◎가상실험 통해 안전성 이미 입증/가볍고 강도 높아… 보수도 불필요

금속재료의 대용으로 인기를 끌고 있는 신소재는 일상생활에서부터 우주선·항공기 구조재에 이르기까지 다양하게 사용되고 있다.그러면 신소재로 고가다리를 건설할 수 있을까.대답은 간단하다.할수 있다는 것이다.

지난달 17일 발생한 LA지진사태를 계기로 고가다리붕괴에 따른 피해의식이 고조되고 있는 가운데 지진등 자연재해가 발생하더라도 붕괴될 위험성이 덜한 「신소재 고가다리」건설이 미국에서 본격적으로 추진되고 있어 관심을 끌고 있다.

○재료 탄력성 뛰어나

스텔스 폭격기의 재료가 될 정도로 폭넓게 이용되고 있는 신소재는 우선 가벼운데다 탄성률이 높은 고강도의 재료여서 이 신소재를 이용해 고가다리를 건설할 경우 실제로 큰 피해를 줄일 수 있다는 분석도 나오고 있다.

신소재를 이용한 고가다리건설을 추진하고 있는 대표적인 곳이 지진다발지역으로 알려진 캘리포니아주.캘리포니아주정부는 철근·콘크리트·목재등으로 건설된 기존 고가다리대신 앞으로는 고분자재료등의 신소재를 이용한 고가다리를 건설할 작업을 구체화하고 있다.

○3년뒤 완공 목표

이의 일환으로 캘리포니아대학의 프리더 세이블 구조공학연구팀과 민간건설회사측이 공동으로 지난해 연방정부로부터 1천만달러의 지원금을 받아 3년후 세계에서 처음으로 샌디에이고 5번 고가도로를 신소재를 이용해 건설한다는 목표아래 예비실험에 들어갔다.이 공사가 성공적으로 끝날 경우 캘리포니아 북부 시에라 네바다의 80번 고가다리도 신소재로 건설한다는 계획도 세워두고 있다.

이같은 아이디어는 지난 89년 샌프란시스코의 남쪽 샌타크루즈에 진도 6·9의 강진으로 67명이 사망하고 6백명이상이 부상당한 최악의 지진사태를 분석하면서 나오게 됐다.그당시 고가도로 관리인들이 만약의 지진에 대비,다리를 받치는 기둥에 철근을 덧씌운 덕분에 다리가 무너지지 않아 피해를 줄일 수 있었다.

여기서 힌트를 얻어 철근만큼 튼튼한 다른 소재를 찾은 끝에 가벼우면서 강도가 높은 신소재를 이용하자는 의견이 제시됐다.그래서 캘리포니아주 교통부가 지난 92년 샌디에이고의 멕셀 파이프 건설업체에 의뢰,LA의 다저스타디움 북쪽에 위치한 3개의 고가도로를 떠받치고 있는 15개의 기둥에 철근이나 콘크리트대신 가벼운 신소재를 휘감도록 했다.

○“철근보다 피해적다”

2년이 지난 지난달 17일 발생한 로스앤젤레스지진때 그 결과는 고무적이었다.다른 고가도로는 무너졌지만 이 다리는 그대로 원형을 유지한 것이다.신소재의 위력을 유감없이 발휘한 셈이다.

그러나 문제는 신소재를 이용한 고가다리건설이 어느정도 영구적인 안전성과 경제성을 보장해 주느냐 하는 데 있다.이와관련,세이블연구팀은 『신소재 고가다리의 안전성이 가상실험을 통해 이미 입증되고 있다』며 『특히 무게가 가벼워 건설하는데도 편리할뿐더러 매년 고가다리의 파손으로 드는 고정비용을 들일 필요가 없어 일석이조의 효과를 거둘수 있을 것』이라고 장담했다.<주병철기자>