< Previous인문학 산책 118 자연,터널 그리고 지하공간 사람의 몸을 보면서 신의 창조원리가 대칭과 균형이라고 생각한 건 당연해 보인다. 그러나 구조 물을 지을 때 인체 비례라는 종교적 관점을 포기했다면 지금의 도시는 좀 더 다양하고 아름다운 구조물로 채워져 있을 것이다. 스페인 바르꾸에따 다리 힘의 흐름, 공학자의 미학 김재성 (주)동명기술공단 부사장Vol. 25, No. 2 119 힘의 흐름, 공학자의 미학 아름다움은 무엇일까. 땅 위에 우뚝 솟은 건축물과 달리 도시기반시설은 대부분 땅 아래쪽 그러니까 눈에 보이지 않는 곳에 만들어진다. 특히 터널과 지하공간을 다루는 공학자들이 짓는 구조물은 지상에서 흔적을 찾기가 쉽지 않다. 그래서 건설 공학자들 이 아름다움에 둔감할 거라는 편견이 생긴 듯하다. 아름다움이란 무엇일까. 흔하게 쓰면서도 막상 정의하기가 쉽지 않다. 사전적으로는 조화와 균형, 자연스러움, 대칭성 등 다양한 기준을 아름다움의 근거로 내놓지만 왜인지 깔끔해 보이지 않는다. 시대에 따라 또는 사는 나라에 따라 아름다움의 관점이 다르고 사람마다 기준이 다르기 때문일 것이 다. 그렇긴 해도 누군가 아름답다고 말할 때 우리는 대체로 그 말뜻을 알아듣는다. 아름다움에 대한 보편적인 감정이 우리 안에 내재 되어 있어서일까. 구조물을 설계할 때 아름다움은 중요한 요소다. 그러나 공학자가 느끼는 아름다움은 일반적인 관점과는 조금 다르 다. 누군가 사물이나 풍경 또는 예술작품을 보며 아름답다고 말할 때 우리는 그가 무엇을 말하는지 알아듣는다. 느낌 이라는 것이 예민하고 개별적이긴 해도 조형미라거나 균형, 아름다움에 대한 공감이 형성되어 있는 것이다. 구조물을 설계할 때 공학자가 생각하는 아름다움은 무엇일까. 결론부터 말하자면 구조적 아름다움, 그것은 ‘자연스러운 힘의 흐 름’이 아닐까 싶다. 다리를 생각해보자. 강이나 바다에 만들어지는 다리는 무엇보다 안전성을 먼저 따지지만 이에 못 지않게 중요한 요소는 아름다움이다. 그중에서도 물 위에 높은 탑을 세우고 강선으로 묶어 다리를 지지하는 현수교나 사장교는 기하학적인 조형성에 각별한 신경을 쓴다. 세계적으로 우리나라처럼 아름 다운 다리가 많은 나라도 드물 것 이다. 한강에 나가보라. 마치 공법 전시장을 방불케 할 정도로 다양한 형식의 다리가 놓여 있다. 한강에 놓여진 다리는 수도권만 해도 30 여 개가 넘는다. 서해안 남해안에 는 섬과 육지, 섬과 섬을 이어주는 사장교나 현수교가 셀 수 없이 많 다. 거가대교 영종대교 서해대교 인천대교 등 세계 어디에 내놓아도 손색이 없는 다리다. 바다 위에 우뚝 솟아있는 탑과 사선으로 뻗어있는 강선 그리 고 다리 위를 빠르게 질주하는 자동차들, 우리는 그 모습을 보면서 우아함과 경이로움을 느낀다. 아마도 그 느낌은 인 간의 힘으로 완성한 구조물의 거대함과 주변 바다 하늘이 어울려 빚어내는 게 아닐까 싶다. 그러나 공학자가 느끼는 감정은 시각적인 아름다움과는 조금 차이가 있다. 구지 이름을 붙이자면 힘의 흐름에서 비롯되는 구조적인 아름다움 으로 표현할 수 있을 것이다. 눈으로는 잘 드러나지 않는 이 아름다움은 어떻게 공학자의 뇌를 자극하는 것일까. 방화대교인문학 산책 120 자연,터널 그리고 지하공간 리알토 다리, 구조적인 아름다움 베네치아는 수상도시라는 이름에 걸맞게 멋진 다리가 많이 만들어졌다. 그중에서도 리알토 다리1)는 석재 구조물이 라는 이름이 무색할 정도로 날렵한 아름다움을 뽐낸다. 1591년 안토디오 다 폰테2)가 설계한 이 다리는 가운데 28미 터를 아치로 만들어 밑으로 배가 지나가는 데 문제가 없게 하였다. 