빌트 - 건축이라는 과학

건축이라고 하면 어딘지 막노동이 먼저 떠오른다. 그건 어디까지나 내가 무식해서 그렇다. 건물 하나를 세우기 위해서는 엄청난 기술과 과학이 필요하다는 사실을 우리는 잘 모른다. 너무 자연스럽게 주변에서 흔히 볼 수 있다보니 현대 과학의 총아라고 할 수 있는 건축기술에 대해 우리 대부분은 너무 무지하다. 나도 이 책인 <빌트>를 읽기 전까지는 아무것도 몰랐다. 이 책을 읽고나서 무식한 놈에서 아주 조금이라도 뭔가를 알게 된 사람으로 변화했다는 생각이 들었다.

지구는 중력이라는 강력한 힘이 작용한다. 이를 무시할 수 있는 것은 지구상에 단 하나도 없다. 여기에 바람과 지진은 끊임없이 건물을 위협한다. 우리는 전혀 위험하다고 의식하지 못하는 이유는 건물을 그만큼 튼튼하게 짓기 때문이다. 고층건물일수록 그동안 수많은 시행착오를 거친 과학의 집합체다. 높이 올라가면 올라갈수록 여러 위험이 따르고 무너지지 않을 기술이 필요하다. 지난 수천년간 높은 건물을 못 올린 이유는 바로 그런 기술이 우리에게 없었기 때문이다.

압력과 장력도 역시 건물이 튼튼하게 유지할 수 있는 위협이 된다. 또한 사람들이 갑자기 한꺼번에 다리에 올라서게 되면 다리는 하중을 이기지 못하게 무너질 수 있다. 더구나 사람들이 왼쪽이나 오른쪽에 전부 몰려 서 있을 수도 있다. 이런 상황에도 다리가 무너지지 않도록 설계를 해야한다. 이런 힘은 내력벽이나 골격 프레임을 이용해서 분산시키고 중화시킨다. 다리같은 경우 무너지지 않는 모양을 위해 삼각형을 이용해서 트러스를 만든다. 삼각형을 얽기섥기 엮는다.

고층건물은 바람이 불면 부러진다. 고층 건물에 사는 사람들이 흔들림을 느끼며 위험하다고 생각하지만 이는 정반대다. 흔들림을 느끼지 못하는 경우도 많은데 이는 바람에 건물이 너무 휘어지면 부러진다. 이를 방지하기 위해 고층건물 꼭대기에는 추가 달려있다. 건물의 움직임과 반대로 추가 움직이면서 균형을 잡아준다. 대부분 건물은 튼튼하지만 화재에 붕괴되는 경우가 많다. 너무 유명한 911 테러에 따른 세계무역센터는 비행기 충돌보다는 화재로 인해 무너졌다.

건물이 화재로 무너질 때 상식적으로 하층에서 날 때라고 생각하지만 오히려 고층에서 발생할 때 확률이 커진다. 과거에는 벽돌로 많은 건물을 건축했다. 지금은 대부분 콘크리트를 이용해서 짓는다. 콘크리트 덕분에 인류는 다양한 모양의 건물을 지을 수 있었다. 콘크리트 자체는 무척 튼튼하지만 부서질 수 있다. 이를 방지하기 위해 수많은 시도와 실험이 있었다. 이를 해결한 것이 강철이었다. 강철이 없었다면 지금처럼 튼튼한 건축물을 우리는 볼 수 없었다.

강철덕분에 다리와 건물은 물론이고 강철로 만든 레일까지 이용하면서 다양한 곳에서 쓰임새가 많아졌다. 진동과 공진 문제도 있다. 사람들이 한꺼번에 다리를 건너고 걷는 소리에 공진하면 무서움을 느끼게 된다. 이를 해결하는 것도 역시나 과학이다. 스프링 등으로 이를 흡수하며 해결했다. 로마시대에도 있던 아파트는 10층 이상 건축할 수 없었는데 이는 그 이상 걸어올라가기 힘든 상황도 있었다. 현대에 고층 건물을 지을 수 있었던 비결 중 하나는 엘레베이터다.

엘레베이터를 타고 올라갈 수 있었기에 두바이 부르즈 할리파 건물을 이용할 수 있다. 무려 163층으로 829.8미터나 되는 건물을 올라갈 수 있다. 대신에 엘레베이터의 도로레 작용을 할 수 있는 강철 케이블이 500미터 이상이면 너무 무거워져 효율이 떨어진다. 그 이상 높이의 건물은 중간에 엘레베이터를 갈아타야했다. 현재는 탄소섬유등으로 이를 해결했단다. 잘 몰랐는데 멕시코시티는 호수 위에 지어졌다. 해서 도심부는 150년 동안 10미터 이상 가라앉았다.

이곳에 있는 메트로폴리탄 대성당도 동일한 현상이라 내부를 들어가면 바닥이 울퉁불퉁하며 낯선 경험을 하게된다. 문제는 점점 가라앉는 대성당의 바닥이 서로 균형이 잡히지 못하며 위험하다. 대성당이 점차적으로 가라앉는걸 막을 수 없는 상황이다. 이를 위해 균일하게 대성당이 가라앉도록 현재는 작업을 했다. 하지만 언젠가는 그 시간이 느려질 것이라 한다. 이런 걸 보면 무척이나 신기하지만 이 모든 것은 과학이라는 사실이 더 놀랍다. 실생활에서 벌어지는 과학이다.

건물뿐만 아니라 지하를 팔 수 있는 기술이 있었기에 현대인은 무척이나 깨끗한 삶을 살 수 있게 되었다. 지하철도 그렇지만 건물도 지반 아래까지 단단히 뼈대를 박을 수 있었다. 또한 그 덕분에 건물에서 물을 이용할 수 있었다. 마찬가지로 하수도는 무척이나 중요한 청결의 완성이었다. 지하를 파서 오물을 배출하지 못했다면 건물은 아무 소용이 없다. 이 오물도 지하에서 흘러갈수 있도록 평평함이 아닌 조금씩 조금씩 흘러내려갈수 있도록 해야 하는 것도 엄청난 기술이다.

물을 고층까지 끌어올 수 있는 것도 전부 기술이다. 모를 때는 모르지만 알게 되면 보이는 것이 다른 것들이 있다. 이 책인 <빌트>를 읽으니 아파트와 고층 건물처럼 너무 친숙하게 아무 생각없이 보던 것들이 달라졌다. 고층건물을 짓기 위해서는 이 책 저자처럼 물리학자였던 엔지니어가 참여하고 각 분야의 전문가가 수많은 테스트를 거친 후에 지을 수 있게 된다. 확실히 한국은 아파트덕분에 고층에서 거주하는 사람이 많은데 저자는 10층에 살았던 때를 엄청 고층처럼 이야기한다. 읽은 덕분에 지식이 많이 늘었다.

까칠한 핑크팬더의 한 마디 : 아무래도 술술 읽히진 않는다.
친절한 핑크팬더의 한 마디 : 빌트에 대한 지식이 최소 1 늘었다.

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https://blog.naver.com/ljb1202/222123716398