19세기 케이블 교량(메나이 해협교, 클리프턴 현수교)
케이블 교량은 인장력을 발휘하는 케이블 부재를 사용하여 하중을 지지하는 교량으로서, 타 형식의 교량보다 긴 경간을 구성할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이러한 특징으로 인하여 우리는 흔히들 '케이블 교량' 하면 교량 형식 중에서 최신형이라고 생각할 수 있지만, 사실 이 케이블 교량은 아주 오랜 역사를 가지고 있는 전통적인 형식의 교량이라고 할 수 있다. 영화 속에서 볼 수 있었던 계곡 사이를 연결하는 원시적인 출렁다리, 아주 오래전에 설치했을 법한 이 다리 또한 케이블 교량이라고 할 수 있지만, 보다 공학적이면서 도로의 역할을 수행할 수 있는 케이블 교량의 건설은 19세기 초 영국에서 시작되었다.
세계 최초의 케이블 교량은 영국 본토와 앵글시 섬을 연결하는 메나이해협교(Menai Strait Bridge)로서 1826년도에 개통되었다. 영국인 엔지니어인 Thomas Telford에 의해 1819년도에 설계된 이 교량은 조적으로 쌓아올린 양 주탑에 걸쳐진 케이블에 의해 주탑 사이의 교량 상판이 매달려 있는 전형적인 현수교 형태를 갖추었으며, 중앙경간이 176미터나 되는 장대교량이다. 이 교량에서 주목할 부분은 바로 케이블 구성인데, 길이 2.9미터의 아이바(i-bar)끼리 핀으로 연결된 형태, 즉 체인(chain) 형태로 구성된 점이다. 당시 제련기술의 한계에 의하여 지금의 일반적인 구조용 강재에 비하여 현저하게 낮은 강도를 가진 체인이었음을 감안한다면, 중앙경간 176미터는 대단히 고무적인 기록이라고 볼 수 있다.
메이나해협교 (1826~현재, 영국)
놀라운 사실은 지금도 공용중에 있는 교량이라는 점이다. 물론 지난 2세기 가까이 지내오면서 지금까지 보존할 수 있었던 이유는 꾸준한 보강공사와 유지관리를 해왔기 때문이다. 개통 후 16년 뒤인 1840년도에는 내풍 안정성 확보를 위해 보강형에 트러스 구조를 추가하여 보강하였고, 1893년도에는 목재데크를 강재데크로 교체했으며, 1938년도에는 늘어난 산업 물류량을 감당하기 위해 기존의 연강으로 제작된 체인을 보다 나은 강도의 것으로 교체하였다. 한편 2005년에는 유네스코 세계문화유산으로 지정되기도 하였다.
교면에서 촬영한 메이나해협교
체인형태로 연결된 케이블 구조와 교면 양측에 추가로 보강된 트러스구조가 인상적이다.
메이나해협교의 체인 연결부
6개의 아이바가 차례로 겹쳐서 핀으로 연결된 형식을 가지고 있다. 핀 단부는 나사산 가공을 해서 너트 채움으로서 이탈방지를 막았다.
아이바의 크기에 비해 핀의 직경이 매우 작아 보이는게 특징이다.
메이나해협교의 성공적인 개통 이후 영국 전역에서는 이와 같은 체인 지지식 교량의 건설 시도가 이어졌는데, 대표적인 교량으로 영국 잉글랜드 남서부 브리스틀(Bristol)에 있는 클리프턴 현수교(Clifton Suspension Bridge)를 꼽을 수가 있다. 1864년도에 완공된 클리프턴 현수교는 중앙경간이 214미터에 이르는 장대교량으로서, 현재 일반 구조용 강재의 1/5 수준밖에 안되는 연강으로 제작된 체인을 사용한 교량으로서 대단히 인상적인 경간장을 기록하였다고 보여진다.
클리프턴 현수교(1864 ~ 현재, 영국)
흥미로운 사실은 클리프턴 현수교 가설시 설치된 캣워크(Catwalk)가 와이어로프 지지식이 적용된 점으로, 이 방식은 커넥션(Connection)없이 연속된 와이어로 케이블을 구성하는 일반적인 현수교의 주케이블과도 유사한 구성 방식이다. 당시 주케이블은 체인으로 구성되었지만 가시설인 캣워크에는 실질적인 케이블 기술(Cable Engineering)이 적용된 것이다.
클리프턴 현수교 가설전경
공중 이동발판인 캣워크와 운송용 로프인 훌링로프(Hauling System Rope)가 매달려 있는 것을 볼 수 있다.
사실 클리프턴 현수교는 준공년도인 1864년보다 훨씬 앞선 1831년도에 빅토리안 엔지니어 브루넬(Brunel)에 의해 설계되는데, 당시 브루넬의 나이가 24세에 불과하였다. 당시 정치적인 문제와 재정적인 문제가 발생하여 1843년도에 주탑만 완성된채 공사가 중단 되었다가, 1859년도에안타깝게도 그의 나이 59세에 자신이 설계한 작품의 완공을 보지도 못하고 죽자, 그를 추모하기 위해 다시 공사를 재기, 33년만인 1864년에 완공하게 되었고 아직까지도 공용중에 있다.
한편, 클리프턴 현수교의 형하고(Clearance)는 75미터나 되는데, 1979년도에 세계 최초 번지점프를 이곳에서 했다고 한다.
클리프턴 현수교는 150년이 지난 지금도 영국 브리스톨(Bristol)의 상징이자 영국을 비롯하여 전세계적으로 사랑받는 교량이다.