신비한 건축물

[현대토목 7대 불가사의] 영국과 프랑스를 연결한 채널 터널

제이스톤 2018. 9. 17. 15:00

[현대토목 7대 불가사의] 영국과 프랑스를 연결한 채널 터널(The Channel Tunnel)

 1802년 알버트 마티유(Albert Mathieu)라는 프랑스 광업 기술자는 훌륭한 아이디어를 가지고 있었습니다. 프랑스와 영국은 수년간의 전쟁 끝에 마침내 평화가 정착되었습니다. 그것은 두 명의 오랜 경쟁 관계에 있던 두 국가를 물리적으로 연결시키는 프로젝트였습니다. 영국 해협(English Channel, 또는 잉글랜드 해협) 20마일을 가로질러 사람과 물건을 움직일 수 있는 방법을 제공하는 것이었습니다.

 마티유는 당시 프랑스 통치자인 나폴레옹에게 자신의 생각을 전했습니다. 불행하게도 "아미앵(Amiens)의 평화"는 불과 1년 밖에 유지되지 않았고, 그의 생각은 곧 잊혀졌지만 영국 언론은 프랑스 군대가 터널을 통해 영국을 침략하는 만화를 게재하여 조롱하기도 했습니다.

채널 터널(출처 : ice.org.uk)

 마티유의 아이디어가 그렇게 잊혀진 것이 최선이었는지도 모릅니다. 그의 초기 디자인을 보면 터널은 나무 들보로 세워졌고 양초로 불을 밝혀서 마차를 타고 20마일을 여행할 수 있었습니다. 그러한 통로는 당시의 광산에서는 실용적이었지만, 바다 아래에서 성공했을지는 의문입니다. 그 당시 아무도 해저의 지질에 대해 알지 못했습니다. 균열이 발생해 바닷물이 비참하게 쏟아질 가능성도 있었습니다.

 그러나 그의 아이디어는 완전히 사라지지 않았고 1857년 Thomé de Gamond라는 또 다른 프랑스 기술자에 의해 부활되었습니다. 그때까지 기차 엔진이 발명되었고 철도는 유럽 대륙과 영국에 놓여지고 있었습니다. 기차는 마티유의 마차 대신 긴 터널을 통해 사람과 물건을 이동시키는 훨씬 실용적인 방법으로 보였습니다. 같은 해, 사실 비슷한 프로젝트가 이미 알프스에서 진행되었습니다. Fréjus Rail Tunnel은 프랑스와 이탈리아 사이의 산 아래에 건설되었는데, 거리는 8.5마일이고 심지어 수중에 지어졌습니다.

 De Gamond는 지질학이 허용하는 한 터널이 통로 아래에 건설될 수 있다고 추론했습니다. 해협의 바닥을 확인하기 위해 그는 하루에도 몇번씩 원시적인 다이빙 장비를 사용하여 혼자서 다이빙을 했습니다. 그는 탐험을 통해 백악기의 지층이 프랑스의 Cap Blanc Nez에서 영국의 Dover에 이르는 통로 밑에 있다고 믿었습니다. 이 지층은 파낼 수 있을만큼 충분히 부드럽고 스스로 지탱하는 힘이 있었으며 방수가 되어 터널을 짓기에 좋은 도구가 되었습니다. De Gamond의 디자인은 Varne sandbank에 인공 섬을 만들어 두 국가의 중간쯤에 수면 위로 나오는 터널 구간을 가지고 있었습니다.

 1870년대 중반까지는 정치가 터널 가능성에 대해 더 많은 연구를 했습니다. 1870-71년 프랑코-프러시아 전쟁(Franco-Prussian war) 이후에 프랑스와 영국은 잠재적인 공통의 적인 독일을 보았기 때문에 훨씬 더 가까워졌습니다. 프랑스 채널 터널 회사 (Paris Channel Tunnel Company)가 설립되어 지질 검사를 위해 더 많은 굴착을 허가받았습니다. 1875년에 발명된 새로운 터널 보링 머신을 사용하여 1881년까지 한차원 높은 터널링이 채널 양측에서 진행되었습니다. 직경이 7피트인 견본(Pilot) 터널이 5년 이내에 완료될 것으로 추정되었습니다.

채널 터널 단면 구조(출처 : bbc.co.uk)

 증기 기관의 경우 연기로 터널 내 공기를 오염시킬 것이기 때문에 압축 공기에 의해 구동되는 특수 열차가 사용되는 것으로 결정되었습니다. 그러나 터널이 완공되기 전에 전기 열차가 발명되어 이 디자인을 쓸모없게 되었습니다.

 1883년에 터널링이 갑자기 중단되었습니다. 프랑스와 영국은 수에즈 운하와 아프리카의 식민지들을 휩쓸고 지나갔습니다. 영국군은 전쟁이 일어나면 터널이 프랑스가 침입하기 쉬운 방법을 제공할 수도 있다고 불평했다. 터널 회사는 비상시 터널에 홍수를 일으킬 수 있는 밸브를 만들고 필요에 따라 영국 측 요새를 폭발물로 막을 수 있도록 하였습니다. 그러나 그 아이디어는 귀머거리의 귀에 이야기하는 꼴이었습니다. 영국 군부의 비전은 근시안적이었습니다. 1차 세계대전 중에 그들은 프랑스에 있는 영국 군대에 보급을 쉽게 하기 위해서 터널의 건설을 강력히 원했습니다.

