[유레카!유레카] 한없이 높은 건물 지을수 있다면

▶무중력 상태에서 산소마스크가 필요하고 엘리베이터를 타고 집에 가는데 며칠씩 걸릴지 모르겠다. 또 꼭대기 층과 아래층의 날씨예보가 다를 것 같다. 학교와 식당, 놀이시설까지 갖춰져 땅을 밟을 필요가 없겠지만 비행기 등의 충돌사고는 걱정된다. 만일 건물을 1억층처럼 한없이 높이 지을 수 있다면 이렇지 않을까. 김규환(계성초교 4학년)

현재 세계에서 가장 높은 건물은 지난 2004년 타이베이에 지어진 높이 508m, 101층짜리 국제금융센터 빌딩이다. 하지만 1등 기록도 내년이면 아랍에미리트연합의 상징이 될 '버즈 두바이'로 넘어 간다. 우리 기업체가 두바이에 짓고 있는 이 건물은 160층으로 높이가 800m를 넘는다.

마천루로 불리는 고층건물을 앞 다투어 짓는 이유는 뭘까. 우선은 도심의 한정된 토지의 효율성을 높이기 위한 이유가 있다. 또 세계최고를 갖겠다는 국가 간의 자존심 대결도 건물의 키 높이 경쟁을 부추기고 있다. 그러나 무엇보다 고층 건물의 건설현장은 인간이 오랜 기간 쌓아온 지혜와 첨단 기술이 모두 투입되는 과학의 경연장이란 점에 더 큰 의미가 있다.

인류가 지금껏 주로 사용해왔던 건축구조의 재료는 벽돌과 돌, 목재였다. 이후에 콘크리트와 철이 사용되면서 건물의 높이 경쟁이 가능하게 됐다. 또한 엘리베이터가 발명되면서 수직도시인 마천루 건설이 더 힘을 받게 됐다.

높은 건물은 무엇보다 중력이나 바람, 지진 등에 잘 견디는 구조라야 한다. 건물은 층수가 높아질수록 무게가 증가하므로 중력 작용에 의한 연직하중을 버틸 수 있어야 한다. 이는 맨 아래층을 넓게 하고 꼭대기로 갈수록 점점 면적을 감소시키는 것과 같은 방법이다.

또 위로 올라갈수록 증가하는 바람의 세기를 감안해 초고층 건물들은 바람에 약간 흔들리도록 설계한다. '버즈 두바이'의 경우 꼭대기 층은 1.2m까지 흔들리도록 설계됐다고 한다. 이밖에도 건물 밑에 바퀴를 달아 움직이도록 해 지진에 대비하는 등 외부의 힘에 저항하는 효율적인 구조를 만드는 것이 고층건물 구조 설계의 핵심이다.

하지만 첨단 공법을 동원한 이 같은 시공에도 불구하고 고층 건물은 화재 같은 재난에 취약할 수도 있다. 지난 2001년 항공기 테러로 미국 뉴욕의 세계무역센터 건물 전체가 주저앉는 참사가 일어났다. 전문가들은 붕괴의 결정적인 원인은 충돌보다 항공유가 폭발해 일어난 화재로 인해 철골 구조물이 녹은 때문으로 보고 있다.

도시의 얼굴을 바꾸는 마천루. 도심교통난과 조망권 침해 등의 우려에도 마천루 경쟁이 멈출 것 같지는 않다. 의식주를 포함한 모든 생활을 한 건물에서 해결하며 땅을 밟지 않고 사는 세상이 바로 우리 눈앞에 펼쳐지고 있다.

송은경(와이즈만영재교육 중부센터 원장) weiz21@naver.com

▶ 다음 주 문제

봄이면 쑥이나 냉이 등이 입맛을 돋우는 음식으로 인기다. 음식의 맛은 보통 단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛으로 나뉜다. 만일 우리가 이들 맛 가운데 단맛이나 쓴맛 등 한 가지 맛만을 느낄 수 있다면? (문제 풀이나 다양한 아이디어를 이메일로 보내 주세요)