신비한 건축물

[증기시대 7대 불가사의] 알프스를 뚫은 고트하르트 철도 터널

제이스톤 2018. 9. 16. 12:00

[증기시대 7대 불가사의] 알프스를 뚫은 고트하르트 철도 터널(The Gotthard Rail Tunnels)

 2016년 세계에서 가장 긴 57km의 철도 터널이 개통되었습니다. 세계에서 가장 험한 산들을 통과해 고속열차가 달리게 되었는데 북유럽과 남유럽을 관통하는 이 터널은 20년이 걸린 공사였습니다. 그러나 거의 150년 전에 당시로서는 가장 긴 또 하나의 철도 터널이 이곳 알프스 산맥에 만들어졌습니다. 그것은 19세기 유럽을 가로지르면서 여행의 패러다임을 변화시켰습니다.

 유럽의 중심부에 위치한 알프스 산맥은 수세기 동안 대륙 북부에서 남부 지역으로 여행하는데 장애물이 되었습니다. 19 세기 초 증기 기관차가 발명됨에 따라 철도는 유럽의 많은 지역으로 빠르게 퍼졌지만 이 곳에서 짧고 효율적인 연결이 끊어졌습니다.

고트하르트 터널(출처 : Wikimedia Commons, from Flickr by Kecko, CC BY 2.0)

 1850년 스위스 정부는 세계에서 가장 존경받는 엔지니어 2명을 고용했습니다. Robert Stephenson (증기 기관차를 발명한 아버지)과 H. Swinburne은 알프스를 통해 철도 연결을위한 최상의 방법을 조언했습니다. 두 사람은 콘스탄틴 호수에서 티치노까지, 그리고 밀라노로 이어지는 동부 알프스를 통과하는 길을 제안했습니다. 그러나 단순한 철도 연결보다는 산이나 높은 터널을 필요로 하는 케이블이나 톱니바퀴 시스템을 사용하는 특별한 가파른 경사 철도가 필요했습니다.

 원래 이 과정은 은행 및 철도 분야에서 영향력있는 스위스 사업가인 알프레드 에셔 (Alfred Escher)의 지원을 받았습니다. 에셔는 1849년 후반에 유럽의 철도 개발이 모국인 스위스를 빼고 진행될 것이라고 우려하면서 스위스로 하여금 철도 노선을 확장 할 것을 촉구했습니다.

 동부의 Alp 노선은 건설되지 않았고, 결국 에셔는 고트하르트(Gotthard) 루트가 더 유망하다고 결정했습니다. 그는 이 프로젝트를 위해 자신의 모든 영향력를 동원했고 1869년 고트하르트 철도 건설을 시작하기로 결정했습니다. 이듬해 에셔는 철도를 건설하고 운영할 고트하라트 철도 회사(Gotthard Railway Company)를 설립하는데 도움을 주었습니다. 그러나 이 프로젝트는 최고난도의 엔지니어링 과제였습니다.

 Saint-Gotthard Massif는 철도가 어떻게든 빠져나가야 할 산맥이었습니다. 10,500피트 (3,192m)의 높은 봉우리가 있는 이 지역을 통과하는 가장 좋은 방법은 산을 관통(Gotthard Pass)하는 것이었습니다. 산을 관통하는 방법은 고대부터 알려져 있었지만 경로를 가로지르는 Reus 강을 건너기가 어렵기 때문에 거의 사용되지 않았습니다. Reus를 건너는 것은 눈이 녹아서 강줄기가 굵어진 초여름에 특히 어려웠습니다. 그러나 약 1,220년에 말과 짐마차를 위한 목조 다리가 건설됨에 따라 길이 열렸습니다.

 6,909피트(2,106m)의 높이로, 원래의 경로는 보통의 철도가 오르기에는 너무 어려웠습니다. 그것은 단순한 통과가 아니라 높고 가파르게 이어지는 길이었습니다. 보통 열차는 그들이 여행하는 거리 100피트 당 약 2피트 밖에 올라갈 수 없습니다. 열차가 그보다 가파른 경사를 오르려고 하면 바퀴가 미끄러집니다. 특수 철도는 트랙이나 케이블의 특별한 부분을 잡는 톱니 바퀴 또는 케이블을 사용하여 이 문제를 해결할 수 있지만 일반 기차가 고트하르트를 지나는데 사용할 수 있는 해결책은 아닙니다.

