Earthquake Vulnerability of Existing Buildings and Emergency Accessibility Challenges in a Residential Area of Dhaka City

기술 요약: 다카 단몬디(Dhanmondi)의 지진 취약성 및 비상시 접근성

문제 제기
방글라데시의 수도 다카는 인도, 버마, 유라시아 판이 만나는 접점에 위치하여 심각한 지진 발생에 매우 취약하다. 최근 다카에서 대규모 지진이 발생하지 않았음에도 불구하고, 이 지역은 향후 중대한 지진이 발생할 확률이 높다. 주요 위험 요소는 급격한 도시화, 높은 인구 밀도, 그리고 현대적 건축 법규를 엄격히 준립하지 않고 건설된 건축물들이라는 점에 의해 가중된다. 기존 연구들은 주로 "올드 다카(Old Dhaka)"나 계획되지 않은 구역의 가시적인 위험에 집중해 왔으나, 단몬디와 같은 계획된 현대적 주거 지역 내에 숨겨진 취약성을 이해하는 데에는 중요한 공백이 존재한다. 이러한 지역들은 종종 "소프트 스토리(soft storeys, 벽체 없이 주차장으로 설계된 1층 구조)"와 같은 구조적 약점, 노후화된 인프라, 그리고 방글라데시 국가 건축 법규(BNBC)로부터의 일탈을 내포하고 있다. 또한, 도시의 좁은 도로망과 제한된 개방 공간은 지진 발생 후의 대피 및 구조 작업에 상당한 어려움을 초래한다.

연구 방법론
본 연구는 인구 밀도가 높은 주거 지역인 다카 사우스 시티 코퍼레이션(Dhaka South City Corporation) 15번 구역(단몬디, 2.181 km²)의 구조적 취약성과 대피 접근성을 평가하기 위해 이중 접근 방식의 방법론을 채택하였다.

1. 신속 시각적 스크리닝 (Rapid Visual Screening, RVS): 구조적 평가의 핵심은 현지 맥락에 맞게 조정된 RVS 방법을 활용한다. 95%의 신뢰 수준을 보장하기 위해 406개 건물을 조사하는 층화 표본 추출법이 사용되었다. 이 평가는 FEMA-1s4 프레임워크와 BNBC-2020에서 도출된 수정된 기본 점수 체계를 통합한다.

   • 점수 체계: "기본 점수(Base Score)"는 지진 위험 구역(다카의 경우 Zone II) 및 건물 높이에 따라 할당된다. 특정 취약성 매개변수에 대해 "감점(Penalty scores)"이 적용되어 최종 "성능 점수(Performance Score, PS)"가 산출된다.
   • 취약성 매개변수: 본 연구는 소프트 스토리, 무거운 돌출부(overhangs), 외관상 건설 품질, 충돌 효과(건물 간 불충분한 간격), 짧은 기둥(short columns), 평면 불규칙성 및 액상화 가능성을 평가한다.
   • 데이터 분석: 현장 데이터는 IBM SPSS Statistics 21을 사용하여 컴파일되었으며, 공간 분석 및 매핑은 ArcGIS 10.8.2와 Google Earth Pro를 사용하여 수행되었다.

2. 대피 및 접근성 분석: 연구는 도로 네트워크와 개방 공간을 매핑하여 잠재적인 대피 경로와 안전 구역을 식별한다.

   • 안전 구역: 공원, 운동장, 이드가(Eidgah)를 포함하여 위성 이미지와 가용 지도를 기반으로 식별되었다.
   • 도로 네트워크: 도로를 폭에 따라 분류(주거용, 보조 도로, 간선 도로)하고, 붕괴된 구조물, 머리 위 유틸리티 라인, 혼잡으로 인한 잠재적 차단 가능성을 평가하였다.

