Bridgeworld.net

Time지에 실렸던 ‘The Worst Bridge Collapses in the Past 100 Years‘라는 사진기사를 정리해 보았다.

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I-35W Bridge의 붕괴 원인을 한창 조사하고 있는 가운데 National Transportation Safety Board(NTSB)에서 그 원인 중 하나로 설계오류로 인해 부재와 부재를 연결해 주는 거세트 플레이트(gusset plate) 중 8개 절점(nodes) 16개의 두께가 필요량의 절반 밖에 되지 않는다고 발표했다.

외신을 보면 추측했던 원인들인 강재부식이나 유지관리 소홀 등이 아닌 ‘설계오류’라는 것에 대해 정치적인 배경이 깔려 있지 않나 의아해하는 일부 분석들도 나오고 있다. 이번 결과를 발표했던 Mark Rosenker NTSB 의장이 1972년 닉슨 대통령 선거때부터 2003년 부시 대통령으로부터 현직을 임명 받기까지 당에 헌신했던 골수 공화당원이라는 점이 사태의 본질을 흐리게 하고 있다는 지적이다. 즉, 사건 발생 후 민주당으로부터 교량 유지관리와 검사에 그동안 부적절하게 투자와 관리를 해왔다고 비난 받아왔던 현 미네소타 주지사인 같은 공화당의 Tim Pawlenty의 짐을 덜어 주려는 의도가 아니냐는 이야기인데 올 가을쯤 나올 최종 결론이 주목된다.

Paul Sibly와 Alastair Walker는 1977년 Proceedings of the Institute of Civil Engineers에 기고한 글에서 ‘전세계적으로 주목을 받은 유명한 교량붕괴 사고들을 연구조사한 결과 약 30년 주기를 갖는다’는 이른바 ‘교량붕괴 30년 주기설’을 밝혔다.

• Dee Bridge (1847년)
• Tay Bridge (1879년)
• Quebec Bridge (1907년)
• Tacoma Narrows Bridge (1940년)
• West Gate Bridge (1970년)

붕괴된 교량들의 공통점은 이전 붕괴한 교량사례들을 거울삼아 좀 더 나은 새로운 형식으로 만든 교량이라는 것인데… 이 가설을 확장하여 Henry Petroski 교수는 다음에 붕괴될 주요 교량은 사장교가 될 것이라고 예언을 했다고 한다. 정말일까?

* Images from spectrum

붕괴된 I-35W Bridge를 대신할 새 교량안이 그 모습을 드러냈다. Flatiron-Manson 컨소시엄과 교량 디자인을 맡은 FIGG사는 “Arch, Water, Reflection”이라는 컨셉으로 교각과 상부구조에 곡선을 도입한 PSC Box 거더교 형식 2가지를 Conceptual Design안으로 내놓았다.

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• 베트남 메콩 델타지역 칸터교 붕괴사고
• Vietnam bridge collapse kills 52 people

미국 듀크대학교 토목공학과 교수이며 저명한 공학 칼럼리스트인 Henry Petroski 교수가 금번 I-35 Bridge 붕괴사고와 관련하여 LA타임즈에 기고한 글 중에서,

In bridge design, as in all structural engineering, success can breed hubris and catastrophe, while failure nurtures humility and caution. [Learning from bridge failure]

‘비둘기의 배설물이 I-35W Bridge 붕괴의 한 원인이 될 수 있다’는 이야기가 나오고 있다. 가디언지는 이를 ‘guano theory‘라 표현했는데, 배설물에 포함되어 있는 암모니아와 소금 성분이 빗물과 반응하여 강재의 부식을 유발할 수 있다고 한다. 배설물을 표현하는 영어 단어인 dung은 일반적인 동물의 배설물을 의미하고, 스페인어인 guano는 조류(흔히 바닷새)의 배설물이 시간이 지나 응고 퇴적된 것을 말한다.