 독일 엔지니어 Robert Gerwig는 이 문제를 해결할 수 있는 길을 제시했습니다. Gerwig의 해결책은 경로 자체를 따라 9.3마일(15km)의 터널이 필요했고 패스에 접근하는 데 5개의 추가 나선형 터널이 필요했습니다. 이 영리한 나선형 터널은 열차가 이동할 거리를 증가시킴으로써 열차가 천천히 높이를 얻을 수 있게 합니다. 트랙은 터널로 뛰어 들어 다음 높은 커브에서 암석에서 트랙이 나올 때까지 큰 커브에서 천천히 위로 올라갔지만 대략 같은 위치에 있었습니다. 이 독창적인 배열은 기차가 높이를 얻을 수 있게 해 주었습니다.

고트하르트 터널의 나선형 선로(출처 : Wikimedia Commons)

 이러한 나선형 터널은 예리한 엔지니어링이지만 고트하르트 노선에만 국한된 것이 아니며 1867년 브레너(Brenner) 철도에 사용되었습니다. 이 프로젝트에서 가장 어려운 부분은 길 아래의 긴 터널이었습니다. 오래 전에 터널이 건설되지 않았고 드문 재능의 수석 기술자가 필요했습니다. 이 작업을 맡은 사람은 스위스 기술자인 루이스 파브르(Louis Favre)였습니다.

 파브르는 1826년에 제네바 외곽에 있는 작은 마을에서 목수의 아들로 태어났습니다. 그는 훌륭한 교육을 받은 사람은 아니었지만 야간 학교를 다니며 필요한 지식을 얻었습니다.

 1872년 8월 7일, 파브르와 그의 회사는 6개의 다른 회사보다 낮은 가격에 입찰하여 주요 터널을 건설하기로 계약을 맺었습니다. 그는 8년의 공사기간과 5,600만 스위스 프랑으로 작업을 완성할 것이라고 약속했다. 이것은 다른 경쟁사의 최저 입찰가보다 1년의 공사기간과 1,250만 프랑 적은 것이었습니다. 이것은 파브르 의 심각한 계산 착오로 밝혀졌습니다. 그가 성공적으로 터널을 완성하였고 그의 성공적인 업적으로 여겨지지만 또한 그의 재정적 파멸과 궁극적으로 그의 죽음으로 이어지게 되었습니다.

 1872년 9월 18일 메인 터널 공사가 시작되었습니다. 2명의 작업자는 산 아래 4.5마일 어딘가에서 만나기를 기대하면서 양쪽에서 바위에 구멍을 뚫었습니다. 그들이 만든 두 개의 터널은 마침내 13인치(33cm)만큼 떨어져 있었고 수평으로는 2인치(5cm) 밖에 안 되었습니다. 파브르와 작업자에 의해 탄생한 19세기 놀라운 공학적 솜씨였습니다.

 초기의 프로젝트에서 검은 가루는 그러한 터널을 굴착하기 위한 폭발물로 사용되었습니다. 나중에 니트로글리세린 ("발파 오일"이라고도 함)이 사용되었습니다. 니트로는 흑색 분말보다 강력하여 작업 속도가 빨라졌지만 매우 불안정하고 다루기 어려웠습니다. 그것을 실수로 떨어뜨리면 폭발이 일어나 수십 명의 노동자가 사망할 수 있습니다. 고트하르트 프로젝트는 새로 발명된 다이너마이트를 사용한 최초의 터널이었습니다. 다이너마이트는 니트로글리세린의 힘을 가졌지만, 충격에도 안정적인 물질을 포함하고 있었습니다.

고트하르트 터널 공사 현장 (출처 : Wikimedia Commons)

 그러나 새롭게 발명된 다이너마이트를 사용하더라도 작업은 지질학적 기술적 문제로 어려움을 겪었습니다. 여러 차례에 걸쳐 터널 안으로 다량의 물이 쏟아져 지붕이 작업자를 덮쳤습니다. 프로젝트 완료 전에 총 177명이 사망한 것으로 추정됩니다.

