지난 7일 오후 2시부터 BK21 김기남 박사의 초장형 현수교의 보강형에 관한 발표가 있었다. 김 박사는 일본 교토대학 사회기반공학 교량공학 박사과정을 마쳤다. 현수교는 바람으로 인해 뒤틀림과 상하로 힘을 받아 구조의 변형이 생겨 무너지는 경우가 있다. 이런 공기의 흐름 때문에 나타나는 뒤틀림 현상을 비틀림 플러터(이하 플러터)라고 하는데, 길이가 길어짐에 따라 더 낮은 속도에서 플러터 현상이 발생한다.

대표적인 사례가 1937년 워싱턴 주변 타코마 해협의 현수교이다. 타코마 현수교는 토네이도에도 견딜 수 있는 강도로 만들어 졌다. 그러나 그보다 약한 강풍에 만든 지 3년 만에 엿가락 휘듯 무너졌다.  왜 그런 것일까.

다리는 바람을 맞으면서 현수교 전체에 뒤틀림현상을 만들고, 지속된 바람은 뒤틀림 폭을 크게 만든다. 심한 뒤틀림은 현수교의 구조 간 이음새를 약하게 만들어 결국 무너뜨린다. 특히 현수교 다리가 길면 길 수록 바람으로 인한 플러터 현상은 쉽게 일어난다.

김 박사는 이런 플러터현상을 해결하기위해 교량 단면의 구조를 바꿔 해결할 수 있다고 제안했다. 김 박사가 제안한 모형은 다리의 단면이 두개의 5각 단면에 중앙을 분리 한 구조를 제시했다.
김 박사는 "이 구조는 속도가 높은 강푸에서도 플래터 현상을 방지할 수 있다”며 이 구조의 안정성을 설명했다.

김 박사의 논문을 검토한 최동호<공대ㆍ토목공학과> 교수는 발표 중 “서해대교에서 볼 수 있듯이 국내에서도 현수교의 길이가 길어질수록 바람에 따른 영향은 무시할 수 없다”며 “이런 구조에 대한 연구는 반드시 필요하다”고 말했다.

양정열 기자 다른기사 보기