주요 결과
단몬디의 406개 건물을 평가한 결과 다음과 같은 결정적인 결과가 나타났다:

• 건물 특성: 주거용 구조물이 이 지역을 지배한다(81%). 조사된 건물의 약 50%는 6층 높이다. 상당 부분(39.4%)의 구조물은 현대적 내진 설계가 강제되기 이전인 30~40년 된 건물들이다.
• 구조적 취약성:
  • 소프트 스토리: 1층이 격벽 없이 주차장으로 사용되어 횡방향 강성을 크게 감소시키는 문제가 널리 퍼져 있다.
  • 취약성 분류: 성능 점수(PS)를 기준으로, 조사된 건물의 **31.7%**가 중등도 또는 높은 지진 취약성을 가진 것으로 분류되었다. 구체적으로 28.2%는 중등도 취약성을, 3.5%(14개 건물)는 고위험 취약성을 보였다.
  • 결함 사항: 흔한 결함으로는 소프트 스토리, 짧은 기둥, 불충분한 간격(충돌 위험), 열악한 건설 품질 등이 포함되었다.
• 대피 과제:
  • 불충분한 개방 공간: 지정된 개방 공간(공원, 이드가, 식생 호수 가장자리)은 약 75,150명의 인구를 수용하기에 턱없이 부족하다.
  • 경로 차단: 일부 도로는 폭이 20피트를 초과하지만, 붕괴된 취약 건물의 잔해와 머리 위 유틸리티 라인으로 인해 차단될 가능성이 매우 높다. 본 연구는 고위험 구조물이 좁은 통로와 인접한 "잠재적 차단 구역"을 식별하였다.

주요 기여

• 미시적 수준의 취약성 매핑: 본 연구는 단몬디와 같은 계획된 현대적 주거 지역에 대한 상세한 지진 위험 프로필을 제공함으로써 연구 공백을 메우며, 이러한 지역이 본질적으로 비계획 구역보다 안전할 것이라는 가설에 도전한다.
• 통합 위험 평가: 구조적 취약성 데이터와 공간 대피 분석을 성공적으로 연결하여, 건물 붕괴 위험이 도로 접근성 및 비상 대응 능력에 직접적인 영향을 미친다는 점을 입증하였다.
• 맥락 특화된 적응: 본 연구는 글로벌 RVS 방법론(FEMA-154)을 업데이트된 BNBC-2020 파라미터를 활용하여 방글라데시의 특정 규제 및 건설 맥락에 맞게 조정하였다.

의의 및 주장
본 논문은 단몬디가 다카가 직면한 광범위한 지진 위험의 "축소판(microcosm)" 역할을 한다고 주장한다. 연구 결과는 만약 이처럼 상대적으로 조직적이고 번영하는 지역에서도 상당한 취약성이 존재한다면, 급격히 확장되는 비공식 지역들은 훨씬 더 심각한 위험에 처해 있을 것임을 시사한다.

본 연구는 통제되지 않은 도시 확장, 부적절한 건설 방법, 개방 공간 계획의 부재로 인해 현재 다카가 지진 회복력을 갖추지 못하고 있다고 강조한다. 저자들은 80년 이상 큰 지진이 없었다는 사실이 잘못된 안전 불감증을 조성했다고 주장한다. 이에 따라 논문은 다음을 권고한다:

1. 엄격한 집행: 신축 건물과 기존 취약 구조물 모두에 대해 BNBC-2020 가이드라인을 반드시 준수해야 한다.
2. 도시 계획 통합: 개방 공간을 지정된 대피 구역으로 보존하고 재용도화함으로써 재난 위험 경감(DRR)을 도시 계획의 주류로 편입시켜야 한다.
3. 데이터 기반 전략: 공간 데이터와 취약성 매핑을 활용하여 보강 작업을 우선순위화하고 지역사회 중심의 대피 전략을 개발해야 한다.

저자들은 본 연구가 전체 전수 조사가 아닌 대표 표본에 의존했다는 점, 건물 내부 레이아웃이나 특정 인구 밀도 변화(주간 vs 야간)를 고려하지 않았다는 점, 그리고 동적 경로 모델링을 위한 전문 네트워크 분석 소프트웨어가 부족했다는 점을 언급하며 한계를 인정하였다. 그럼에도 불구하고, 본 연구는 재난 관리 당국이 개입 우선순위를 정하고 장기적인 도시 회복력을 강화하는 데 기초적인 데이터를 제공한다.