쓰나미는 종종 세계 여러 지역에서 발생하여 엄청난 피해를 입힙니다 대규모 지진이 다발하는 일본에서는 안전하고 안심할 수 있는 사회를 구축하기 위해서는 지진으로 인한 쓰나미에 대비하는 것이 필수적입니다 오바야시 주식회사에서는 쓰나미에 강인하게 저항하는 방파제 등의 하드 기술을 개발하고 있습니다

넓은 지역의 해저 지형이 갑자기 크게 변하면 그 지역의 바닷물 전체가 함께 움직이며 해수면의 변화가 일어나 대규모 쓰나미가 사방으로 퍼집니다 대표적인 예가 판 경계 지진에 의해 발생하는 쓰나미인데, 이는 다음과 같은 메커니즘을 통해 발생한다

• 해양판과 육지판(*1) 사이의 경계에는 힘이 끊임없이 작용하여 에너지를 축적합니다
• 에너지가 한계에 도달하면 판의 가장자리가 뒤로 튀어 지진이 발생합니다
• 지진으로 인해 해저가 위아래로 움직이면서 바닷물도 오르락내리락하여 쓰나미를 일으킵니다

쓰나미는 판 경계에서 발생하는 지진에만 국한되지 않고 다른 지진(*2), 폭발적인 화산 폭발, 해저 산사태 등으로 인해 해저가 갑자기 이동할 때도 발생합니다

진원지에서 발생한 쓰나미는 태평양과 같은 깊은 곳에서 제트기의 속도(약 700~800km/h)로 육지에 접근합니다 외해에서의 쓰나미는 파고 1~2m 미만, 파장 10~100km의 평탄파로 일반적인 너울과 섞여 뚜렷하게 눈에 띄지 않는다 수심이 얕아질수록 속도는 감소합니다 속도는 수심 100~200m의 연안 해역에서 자동차의 속도(약 100km/h)와 맞먹는다

또한 해안에 접근할수록 속도가 감소합니다 반면에 파동의 특성으로 인해 파고가 증가합니다 또한 해안지역(해저나 육지가 아닌)의 지형적 특성에 따라 파도의 굴절, 반사, 간섭 등의 영향으로 파도가 집중될 수 있으며, 국지적으로 파고가 높아질 수 있으므로 주의가 필요합니다

일본 전역에 쓰나미가 발생하면 진앙과의 거리가 가깝고 쓰나미가 덮칠 때까지의 시간이 매우 짧기 때문에 지진 발생 후 신속히 고지대 등 안전한 곳으로 대피해야 합니다

또한 1960년 칠레 쓰나미에서는 지구 반대편 칠레에서 발생한 지진으로 인한 쓰나미가 일본의 넓은 지역을 강타하여 큰 피해를 입혔습니다 이렇게 하면 지진의 흔들림을 느끼지 못하더라도 쓰나미가 닥칠 수 있습니다

• 방파제와 방조제는 파도로부터 보호하는 구조물입니다 매우 유사하지만 몇 가지 차이점이 있습니다
  방파제: 바다의 파도(풍파, 쓰나미)가 항구 내부를 뒤흔드는 것을 방지하기 위해 바다에 위치한 제방
  조수 제방: 폭풍 해일, 높은 파도, 쓰나미 등의 침입을 방지하기 위해 육지에 위치한 제방

동일본 대지진 동안 많은 방파제와 방파제가 쓰나미의 유입을 완전히 막을 수 없었습니다 그러나 침수면적(*4)을 줄이고 대피시간을 확보해 피해를 줄이는 데 효과적인 것으로 확인됐다

방파제의 효율성을 시뮬크레이지 슬롯션하고 비교했습니다 영상을 시청해주세요

방파제가 있으면 홍수 면적이 확실히 줄어들고 쓰나미 피해가 줄어드는 것을 볼 수 있습니다 침수면적을 줄임으로써 피해면적이 줄어들고, 대피거리도 단축됩니다 동시에 홍수까지 시간을 벌고 있습니다 *시뮬크레이지 슬롯션은 특정 조건을 가정하여 수행됩니다
해외 수위가 방파제나 방파제 높이에 도달하는 데 걸리는 몇 분은 대피 시간을 연장하는 데 매우 중요합니다 대규모 쓰나미를 완전히 막는 것은 어렵더라도 방파제와 방파제를 정비하는 것이 중요합니다