나무와 돌 외에는 변변한 재료가 없던 때라 기둥 과 기둥 사이를 이렇게 길게 만들 수 있다는 것에 사람들은 놀라워 했다. 그러나 이 다리가 처음부터 이렇게 설계된 것은 아니다. 팔라디오의 당초 설계안 당시 가장 유명한 건축가였던 팔라디오3)는 그동안 자신이 지어온 건축물과 같이 대칭과 균형을 고려한 멋진 설계 를 제출하였다. 3개의 아치와 파르테논 신전을 연상시키는 구조였고 지붕에는 뛰어난 조각품이 배치되었다. 팔라디오 는 설계를 끝내고 이탈리아 최고의 도시인 베네치아에 가장 잘 어울리는 완벽한 다리라고 스스로 만족했다. 하지만 이렇게 구조물이 무거워지니 아치 폭은 물론 기둥과 교각부가 지나치게 두꺼워져야 했다. 당시 베네치아 영주였던 부 친토로(Bucintoro)의 배는 물론 웬만한 곤돌라도 지나갈 수 없었다. 결국 영주는 공모 설계를 거두고 베네치아 시의 토목담당관에게 다시 설계하도록 했다. 안토니오는 다리를 건너는데 불필요한 부분은 과감히 삭제하여 이렇게 날렵하 고 멋진 아치교를 탄생시켰다. 1) 리알토 다리(Ponte di Rialto. 1588~1591). 안토니오 다 폰테와 조카 안드레아가 함께 설계하고 건설하였다. 길이와 폭 은 48.0m×22.9m이며 가운데 아치는 28.8m다. 2) 안토니오 다 폰테(Antonio da Ponte. 1512~1595). 스위스 출신의 토목 공학자로 베네치아 공공시설 담당관이었다. 3) 팔라디오(Andrea Palladio. 1508~1580). 이탈리아의 건축가. 고전양식을 계승하고 인체비례에 근거한 대칭과 비례를 중시한 팔라디오이즘을 창시했다.Vol. 25, No. 2 121 힘의 흐름, 공학자의 미학 안토니오가 다시 설계한 다리 인체, 대칭과 균형의 전범 고대 파르테논 신전에서 현대의 다양한 구조물에 이르기까지 공학자들이 아름다움을 구현하기 위해 가장 먼저 생 각한 건 대칭과 균형이었다. 얼굴의 이목구비와 팔다리를 보면서 신의 창조원리가 대칭과 균형일 거라고 생각한 건 당연해 보인다. 나르는 새나 곤충, 물고기는 물론이고 좌우로 이파리를 펼치고 기하학적인 무늬를 만들어내는 다양한 꽃을 봐도 이론이 없어 보인다. 종교적 아우라에 깊이 파묻혀있던 중세의 공학자들이 설계의 완전성을 인체에서 찾으 려 한 것도 이 때문이었다. 건축물에 인체 비례를 적용하는 것은 신의 완전성을 지상에 구현하는 일이기도 했을 테니 말이다. 르네상스 이후로는 이러한 비례원칙이 좀 더 정교하게 다듬어지면서 레오나르도 다빈치의 황금비례로 구체화 되었고 수많은 건축물에 이 원칙이 적용되었다. 인간의 몸이 신의 창조원리에 따라 아름답고 완전한 구조를 갖추고 있다는 생각은 당연해 보인다. 그러나 종교와 건축이 그렇게 상호 되먹임을 통해 인체를 아름다움의 전범으로 각인시키는 동안 정작 중요한 힘의 균형은 소홀히 다 루어진 듯하다. 사실 눈으로 보기에 인체가 아름다울지는 몰라도 사람의 몸이 구조적으로 그렇게 유리한 것은 아니다. 몸이 중력을 저항하는 데는 허리 디스크 염려가 없는 침팬지의 구부정한 등이나 네 발 짐승처럼 업드린 자세가 훨씬 유리할 수도 있다. 다른 포유류에 비해 빈약해 보이는 팔다리도 썩 적당해 보이지 않는다. 직립보행은 손을 자유롭게 해주었지만 서서 걷는 동안 인간의 몸은 다른 동물들이 가지고 있는 보편적이고 안정적인 구조에서는 많이 벗어나 버 린 게 사실이다. 그러니 인체를 안정적인 구조물이 갖추어야 할 균형과 비례의 전범으로 삼은 것은 문제가 없지 않아 보인다.인문학 산책 122 자연,터널 그리고 지하공간 아름다움의 문제는 결국 힘의 균형이다. 