‘소방시설의 내진설계 기준’ 제3조에는 가요성이음장치에 대해 정의돼 있다.
가요성이음장치는 지진 시 수조 또는 가압송수장치와 배관 사이 등에서 발생하는 상대변위에 대응하기 위해 수평, 수직 방향의 변위를 허용하는 플렉시블 조인트 등을 의미한다.
가요성이음장치는 내진기술 중 신축배관으로 볼 수 있다. 특히 그 형상과 크기에 따라 진동주기가 달라질 수밖에 없는 수조와 배관의 연결부 등에 주로 사용한다.
수조의 경우 물이 채워진 상태에서 지진이 발생하면 유체가 수조 내부 등에서 출렁거리는 현상(Sloshing) 등으로 연결 배관의 진동 주기 역시 달라지게 된다. 이를 완화하기 위한 기술로 기요성이음장치와 같은 신축배관이 사용된다.
신축배관은 수조뿐 아니라 펌프와 배관 연결에도 필요하다. 두 가지 의미로 해석할 수 있는데 첫 번째는 펌프 기동 시 발생하는 진동이 배관을 타고 전달되는 걸 막기 위함이다. 두 번째는 지진이 발생할 경우 진동을 상쇄시키기 위한 역할이다.
이 같은 이유로 진동 주기가 상호 달라지는 구간에 적용할 수 있다는 의미로 볼 수 있다. ‘2022 소방시설의 내진설계 기준 해설서 1.0’에도 배수배관은 내진설계 적용을 하지 않지만 유수검지장치와 연결할 경우 배신축이음쇄와 연결하도록 돼있다.
가동중량(Wp)은 가압송수장치, 함류, 제어반, 가스계ㆍ분말소화설비의 저장용기, 비상전원, 배관의 작동상태 등을 고려한 무게다. 안전율을 고려한 실제 무게로 간주할 수 있다.
근입 깊이는 앵커볼트가 매설되는 깊이를 의미한다. 제조사가 제시한 적절한 매설깊이로 시공되지 않으면 내진성능을 구현할 수 없다. 제조사에선 앵커볼트에 적절한 근입 깊이를 작업자들이 확인할 수 있도록 도장 등의 방법으로 표시하고 있다.
내진스토퍼는 지진하중에 의해 과도한 변위가 발생하지 않도록 제한하는 장치다. 소화펌프의 경우 평상시 상하로 기동함에 따라 그 진동을 경감하기 위해 통상적으로 방진가대를 설치해 무게를 준다. 방진장치(방진스프링 등)를 설치해 충격을 완화하되 과도한 변위가 발생하지 않도록 해 펌프에 무리가 없도록 설치한다.
하지만 지진 발생 시 수평으로 오는 충격에는 취약한 편이다. 따라서 내진스토퍼를 설치해야 한다. 내진스토퍼는 이동방지형과 전도방지형으로 구분된다. 이동방지형의 경우 내진스토퍼를 고정하기 위한 앵커볼트 설계에 상대적으로 불리한 결과가 확인되고 있어 전도방지형 스토퍼가 유리하다.
[원문] https://www.fpn119.co.kr/184415