"쓰나미 텐덴코"라는 단어가 있습니다 이는 산리쿠 지방에 오래전부터 전해 내려오던 말로 '지진이 나면 모두 높은 곳으로 대피하라'는 뜻으로 쓰나미에 대비하는 방법을 보여준다 쓰나미가 발생하면 대피하는 것이 중요합니다

쓰나미 대피 계획은 고지대 및 쓰나미 대피 건물, 방법, 경로, 노인 및 기타 도움이 필요한 사람들을 위한 지원 방법 등 대피 대상 지점(*6)을 미리 계획하는 것입니다 계획한 대로 실천할 수 있도록 매일 연습해야 합니다

우리는 쓰나미의 도래와 쓰나미로부터의 대피를 시뮬크레이지 슬롯션했습니다 피난자(파란색 원)는 쓰나미 대피 계획에 따라 대피 훈련을 통해 피난 건물까지 최단 경로를 따라 이동합니다 피난 건물에 도착하는 피난자들의 영상을 시청해 보세요

쓰나미 파도는 지진이 발생한 후 약 9분 후에 해안선에 도달하지만, 방파제는 쓰나미가 육지에 도달하는 데 약 3분의 시간을 벌어줍니다 이는 방파제 건설뿐만 아니라 대피 훈련의 효율성을 입증합니다 *시뮬크레이지 슬롯션은 특정 조건을 가정하여 수행됩니다

재난을 최소화하기 위해서는 방파제, 방파제 등의 물리적 구조물을 유지하는 것뿐만 아니라 쓰나미를 예측하고 대피 계획을 세우고 반복 훈련을 실시하여 사전에 대비하는 것이 중요합니다

크레이지 슬롯은 쓰나미에 저항하는 하드 기술부터 쓰나미 재해를 줄이는 데 도움이 되는 소프트 기술에 이르기까지 다양한 기술을 통해 쓰나미 피해를 줄이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있습니다

만과 항구의 방파제에는 선박의 출입구(선박 경로)가 있으며, 이 출입구를 통해 쓰나미가 유입되면 피해가 더 커집니다 그래서 평소에는 선박이 자유롭게 항해할 수 있지만, 쓰나미나 높은 파도가 닥칠 때만 해저에서 쇠관이 솟아오르는 이동식 방파제를 개발했습니다

해저에 하부 강관을 설치하고 내부에 상부 강관을 삽입한 이중 구조를 갖고 있습니다 쓰나미나 높은 파도가 발생할 경우 육상 공기 공급 장치에서 공기 파이프를 통해 상부 강철 파이프로 공기가 보내집니다 상부 강관은 부력에 의해 해수면으로 솟아올라 방파제를 형성한다

수력모델 실험에서 실제 규모로 약 75미터에 해당하는 쓰나미를 발생시켰으며 당시 방파제의 성능을 확인했습니다

*직립형 부유 방파제는 크레이지 슬롯, Mitsubishi Heavy Industries Steel Structure Engineering, Toa Construction Industry, Nippon Steel & Sumikin Engineering, Port and Airport Technology Research Institute 등 4개 민간 기업이 공동으로 개발했습니다

계산을 사용하여 쓰나미 행동을 예측하는 쓰나미 시뮬크레이지 슬롯션은 쓰나미에 대한 조치를 취할 때 효과적입니다 방파제와 방파제의 위치와 규모를 고려하는 것은 물론, 쓰나미 대피 건물 및 쓰나미 대피 계획을 설계하는 데 활용할 수 있습니다

다중 에이전트 모델(*7)을 사용하여 쓰나미 대피 시작부터 대피 완료까지의 대피 특성을 예측합니다 쓰나미 피난 건물, 쓰나미 피난 타워(*6) 등 시설의 배치, 수용 가능 인원, 피난 경로 준비 등을 계획하는 데 사용할 수 있습니다