아름다움을 주는 심미적 요소는 다양하지만 가장 중요한 것은 안정성이 아닐까 싶다. 인간이 동물의 세계에서 벗어나 문명을 구축하는 동안 안전한 삶을 확보하는 것은 무엇보다 소중한 가치였다. 공학적 으로 볼 때도 인체의 비례와 대칭, 팔다리 길이 못지않게 어떤 구조가 외력에 저항하는데 유리한가라는 관점, 즉 구조물의 안 정성은 매우 중요하다. 안정성은 누르는 힘과 받치는 힘, 미는 힘과 밀리지 않으려는 힘, 파괴하려는 힘과 형상을 유지하려는 힘의 균형을 의미한다. 대칭과 균형을 갖춘 구조물은 아름답다. 그러나 아름다운 것이 모두 안정된 것은 아니다. 인체가 신의 형상으로 빗어졌다는 종교적인 관점과 건축물이 인체 비례의 구현이기 때문에 아름답다는 생각을 중세의 건축가들이 조금 일찍 포기했다면 건축물은 안정성을 갖추면서도 좀 더 다양하 고 아름다운 형태로 발전할 수 있었을 것이다. 자연스럽게 흐르는 힘 바다 위로 멋지게 솟아오른 탑 과 사선으로 그어진 케이블 그리고 교량의 우아한 곡선, 서해대교는 바라보기만 해도 기분이 상쾌해진 다. 창을 열면 풋풋한 바닷바람과 햇살이 밀려들면서 바다에 여행 온 기분이 된다. 멋진 다리를 보면서 생기는 이 느낌은 어디서 비롯되는 걸까. 가장 먼저 떠오르는 건 탑과 케이블의 기하학적인 조형미가 아닐까 싶다. 바다 하늘 그리고 인간의 구조물이 어울린 조화로운 풍경도 한몫할 듯하 다. 그 모습은 어느 각도에서 셔터를 눌러도 멋진 작품이 된다. 여기에 서녘하늘로 지는 황혼까지 더해진다면 그야말 로 가관이다. 그러나 공학자는 시각적인 요소 외에 힘의 흐름이라는 또 하나의 관점을 가지고 다리를 바라본다. 다리 받침과 기 둥 강선으로 흐르는 힘을 보면서 아름다움을 느끼는 것이다. 힘의 흐름은 겉으로는 잘 드러나 보이지 않는다. 하지만 미켈란젤로의 인체비율 서해대교Vol. 25, No. 2 123 힘의 흐름, 공학자의 미학 수학적인 해석과 구조물 설계를 오래 해온 공학자는 다리의 형태를 보면서 감각적으로 그것을 느낀다. 조금 더 구체 적으로 말하면 힘의 흐름은 구조물을 이루는 각 요소가 외부에서 가해지는 힘에 어떻게 저항하고 그 무게를 안전한 땅속으로 전달하는가를 말한다. 인천대교는 21km의 긴 다리다. 가운데 800m는 항해하는 배에 방 해가 되지 않도록 교면을 높게 하 고 기둥을 두지 않았다. 그 대신 가운데 238.5m의 높은 탑을 세우 고 교면을 지지하는 사장교로 지어 졌다. 다리 위로 자동차가 달려가 는 모습을 생각해 보자. 자동차는 그 자체도 무겁지만 달릴 때는 더 큰 힘이 가해진다. 보통 다리는 자 동차가 달릴 때 생기는 힘을 다리바닥에서 기둥을 통해 땅으로 보낸다. 그러나 사장교는 다리 바닥으로 전해진 자동 차 무게가 강선을 따라 주탑으로 옮겨간다. 주탑은 모든 자동차의 무게를 모아서 바다 밑 암반으로 보낸다. 이렇게 자 동차가 지나갈 때 생기는 힘과 땅이 받치는 힘이 균형을 이룸으로서 교량은 안전하게 기능한다. 아무리 많은 자동차가 달린다 해도 이 과정은 거의 동시에 일어난다. 공학자는 다리의 형태와 자동차를 보면서 그 무게가 다리 바닥에서 강선 주탑 말뚝 암반으로 전해지는 힘의 흐름을 상상한다. 그 흐름이 우아한 곡선처럼 자연스 럽게 이어질 때 아름다움을 느끼는 것이다. 물론 힘의 흐름이 그렇게 우아하지 않을 때도 있다. 어딘가에서 힘이 뭉치 거나 균형이 맞지 않을 수도 있다. 어느 부분이 필요 이상으로 두껍다거나 얇은 경우 또는 기하적인 형태가 마음에 들지 않을 수도 있다. 그럴 때 공학자는 아무리 안전하다고 해도 거칠다거나 아름답지 않다고 생각하게 된다. 