 낮은 임금과 높은 위험 사이에서 파브르는 작업자들로부터 불만에 직면한 사실을 알게 됩니다. 1875년 이탈리아 노동자들의 파업은 스위스 군에 의해 잔인하게 진압되었습니다. 이 사건으로 4명이 사망하고 13명이 부상당했습니다.

 그의 대출 은행과 Gotthard Railway Company의 법적 분쟁은 작업을 더욱 지연시켰습니다. 결국 터널은 10개월 늦게 완성되었습니다. 파브르가 재정적인 어려움을 겪은 것은 그가 합의한 계약에서 공사 지체에 따른 매일 5,000 프랑의 벌금이 부과됐기 때문입니다. 그는 6개월과 10,000 프랑을 넘겨주었고 파브르의 회사는 파산하고 말았습니다. 그러나 더 나쁜 것은 파브르 자신이 공사 완료 4개월 전에 사망한 것입니다.

고트하르트 터널, 1981년 (출처 : Wikimedia Commons

 1879년 7월 19일 파브르와 다른 2명은 터널을 살펴보았습니다. 터널 파트를 책임지는 수석 엔지니어인 M. E. Stockalper와 프랑스에서 온 엔지니어였습니다. Stockalper는 지난 몇달 동안 난관에 봉착한 프로젝트를 운영해야 하는 압박으로 인해 파브르가 빨리 늙고 근심이 늘어났다는 것을 알게 되었습니다. 회사의 사무총장 Maxime Helene은 그날의 기록으로 다음과 같이 설명했습니다.

"검사가 끝날 때까지 그는 아무런 불평을 하지 않았고 습관적으로 목재를 검사하고, 지시를 하기 위해 멈추기도 하고, 다이너마이트의 냄새가 익숙하지 않은 친구에게 유쾌한 농담을 건네기도 하였다. 돌아오는 길에 그는 내면의 고통에 대해 불평하기 시작했다. “스톡칼퍼씨” 그가 말했다. “내 램프를 가져가세요. 곧 따라가겠습니다.” 10분이 지난 후에도 그는 보이지 않았고 돌아오지 않았다. 스톡칼퍼는 소리쳤다. "음! 파브르, 오고 있어요?" 대답이 없었다. 방문객과 엔지니어는 왔던 길을 되돌아갔고 파브르를 발견했을 때 그는 가슴에 머리를 숙인 채 바위에 기대어 있었다. 그의 심장은 이미 박동을 멈추었다. 암석을 실어 나르는 기차가 지나가고 있었고 그 위에 이미 굳어버린 그의 몸을 눕혔다. 과학 지식과 열정으로 작업을 수행하기 위해 마지막 호흡마저 바친 그였다.

 철도 자체는 1882년 5월 2 일에 개장했으며 새로운 방식의 여행이 유럽에서 이루어졌습니다. 철도가 운행되기 전, 오래된 도로를 사용하여 고트하르트를 통과한 사람은 평균 8만명, 화물은 4만 톤으로 추정됩니다. 철도 개통 이후 수년 동안이 수치는 25만 명과 30만 톤으로 급상승했습니다. 1908년에 이 수치는 승객 75만 명, 화물 90만 톤으로 증가했습니다. 파브르의 터널과 철도는 무조건적인 성공을 거두었습니다.

 1880년 2월 29일, 산 아래에서 북쪽과 남쪽에서 굴착하던 두 개의 터널 사이에 작은 구멍이 만들어지면서 주석 용기가 작은 틈새를 먼저 통과했습니다. 그 용기에는 파브르의 이미지가 새겨져 있었고 그의 죽음에도 불구하고 터널을 통과한 첫 번째 인물이 되었습니다. 그 캔의 뒷면에는 프랑스어로 다음과 같이 쓰여져 있었습니다. "그밖에 누가 먼저 통과할 자격이 있습니까? 그는 우리의 챔피언이자 친구였고 아버지였습니다. 고트하르트에서 영원하길!"

**  증기 시대(the Age of Steam)란? 대략 1770-1914년 사이 산업혁명 기간을 의미합니다. 증기기관의 발명과 함께 찾아온 시기라고 하여 이렇게 불리며 보통 19세기 전후를 가리킵니다.


참고자료 : http://www.unmuseum.org/7wonders/gotthard.htm