이것은 쓰나미에 대비하여 해안을 따라 있는 공장의 약점을 알아내기 위해 간단한 설문지를 사용하는 시스템입니다

쓰나미는 피할 수 없습니다 하지만 쓰나미가 닥쳐도 그 위력을 억제할 수 있는 시스템이 있고, 대피하기 쉬운 도시를 만들고, 주저 없이 대피할 수 있는 지혜와 마음가짐이 있다면 소중한 생명과 생계를 지킬 수 있습니다

오바야시 주식회사는 지진, 쓰나미 등 자연재해로 인한 피해와 영향을 최소화하는 방재 및 완화 기술과 예측 기술 개발에 지속적으로 노력하고, 사람들이 안전하고 안심하고 살 수 있는 도시 만들기에 기여하기 위해 노력할 것입니다

※1 해양판과 육지판
지구 표면은 수십 킬로미터 이상의 두께와 12개 이상의 층으로 나누어진 암석으로 덮여 있습니다 각 암석층을 판(plate)이라고 합니다 판은 지속적으로 서로 다른 방향으로 움직이며 그 결과 판 사이에 압축력과 인장력이 발생합니다 밀도의 차이로 인해 무거운 판과 가벼운 판이 있습니다 두 개의 판이 충돌하면 무거운 판은 가라앉고 가벼운 판은 올라갑니다 결과는 육지와 바다입니다 무거운 판을 해양판, 가벼운 판을 대륙판이라고 합니다 판이 움직인다는 이론을 판구조론이라고 합니다 판구조론은 1912년 독일의 기상학자 알프레드 베게너(Alfred Wegener)가 제안했지만 당시에는 거의 인정을 받지 못했습니다 베게너가 죽은 지 20여년이 지난 1950년대부터 주목을 받기 시작했다 판구조론은 이제 모든 각도에서 과학적으로 입증되었습니다

※2 지진 발생 메커니즘
지진 발생 메커니즘은 크게 다음 네 가지 유형으로 분류할 수 있습니다
(1) 브크레이지 슬롯트 경계 지진
이것은 두 브크레이지 슬롯트 사이의 경계에서 발생하는 지진입니다 이는 판이 서로 누르거나 서로 마찰할 때 발생합니다 동일본 대지진이 이런 유형이다
(2) 단층형 지진
이것은 판이 서로 미는 힘이 내륙에 도달하는 지진이며, 진앙은 내륙 지역의 단층(판의 결함)입니다 한신대지진이 이런 유형이다
(3) 해양 브크레이지 슬롯트 내 지진
이것은 판을 밀어내는 힘이 해저 판의 내부에 도달할 때 발생하는 지진입니다 1933년 쇼와 산리쿠 지진은 이러한 유형의 지진이었고 종종 쓰나미를 동반했습니다
(4) 화산 지진
화산 활동으로 인해 지진이 발생했습니다 사쿠라지마, 미야케지마 등에서 자주 발생합니다

※6 쓰나미 피난 대상지점, 쓰나미 피난 건물, 쓰나미 피난 타워
피난 대상 지점은 고지대, 쓰나미 피난 건물, 쓰나미 피난탑 등 지역에 따라 지방자치단체에서 결정합니다 자택이나 직장, 학교의 쓰나미 대피소를 사전에 자치단체 홈페이지나 홍보잡지 등을 통해 조사해 두는 것이 중요합니다
쓰나미 대피 건물: 보통 일반 건물로 사용됩니다 쓰나미에 견딜 수 있는 구조와 높이로 인해 재해 발생 시 피난 장소로 지자체에서 지정한 건물
쓰나미 대피탑: 쓰나미 대피소 역할을 목적으로 건설된 탑형 구조물

※7 다중 에이전트 모델
다중 에이전트 모델은 "에이전트"라고 불리는 여러 요소를 인간에 비유하는 모델입니다 개별 '에이전트'는 미리 정해진 규칙(예: 화재가 발생하면 화재 발생지에서 멀어짐)에 따라 자신의 상황과 주변 상황을 자율적으로 판단하고, 실제로 인간처럼 생각하고 행동하는 것처럼 행동합니다 다중 에이전트 모델은 화재 및 교통 정체 시 대피 행동과 같은 다양한 인간 행동을 예측하고 분석하는 데 사용됩니다

※8 웨이브 소스 영역
해저에서 땅이 움직일 때 수면이 처음으로 오르락내리락하는 지역