아름다움의 가치 인류는 오랜 세월동안 사물의 모습을 그리거나 나무 돌을 조각하면서 아름다움을 찾아왔다. 그리고 많은 예술가와 철학자들이 아름다움이 무엇인지 규명하려고 했다. 소크라테스는 아름다움이 조화에서 비롯되며 그것은 균형과 효용 을 갖추는 것이라고 보았다. 아우구스티누스는 적당한 비례와 조화를 아름다움의 조건으로 보았다. 아름다움은 이렇 게 다양하게 정의되어왔지만 구지 따지지 않아도 우리는 아름다움이 무엇인지 그냥 느낄 수 있다. 선사시대 여인을 조각한 빌렌도르프 비너스나 알타미라 동굴 벽화, 로마의 가르교pon t du Gard , 그리스의 파르테논 신전을 보면 인류가 무엇을 보고 아름다움을 느끼는지 무엇을 좋다고 생각해왔는지 알 수 있다. 그동안 공학자는 구조물을 설계할 때 안정성 즉 힘의 균형을 가장 먼저 생각했다. 그러나 구조물 자체가 인간을 위 인천대교인문학 산책 124 자연,터널 그리고 지하공간 해 지어지는 만큼 아름다움에 대해 좀 더 고민해야 하지 않을까 싶다. 안정성이란 단지 외부에서 가해지 는 힘에 대해 안전하게 저항한다는 의미만은 아니다. 거기에는 인류가 보편적으로 추구해 온 가치 즉 조 화로움과 기하학적인 균형 등 모든 요소가 담겨 있다. 이러한 고민을 거쳐 완성된 구조물은 편리하고 안 전하면서도 주변 경관과도 잘 어울 려 도시의 가치를 더해줄 것이다. 끝. 파르테논 신전최신 터널 뉴 스 Vol. 25, No. 2 125 편집위원 : 황범식(한국도로공사 도로교통연구원 책임연구원) □ 경기도, 478개 터널 방재시설 현황 데이터 개방 경기데이터드림에서 ‘경기도 터널 방재시설 현황’ 데이터 개방 - 터널 관리 기관 자료 취합해 478개 터널 기본정보와 방재시설 정보 제공 경기도가 도민의 안전한 생활을 위해 지자체 중 최초로 경기도 터널 방재시설 현황정보를 공공데이터로 개방했다. 개방된 데이터는 경기데이터드림(www.data.gg.go.kr)에서 누구나 무료로 이용할 수 있다. 개방데이터는 경기도 건 설본부와 시군, 수원· 의정부 국토관리사무소, 한국도로공사의 터널 자료를 취합한 데이터로 일반국도와 지방도, 국 가지원지방도, 고속국도 등의 478개 터널에 대한 정보가 담겨있다. 구체적으로 터널이 있는 노선명과 규모· 위치 등 터널 기본정보를 비롯해 해당 터널에 설치된 소화전, 긴급전화, 비상경보설비, 제연설비, 피난대피소비상주차대, 비 상콘센트 등 방재시설 설치 여부에 대한 정보를 제공한다. 또한, 위· 경도가 확인된 터널에 대해서는 터널 정보를 지 도 형태로도 제공해 터널 현황을 직관적으로 파악할 수 있고 더욱 쉽고 빠르게 원하는 터널의 방재시설 정보를 확인 할 수 있다. 이번 터널 방재시설 데이터 개방을 통해 터널 안전에 대한 불안감을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 방재시설 정보를 확인해 긴급 상황에서도 신속하고 정확한 대처가 가능해질 것으로 기대된다. 도는 향후 경기도 소관 터널 정보를 주 기적으로 갱신해 제공할 예정이다. 김현대 도 미래성장산업국장은 “운전자로서 터널을 지날 때 사고가 발생할 수 있다는 생각에 불안감을 느낀 적이 있 다”라며 “앞으로도 공공데이터 개방을 통해 도민들의 편익을 증진하고 더 안전한 지역사회를 만들기 위해 노력하겠 다”라고 말했다. [경기도 터널 방재시설 현황(Map)]최신 터널 뉴 스 126 자연,터널 그리고 지하공간 □ 경기도, 화재 관리 사각지대 터널 17개소 위험도 평가. 