철사를 반복적으로 이리저리 구부리면 표면에 금이 가고 한참만에 딱 끊기는 것은 피로가 쌓여 그렇게 되는 것이다.금속 표면에 조금이라도 상처가 생기면 그것을 중심으로 진동이 있을때마다 상처가 조금씩 퍼지고 항복점(강복점)이라 불리는 일정한 한계를 넘으면 금속이 극단적으로 약해져 균열이 생기는 것이다.

과학적 설명으로는 금속재료에 주기적으로 스트레스(stress·응력)가 가해지면 결정내부에 미세한 어긋남이 생겨 틈이 벌어지고 마침내 파괴되는 현상이라 한다.한번 어긋난 틈은 스트레스를 약화해도 본래대로 되돌아가지 않고 나중에는 균열 한계치보다 훨씬 약한 스트레스에도 부서진다는 것.

금속피로라는 단어는 19세기에 처음 나왔다.산업 현장에서 계속 돌아가는 압축기 터빈 펌프등 기계가 진동으로 인한 피로파괴를 일으키는 것을 발견하고도 사람들은 크게 주목하지 않았다.1954년 영국 항공기에서 여압실 사고가 일어난 후에야 공학분야에서 관심을 끌게 되었다고.70년대 후반 대량수송 항공시대에 들어서고 여러곳에서 항공사고가 터지면서 특히 항공기 접합부분의 금속피로 극복에 연구가 집중됐다.항공기나 다른 기계류 설계에서 스트레스가 집중되지 않도록 하는 문제가 집중 연구되고 피로에 강한 금속이 개발됐다.

항공기에 주로 쓰이는 알루미늄 합금에서는 일정한 진동이 1백만번 이상 되풀이되면 항복점에 이른다고 한다.지난 80년대에 있었던 외국 항공과 국내 항공 여객기추락 사고에서도 그 원인중 일부는 날개 꼬리등 이음매 부분이 바람 진동으로 금속피로를 일으킨데 있었던 것으로 진단되기도 했다.

피로파괴는 겉보기가 멀쩡해서 파괴되는 순간까지도 눈에 띄지 않는 일이 많다.따라서 그 예방에 유의해 강재이용 구조물이나 건물 다리등에도 스트레스가 집중되지 않게 설계 시공하는 것이 원칙이다.그리고 사후 점검에는 고도의 기술을 동원한다.한강다리마다 어떤 강재를 어느만큼의 스트레스 계산으로 시공했는지 궁금하다.