 1970년대 터널을 건설하려는 또 다른 시도가 있었습니다. 불행히도 경제 상황이 좋지 않아 영국은 프로젝트를 중단하고 굴착은 중단되었습니다.

 1980년에는 개인적인 자금으로 터널을 건설하려는 회사가 허가를 받았습니다. 터널은 열차만 수용할 수 있도록 설계되었습니다. 대중은 차량 이용을 선호했지만 터널의 길이 때문에 접근이 제한되어야 한다고 생각했습니다. 지하 터널 내에서 대형 교통사고가 발생하면 전체 도로가 통제될 가능성이 높았습니다. 승용차나 트럭은 양쪽 터미널에서 초대형 특별 셔틀 열차에 적재되어 터널을 통과할 수 있습니다.

 "Chunnel"이라는 별명이 붙은 이것은 3개의 터널로 설계되었습니다. 터널 보링 머신(TBM)은 처음으로 1825년까지 사용되었지만 1953년 이후 터널을 건설하는 표준 방법이 되었습니다. 기계는 텅스텐 톱니가 있는 원반 모양의 헤드를 사용하여 바위를 부수고 땅 속을 통과하는 터널을 뚫었습니다. 부서진 바위는 철도 차량이나 다른 차량으로 운반되어 터널 밖으로 옮길 수 있도록 컨베이어 벨트를 통해 기계 뒤쪽으로 보내집니다. 보링 머신은 콘크리트 벽을 세우면서 터널 내부 표면을 보강할 수도 있었습니다. 이러한 시공 방식은 지층이 덜 안정된 프랑스 측의 통로에서 필요했습니다.

채널 터널 공사용 기계(출처 : newcivilengineer.com)

 이 프로젝트는 굴착속도를 높이기 위해 11개의 보링 머신을 사용했는데, 각각은 하루에 2개의 축구장과 250피트의 바위를 굴착할 수 있었습니다. 영국 측에서는 도버의 셰익스피어 절벽(Dover 's Shakespeare Cliff) 굴착으로 6대가 투입되었는데 3대는 터널의 수중 부분을 만들기 위해서 3대는 유럽 대륙 쪽으로 향했습니다. 프랑스에서는 Sangatte 굴착에 5대가 투입되었습니다.

 1990년 12월 1일, 메인 터널 앞으로 진행하는 서비스 터널이 언론사에 공개되었습니다. 그러나 1994년 5월 6일 영국 엘리자베스 2세 여왕과 프랑수아 미테랑(François Mitterrand) 프랑스 대통령이 공식적으로 봉헌한 가운데 터널이 공식 완공되었습니다.

 터널의 건설은 8년이 걸렸으며 210억 달러의 비용이 들었습니다. 그 시점까지는 세계에서 가장 비싼 건설 프로젝트였습니다. 그 결과 31.35마일(50.45km) 길이의 터널은 영국의 포크 스톤(Folkestone) 지하에서 사라져 프랑스의 칼레(Calais)에서 다시 나타납니다. 그것이 완성되었을 당시에는 세계에서 두 번째로 긴 터널이었지만 해저 길이는 23마일(37km)로 다른 어떤 지하철보다 더 길었습니다. 영국 해협(British Channel) 아래에서 최대 깊이 490피트 (150m), 평균 148피트(45m)입니다. 2006년 도버 (Dover)에서 런던까지 고속 열차를 추가함에 따라 승객은 기차로 불과 2시간 15분 만에 영국과 프랑스의 수도를 여행할 수 있게 되었습니다. 새로 제안된 고속 열차는 향후 2시간 이내로 여행을 단축할 수 있습니다.

 터널을 통과하는 모든 열차는 전기로 작동되어 지하에 연기가 발생하는 문제를 해결합니다. 그러나 운행이 중단되었을 때 비상으로 사용할 수 있 가지 디젤 기관차가 준비되어 있습니다. 터널은 두 개의 철도 튜브 중 적어도 하나를 장시간 동안 닫아야 하는 큰 화재가 2번 발생했지만 사고로 인한 사망자는 없었습니다.

 철도 터널 사이에서 운행되는 서비스 튜브는 기차를 막지 않고 터널을 통과하여 작업하는 사람과 장비를 수용할 뿐만 아니라 앞서 가는 열차의 공기압을 완화하기 위하여 정기적으로 레일 터널에 연결됩니다. 터널의 중간 정도에 세 개의 통로가 하나로 모입니다. 이 위치에서 레일을 이동할 수 있으므로 하나의 레일을 폐쇄해야 할 경우 운영자에게 유연성을 부여할 수 있습니다.

 채널 터널은 20세기의 가장 큰 건설 프로젝트 중 하나였으며 오늘날에도 엔지니어링 분야에서 놀라운 성과를 거두고 있습니다. 이것은 미국토목학회에 의해 1996년 현대 세계의 7대 불가사의 중 하나로 선정되었습니다.

- 구글맵에서 보기 :


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