방재시설 설치 추진 도로터널의 정량적 위험도 평가 시행으로 터널 내 화재 사고 시 피해 최소화 - 경기도 관리 터널 중 관리지침 개정으로 방재시설 추가설치 필요 터널 17개소 대상 - 최대피난거리가 250m를 초과하는 연장 4등급(총연장 500m미만) 터널 - 평가 결과에 따라 추가적인 방재시설 설치 등 터널 사고 적극 대응 경기도가 터널 내 화재 발생 시 이용자의 피해를 최소화하기 위해 도로터널의 위험도를 평가하고 피난대피 설비 등 방재시설 설치를 추진한다. 경기도는 5월부터 11월까지 경기도가 관리 중인 최대 피난 거리가 250m를 초과하는 연 장 4등급(총연장 500m 미만) 터널 17개를 대상으로 정량적 위험도 평가를 실시한다. 이번 평가는 국토교통부의 ‘도 로터널 방재· 환기시설 설치 및 관리지침’에 따라 현재 피난 대피 설비나 제연설비가 설치되지 않은 터널을 대상으로 화재 발생 시 위험도를 수치화해 방재시설의 필요성 여부를 판단해 체계적으로 설치하기 위해서다. 평가 방법은 터 널 내 화재 사고 상황을 가정한 화재해석, 차량정체 및 대피해석, 유해가스가 인체에 미치는 영향, 사상자 수 추정 등의 평가 기준에 따라 종합적인 위험도 수준을 정량적으로 분석하고 수치화하는 내용이다. 평가 결과에 따른 객관 적인 자료를 토대로 현재 대피시설이 미흡한 대상 터널을 선별해 신속하게 방재시설(피난 대피 설비, 제연설비) 보강 사업을 시행할 수 있도록 조치할 예정이다. 경기도는 이번 위험도 평가 외에도 화재로 인한 연기를 터널에서 신속하게 배기하기 위한 제연설비 설치 공사와 2차 사고 방지를 위한 터널 진입 차단시설, 터널 입구 정보표지판(VMS) 설치 등 터널 이용자의 안전을 확보할 수 있도록 관련 사업을 추진하고 있다. 천병문 경기도 도로안전과장은 “도로터널 내 화재 사고는 자칫하면 대형 인명 피해를 일으킬 수 있는 사항으로 관련 법 및 지침에 적합한 방재시설 설치 등 적극적인 터널 관리로 도민에게 안전하고 쾌적한 도로 환경을 제공할 수 있도 록 지속해서 노력할 것”이라고 말했다. [문수산터널 제연설비(좌) 및 피난대피통로(우)]최신 터널 뉴 스 Vol. 25, No. 2 127 □ GTX-C 창동역 지하화 한다 대통령 지시에 따라 창동역 지하화 추진, GTX-C 연내 착공 본격화 국토교통부(장관 원희룡)는 정부 출범 1주년 계기로 국정과제인 수도권광역급행철도 C노선(GTX-C)의 추진현황 점 검을 나선다. 원 장관은 5월 10일 오후 2시 GTX-C 지상· 지하화 논란으로 사회적 갈등이 지속되고 있는 창동역을 찾아 주민간담회를 개최하였고, 주민들의 목소리를 직접 듣고 창동역 구간 지하화 결정을 설명하였다. GTX-C 창동역 구간은 예비타당성조사(‘18년), 타당성조사 및 기본계획(’20년) 등 기존 계획과 달리, 사업 발주 이후 지상화로 추진되면서 작년 1월 도봉구 주민들이 공익감사를 청구하였다. 국토교통부는 감사원 감사 결과, KDI 민자 적격성 결과 등을 바탕으로 지역 주민들의 의견을 수렴하여 창동역 구간을 지하화하는 것으로 결정하였다. 주민들은 GTX-C 운행에 따른 소음· 진동 피해 문제로 지상화를 지속 반대해왔으나, 지하화 결정으로 주민 우려는 해소될 것으로 기대된다. 원 장관은 “윤석열 정부 들어 본격적인 논의와 대통령의 결심으로 창동역 지하화를 결정하였다”라고 밝혔다. 또한, “GTX-C가 개통되면 현재 창동역에서 삼성역까지 50분 이상 걸리는 시간이 14분까지 대폭 단축”된다면서, “GTX-C 연내 착공 등 속도감 있는 추진을 통해 수도권 30분 출퇴근 시대라는 국민께 드린 약속을 반드시 지킬 것”을 강조하 였다. [GTX-C 창동역 지하화]Next >