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성수대교 사고를 연상케 하는 끔찍한 교량붕괴 사고가 미국에서 발생했다. 미시시피강을 가로지르는 I-35W Bridge는 공교롭게도 성수대교와 같은 형식의 트러스교이다. 현재까지 다수의 7명의 사망자와 60여명의부상자가 발생했지만 아직 정확한 사고 원인에 대해서는 모르는 것 같다. 정확한 붕괴 원인이 나오는대로 이 글을 보충할 예정이다.

• Google Earth를 통해 본 사고 이전 교량의 모습
• 사고 관련 사진(slide)
• BBC News In pictures: US bridge collapse

(Update 1) 2001년 3월 이 교량에 대해 미네소타 대학에서 시행한 피로 균열 평가 결과를 보면 특정 부재에 피로 파괴 이력이 발견되었으나 치명적인 구조적 결함이 보이지 않는다. 미국도로국에서 관리하는 전체 교량현황 자료인 NBI(National Bridge Inventory)에도 사고 교량을 ‘meets currently acceptable standards‘로 평가했다.

MnDOT(미네소타 교통국)는 매년 정기적으로 I-35 Bridge에 대한 검사를 시행했는데 가장 최근(2007년 5월2일) 검사한 결과에서도 이상 징후를 파악하지 못했다. 지난 2006년 6월 안전진단시에는 4등급 판정을 받았는데 이는 차량운행 제한없이 공용이 가능한 수준이다. (0등급 = 폐쇄, 9등급 = 최정상)

(Update 2) 미네소타 교통국(MnDOT)은 I-35W Bridge 붕괴 및 사후 진행사항에 대해 신속하게 정보를 제공하고 있으며, 과거 수행했던 정밀 안전진단 결과물 등을 웹상에 공개했다.

(Update 3) 비둘기 배설물이 이번 참사의 한 원인?

(Update 4) 강재 부식에 대한 여러 원인 중에 한가지로 주목 받고 있는 anti-icing system. I-35W Bridge에는 스위스 Boschung 제품이 사용되어 왔었다.

(Update 5) 사고 교량 및 형식에 대한 자세한 해설 그림, Critical Parts of the Structure

CSI(Crime Scene Investigation)라는 외화를 즐겨 보고 있다. ‘최첨단 장비와 과학적인 분석으로 미궁속의 사건을 해결해 가는 과학수사대의 활약을 담은 범죄수사물’로 그동안 우리에겐 다소 생소한 분야 중 하나였던 법의 과학(수사과학 혹은 법과학, forensic science)을 생감있고 흥미롭게 소개하고 있다.
CSI가 국내에 소개되기 이전에는 ‘법의 과학’이라는 개념은 사망 원인을 규명하기 위해 부검을 시행하는 ‘법의 병리학(forensic pathology)’과 이에 종사하는 법의학자 등 특정분야를 칭하는 학문으로 잘못 인식이 되었지만 ‘법의 과학’은 법의 혈청학, 법의 독극물학, 법의 미생물학, 법의 유전학, 법의 곤충학, 법의 동물학, 법의 인류학, 법의 전산 정보 등 매우 다양한 분야로 분류할수 있는 폭넓은 학문이다. (CSI 길 그리섬 반장이 법의 곤충학(forensic entomology)에 관한 전문가라는 사실을 생각하면 된다.)

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모래를 싣고 가던 바지선이 교각과 충돌하여 교량 상판이 무너지는 사고가 중국에서 발생하였다.

어제 오전 5:10분경, 광동주 Foshan의 Xijiang 강에 있는 Jiujiang교가 폭우로 인해 수위가 불어나고 유속이 빨라진 강을 항해하던 선박에 받쳐 1600m 연장 중 150m 상판이 무너지는 참사가 발생하였다. 이번 사고는 항로를 무시하고 운항한 선박의 책임이라고 외신은 전하고 있으며, 톨게이트 근처 교통카메라에 녹화된 필름을 분석한 결과 오전 4:30~5:30분 사이에 약 130대 가량의 차량이 통행된 것으로 파악했으나 아직 정확한 사상자 수는 파악되지 않고 있다.

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