동조질량댐퍼 이용, 규모 6~7 지진 테스트 결과 변위 평균 30~40% 적어
가격도 일반 조명타워와 유사, 항만·공항 등에서 좋은 반응 기대

조명타워와 스포츠조명 전문기업인 천일(대표 박천돈)이 내진기술을 접목한 승하강식 조명타워를 국내 최초로 개발, 본격적인 시장공략에 나선다.

올해 3월 제정된 건축물 내진설계기준에 따르면 앞으로 설치되는 조명탑과 통신용탑에는 내진설계가 의무화돼 시장에서 좋은 반응이 기대된다.

천일이 개발한 승하강식 내진 조명타워는 ‘동조질량댐퍼’를 이용, 내진기능을 확보한 게 특징이다. 평균 20~30m 높이의 조명타워에 내진 개념이 적용된 것은 천일 제품이 처음이다.

조명타워는 무게중심이 상부에 있는 ‘역추형 구조물’이라 지진과 같은 진동이나 태풍 등 바람의 영향에 큰 피해를 입을 수 있어 내진·내풍 기능의 필요성은 일찌감치 제기돼왔다.

동조질량댐퍼(Tuned Mass Damper)는 구조물의 진동을 억제하기 위해 구조물에 부가하는 구조물의 고유진동수 또는 외력의 진동수와 고유진동수가 같은 스프링-질량계를 뜻하며, 주로 풍하중 등에 의한 고층 건물의 진동제어에 많이 활용된다. 대만의 타이베이 101 타워 등 초고층건물에서 다수 활용되고 있는 기술이다.

천일은 이 동조질량댐퍼 원리를 조명타워에 적용해 지진, 풍하중과 같은 동적하중에 대한 내진과 내풍 성능을 확보했다.

특히 동조질량댐퍼 장치의 성능을 공장에서 확인할 수 있어 우수한 품질을 유지할 수 있으며, 동조질량댐퍼 장치에서 조명기구 자체질량을 부가질량으로 이용, 경제성까지 확보했다.

천일 관계자는 “동조질량댐퍼의 경우 별도의 질량체를 설치하는데, 천일 조명타워의 경우는 조명기구와 헤드가 질량체를 대신한다”면서 “이 때문에 내진기능이 적용됐어도 기존의 일반 승하강식 조명타워와 비교해 가격은 비슷하다”고 설명했다.

천일은 이 기술의 성능을 검증하기 위해 전 세계적으로 발생한 지진 가운데 규모 6~7의 진동을 기록한 지진의 지진파 10개를 시뮬레이션에 넣어 테스트했다.

그 결과 동조질량댐퍼를 적용한 조명타워의 변위는 그렇지 않은 제품에 비해 평균 30~40% 적었다. 최대 75%의 변위감소를 기록한 테스트결과도 있다.

이런 독창성을 인정받아 이 기술은 국내, 미국특허는 물론 지난 2018년 8월에는 신기술(NET)인증을 획득했고, 올해 6월에는 조달청으로부터 조달우수제품으로 지정되기도 했다.

지난 25일에는 신제품(NEP) 인증을 위한 현장실사를 받았다.

천일은 앞으로 항만, 공항 등에 대한 영업을 강화해 내진 조명타워에 대한 보급을 활성화한다는 복안이다.