첨성대 내진 설계 기능 5.7 경주강진 이겨낸 비밀은?

규모 5.4의 강진이 발생한 포항에서는 슬라브 건물이 무너졌습니다

어제 JTBC 뉴스룸에서는 포항에서 발생한 규모 5.4의 지진과 경주에서 발생한 규모 5.8의 강진을 비교하였는데요

두 지진의 경우 규모면에서는 0.4의 차이에 불과하지만

에너지 면에서는 3배가 넘는 강도를 보인다고 했습니다

그런데 어떻게 역대 최고의 지진이라고 평가받는 지진에도 첨성대는 멀쩡한 것일까요?

지난해 규모 5.8의 강진이 발생했을 때 첨성대가 흔들리는 영상이 퍼져

갑자기 무너질 수도 있다는 유려가 제기되었습니다

먼저 첨성대에 대해 알아보겠습니다

첨성대는 언제 만들어졌나?

신라 선덕여왕 (재위 632~647)이니까 7세기때 건립되었는데요

석재를 차곡차곡 쌓아만든 구조물로 9.06m 기단면적은 28,35m2 입니다

길쭉한 지대석 위에 기단부를 조성

원통형으로 27단을 쌓은 뒤

정자석 2단을 올린 형태로 13~15단에는 남쪽으로 출입구가 나 있습니ㅏㄷ

길쭉한 모양을 보면 강한 진동에 견디기 힘들 것 같지만 첨성대는 1,400년을 무너지지 않고 살아남았습니다

당시 5.8의 경주 강진로 아파트가 흔들렸고 여진도 무려 440회나 되었습니다

일반 주택은 균열되고 지붕 기와 담장이 파손 되었으며

유리가 깨지고 도로가 갈라졌습니다

신라인들이 축조했을 당시 내진계를 했다?

내진 설계를 염두해 둔 것인지는 확실히 알 수 없지만

결론적으로 첨성대에는 현대 건축물에 쓰이는 내진 기능이 적용돼 있다고 합니다

사실 역사적으로 여러차례 경주 지역에 강진이 발생했는데요

삼국사기에 따르면 태종무열왕 4년 657년에도 경주 일대에 지진이 일어났으며

현종 4년 및 정종 2년 때도 지진이 내습했다는 기록이 있습니다

여기에 조선왕조실록에 기록된 경주의 지진은

모두 20차례에 이릅니다. 지진의 피해를 완전히 피해갔던 것도 아닌데도 버텨준 것이지요

첨성대의 목적은?

첨성대는 별을 관찬하는 천무내 시설로

첨성대라는 이름 자체가 별을 관찰하다 는 뜻입니다

별자리 관측을 통해 하늘의 변화를 살피는 것이 목적이었습니다

내진 기능 적용의 근거는?

첨성대는 높이 9.17m 윗지름 2.85, 밑지름은 4.93m 입니다 

높이 30cm 의 화강석 벽돌 362개가 사용되었습니다. 

재미있는 것은 반듯한 직사각형이 아니라 위쪽이 좁아지는 마름모꼴 벽돌을 엇갈려 쌓았다는 것입니다

기단부 아래에는 4~5m 깊이로 땅을 파고 흙과 돌로 채워 바닥을 다지고

기단석은 네모난 모양으로 깔았습니다. 상층부에도 정자석을 올려 안정감을 준 구조는

세계 건축물에서도 찾기 어렵다고 합니다

독특한 점은?

첨성대의 내부는 빈 공간이 아닙니다

12단 높이까지 흙과 자갈로 채워져 있으며 이 또한 지진이 견딜 수 있던 이유라고 주장하기도 합니다

만든이는?

백제의 석공인 아비지가 건립했습니다

의미

27단인 몸체 : 선덕여왕의 27대

상층부 정자석을 합친 28단은 기본 별자리 28수

기단석까지 합친 29단은 한달 29일

몸체에 들어간 화강석 362는 1년의 날

중간 출입구를 중심으로 위, 아래가 각각 12단인 것은 1년 12개월 24절기

를 상징합니다

1. 낮은 무게 중심

하부가 상부보다 직경이 더 길고 12단 까지는 안쪽에 자갈과 흙이 채워져 있어 무게중심이 낮습니다

무게중심이 낮으면 옆에서 밀어도 오뚝이 처럼 진도을 잘 견딥니다

무게중심을 낮추는 이론은 중국 상하이에 있는 초고층 건물인 둥팡밍주 등에도 활용되며

많은 석조 건물들이 큰 피해를 보지 않은 이유도 무게중심을 하부에 둔 것이라고 판단합니다

2. 19-20단과 25-26단 내부에 있는 井자 석도 첨성대가 지진 같은 진동에 강한 요인

이라고 보는데요

3. 첨성대 단면이 원형이며 

3. 석재를 접착시키지 않고 엇갈려 쌓은 것

물론 2004년에는 첨성대의 중심축이 20.4cm 기울어져 있었으며 (이것은 지반침하 때문으로 보입니다)

부재이격과 균열, 변색이 나타났다고 합니다

또한 경주 지진이후에는 중심축이 2cm 북쪽으로 더 기울고 정자석 (井字石) 이 조금 이동했다고 합니다