로 나타내는데 경주지진은 5.8, 포항지진은 5.4였다. 지진의 세기를 수치로 나타내는 규모에 대하여는 일반인들의 관점에서 이해가 요구되는 사항이라 본론에 앞서 필요한 설명을 먼저 안할 수가 없겠다. 이에 관한 질문을 워낙 많이 받는다.

유명한 리히터 규모는 어떻게든 지진의 세기를 나타내기 위하여 수치적 방법을 취한 것인데, 기술적으로 얘기하면 잘 와 닿지 않을 것이므로 체감이 되는 실례로 간단히 의미를 전달하자면 이렇다.

큰 지진 피해로 나타나 해외 토픽에서 보도되는 것들은 모두 규모 6 이상이다. 보통 대규모 피해가 규모 7대에 많이 있고 아주 세게는 9도 있다.

이탈리아의 경우 경주지진이 있던 같은 해인 2016년 8월 24일에 중부 페루자에서 발생한 지진으로 죽은 사람이 300 명에 달하였는데 규모는 6.2였다.

같은 규모의 크기라도 지역 마다 다르게 나타나는 피해의 정도를 구분한 것이 진도이다. 즉 내진시설이 잘 되어있다면 예를 들어 규모 7의 지진에서도 진도 5 미만의 현상(건물의 흔들림)이 되겠지만 그렇지 않은 경우 건물이 무너지는 진도 9 이상이 될 수 있다.

사람을 구호해야하는 긴급 재난 시 통신의 역할이 중요하다는 것을 모르는 사람은 아마 없을 것이다.

지진 발생 시에도 정보통신서비스가 끊기지 않고 유지되려면 그 역할을 수행하는 기능 매체인 방송통신설비가 지진으로 인한 흔들림의 충격을 받더라도 동작이 멈추지 않고 보존되어 있어야 한다.

그러기 위해서는 지진에 의하여 통신설비가 무너지거나 훼손되도록 작용할 수 있는 힘을 예상하여 견딜 수 있는 강도로 시설하여야 하는데 이것을 내진설계라고 한다.

지진에 의한 피해는 치명적인 것이므로 이는 법으로 만드는 규격인 기술기준으로 정해져있다.

우리나라의 정보통신설비에 대한 내진설계 기준은 2008년에 최초로 개발·도입되었다. 이는 과학기술정보통신부 소관 법령인 ‘방송통신설비의 기술기준에 관한 규정’에 의하여 현 국립전파연구원고시 제2019-15호(방송통신설비의 안전성·신뢰성 및 통신규약에 대한 기술기준)에 수록되어 있다.

아울러 내진설계를 검증하기 위한 시험방법이 같이 개발되어 현 국립전파연구원공고 제2020-92호(방송통신설비의 내진시험방법)로 시행되고 있다.

이 기술기준에서는 먼저 지진대책 대상 방송통신설비의 분류를 정하고 있다. 그리고 내진설계 적용을 위한 핵심기술로서 지진력을 진동 주파수 대별로 견뎌야 할 가속도 값으로 정하고 있는데, 이것을 요구 응답스펙트럼이라고 한다.

통신국사의 경우 건물 층으로 전달되는 지진력을 견디도록 설계하여야 하는 것이고 기술기준에서는 기본적으로 전형적인 통신국사 최고 층에서의 가속도 스펙트럼을 제시하고 있다.

또는 지진은 발생 현상지 마다 나타나는 강도 특성이 다르므로 통신설비의 시설 위치를 안다면 그러한 영향력을 반영할 수 있는 파라미터들을 적용, 상기 요구 응답스펙트럼을 직접 작성하여 사용하여도 된다.

나대지 기지국 용 철탑 또는 전주와 같이 지면에 설치되는 설비는 대지 상부 층의 가속도 운동에 의한 스펙트럼 조건을 건축물 내진설계기준(KDS 41 17 00)에 따라 만들어 사용한다.

검증을 위한 시험방법은 지진동 가속도를 모사할 수 있는 진동대 위에 설치 실물을 구축하여 직접 흔들어서 통신기능은 그대로 유지되는지, 설비에 파손이 발생하는지 등의 여부를 확인하여 판정한다. 시설 규모나 구성의 특성이 통신기능 확인이 필요없고 진동대 시험이 곤란한 경우는 컴퓨터프로그램으로 가진력을 시뮬레이션하여 확인하는 해석검증 방법이 제공된다.

지난 경주지진 후 자국 특성 부합화 차원에서 ‘지진·화산재해대책법’에 따라 시달된 전산업 시설 공통파라미터가 적용되도록 2019년 내진 대책 기준을 개정 개발하여 요구 응답스펙트럼에서 건물 층에 설치된 통신설비의 바닥면에 입력되는 최고 가속도를 기존 0.6g(0.6 × 9.8 m/s2)에서 0.9g로 강화하였다.

또한, 금년에는 해석검증 방법을 구체화하여 설비 시설 별로 적용할 해석방법을 특성에 맞도록 부여하고, 해석으로 할 경우 설치물들의 모델링 방법과 판정조건, 보고서의 작성방법 등을 만들어 도입하였다.

앞으로도 크게 보아 통신망 시설의 전체적 연결 관점에서 지진 발생 시에도 끊김없는 서비스 유지에 취약점이 없도록 면밀한 기술조건들이 계속 개발되고 도입되어 나갈 예정이다.


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