Sunniberg Bridge

Ganter교의 실험이 성공적으로 끝났지만 Menn은 한 단계 더 발전을 위한 준비를 한다.

Felsenau교와 Ganter교는 우리가 보기에 외관상으로는 멋지고 당시로서는 혁신적인 교량들이었지만 Menn은 자신이 이룩한 놀라운 업적(?)에 만족하지 않고 아래 몇 가지 사항들에 대한 개선점을 찾고자 했다.

첫째, 앞서 언급한 두 교량에 공통적으로 적용된 육중한 느낌의 교각
둘째, 높은 형고(Ganter교의 경우는 5m밖에 안되었는데도 Menn은 이를 더 줄이고 싶어했다)
셋째, Ganter교의 경우 낮은 주탑과 좁은 폭원임에도 불구하고 두 주탑을 연결한 육중한 가로보

외관상 아름답고 구조적으로 합리적인 교량을 만들고자 했던 Menn의 생각들이 총합된 교량의 밑그림이 처음 선보인 것은 1989년 스위스 Fribourg에 위치한 Poya Bridge 공모전때였다. 당시 심사위원으로 참여 했던 Menn은 당선작으로 유력시 되었던 높은 교각에 높은 주탑을 적용한 전통적인 사장교 형식은 주위 여건에 어울리지 않는다고 판단하여 독자적으로 낮은 주탑을 적용한 다른 대안을 제안하였다. 그의 제안은 받아들여지지 않았지만 이 때 Menn이 내놓았던 밑그림들이 결국은 Sunniberg교로 탄생하게 된다.

1993년 스위스 Graubunden주는 휴양지로 유명한 Klosters 지역에 새로운 교량계획을 위해 공모전을 실시하였다. 3곳의 설계사에서 컨셉안을 제출하였는데, 이 때 Menn은 Poya교 당시 제안했었던 안이 이 지역 여건에도 가장 부합한다고 생각을 하여 그 당시의 컨셉안과 모형을 발주처 관계자에게 보여 주고 그를 설득시키는데 성공을 한다. 그래서 기본컨셉 공모전은 요즘말로 낙하산이 떨어져 엉뚱하게도 Menn의 작품으로 결정이 되버렸고 상세설계에 대한 경쟁으로 바뀌어 Banziger Bacchetta Partner가 최종으로 동참하게 된다.

Sunniberg교가 가설되는 지형여건은 곡선반경 r=503m인 평면선형, 교각 높이가 60m를 상회하여 교량설계자에게 많은 고민거리를 안겨 주었다. Menn은 Poya교 때처럼 수려한 자연경관에 부응하고 높은 교각에 비해 상대적으로 짧은 경간을 갖는 교량을 계획할 때에는 고주탑 사장교형식이 어울리지 않다고 생각했다.
Sunniberg교인 경우 주경간장이 140m이므로 사장교로 계획을 하면 주탑 높이는 L/4=35m 이고, Sunniberg교에 실제로 적용된 15m와 비교했을 때 상당히 크다는 것을 알 수 있다. 고교각에 고주탑을 적용한 비정상적인 형상은 주위를 압도하는 지역의 landmark로서 이미지를 갖을지 몰라도 자연경관에 동화되지 않는다고 생각을 하였다. 그래서 Menn은 저주탑을 갖는 5경간 4주탑 Extradosed교를 구상했다.

Sunniberg교가 갖는 몇가지 구조적 특징들을 보면 다음과 같다.

• 형고를 최대한 낮추기 위해 구조적 효율성과 경제성을 고려하여 Edge Beam 형식의 상부구조가 적용되었다.

  

• 종방향 구속조건에 따라 교각에 작용하는 휨모멘트를 고려하여 신축이음을 배제하였다. 온도변화등에 의해 발생하는 종방향 변위는 상부 선형이 횡방향으로 2-Hinged Arch 작용을 하므로 교각을 유연하게 하면 충분히 제어가 될 수 있다고 생각을 했다.

  

• 교각의 횡방향 유연성을 부여하기 위해 기존 Ganter교 등에 적용하였던 Solid 형식에서 벗어나 Open-frame 교각을 적용하였다. 이러한 형식은 도로 선형에 의해 발생하는 횡방향 모멘트에도 효율적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 또한 앞서 보여준 그림에서와 같이 교각의 휨모멘트가 가정 적게 발생하는 H/3부분에서는 교각 단면도 최소로 하여 효율성을 향상시켰다.

  

• 교각 및 주탑 단면 형상은 T형으로 이는 횡방향 모멘트는 1개의 웹, 종방향 모멘트는 2개의 플랜지 그리고 압축력에 대해서는 3요소가 모두 부담하는 것으로 가정하였다.

  

Menn 스스로는 Sunniberg교를 최고로 꼽을지 몰라도 Jörg Schlaich 교수는 금세기 최고의 교량으로 Ganter교를 꼽는다. Ganter교에서는 힘이 느껴지는데 Sunniberg교는 너무 세련되고 이리저리 손질을 많이 한 조각품 같은 느낌이 든다는 것이다.

German engineer Jörg Schlaich made the statement that the Ganter Bridge is the best bridge of the century. Interestingly, he compared it to the Sunniberg, which he felt was too refined and sculptural. [SOM Final Report, Honigmann]

교량을 보는 시각은 아무리 전문가라 할지라도 조금씩 견해의 차이는 있기 마련이다. Ganter교는 황량한 자연속에서 문명의 모습을 드러내며 남성적인 육중한 힘이 느껴지는 반면 Sunniberg교는 자연에 묻혀있고 여성적인 세련미가 느껴진다. 외관면에서나 구조적인 계획면에서나 두 교량 다 20세기를 대표하는 콘크리트 교량으로서 확고한 위치를 가지고 있지만 개인적으로는 Sunniberg교에 한 표를 던지고 싶다.

* Reference :
1. Conceptual Design for the Sunniberg Bridge, Chelsea Honigmann and David P. Billington, Hon.M. ASCE, Journal of Bridge Engineering, May/June 2003.
2. SOM Final Report, Chelsea Honigmann

* Images from SOM(Skidmore Owings & Merrill Foundation)