[현대토목 7대 불가사의] 골든 게이트 브릿지(금문교, Golden Gate Bridge)

그들은 그것이 지어질 수 없다고 말했습니다. 태평양과 샌프란시스코 만을 연결하는 해협은 세계에서 가장 건너기 힘든 곳 중 하나입니다. 그것은 너비 6,700피트(2,042m)에 깊은 곳은 500피트(150m) 깊이입니다. 만의 안팎으로 조수가 이동하기 때문에 물은 강한 소용돌이를 일으키기 쉽습니다. 때로는 공기가 양측의 높은 언덕 사이(Gate라고도 함)에 밀려서 시간당 75마일의 속도로 바람이 불고 있습니다. 바람이 떨어지면 짙은 안개가 생겨 한치앞도 보이지 않게 됩니다. 1916년 샌프란시스코의 도시공학자 Michael M. O'Shaughnessy는 해협을 가로지르는 다리를 건설하는데 1억 달러의 비용이 소요될 것이라고 추정했습니다.

골든 게이트 브릿지 (출처 : Pixabay)

유럽의 탐험가들이 Gate가 존재한다는 것을 깨닫는 데는 오랜 시간이 걸렸습니다. 16세기 해안을 항해했던 Juan Rodriguez Cabrillo와 Francis Drake 대위는 완전히 안개가 덮였기 때문에 만의 입구를 완전히 놓친 것 같습니다. 1769년까지 탐사팀을 이끌고 해안을 올라오던 호세 프란시스코 오르테가(Jose Orcisco Ortega)는 해협을 발견하고 그의 상사에게 더 이상 북쪽으로 가지 않도록 보고 했다고 합니다. 1775년 Juan de Ayala는 자신의 배 산 카를로스 호(San Carlos)를 타고 만에 들어 와서 드디어 Angel Island에 착륙했습니다. 10년이 채 못되어 스페인 사람들이 망루를 세우고 게이트의 남쪽 언덕을 방어했습니다. 그곳의 이름을 Boca del Puerto de San Francisco라고 지었는데 “샌프란시스코 항구의 입”이라는 의미입니다.

이곳은 1840년대에 미국의 탐험가이자 군인, 후에 정치인이 된 John C. Frémont가 그의 회고록에서 크리소피라(Clrysopylae) 또는 골든 게이트(Golden Gate)라고 언급한 곳입니다. 그것이 그에게 이스탄불 근처의 "황금빛 뿔(Golden Horn)"을 떠올리게 했기 때문입니다. 이 그림같은 용어는 빠르게 옛 지명을 대체하였는데 특히 1848년에 캘리포니아에서 금이 발견된 이후에 더 빨라졌습니다.

훌륭한 항구가 있는 샌프란시스코는 19 세기에 주요 도시가 되었습니다. 서쪽으로는 태평양, 동쪽으로는 샌프란시스코 만이 있는 반도에 위치했기 때문에 물건과 사람을 이동시키는데 페리 서비스에 의존하게 되었습니다. 도시가 20세기에 접어들면서 사람들은 도시로의 접근을 위한 다리가 없어 성장이 둔화되고 있음을 인식하기 시작했습니다. 수년간 게이트를 가로지르는 다리 건설에 대한 이야기가 있었지만, 1916년 편집자 James Wilkins가 샌프란시스코 게시판에 쓴 다리에 대한 제안이 사람들의 시선을 끌었습니다.

오쇼그네시(O'Shaughnessy)는 다른 교량 공학자들에게 합리적인 비용으로 다리를 건설할 수 있는 방법을 알아보기로 결심했습니다. Joseph Strauss는 응답을 주었던 한 명이었습니다. 스트라우스의 실제 경험은 작은 벼랑에 국한되었지만 엔지니어링 학생으로서 그는 러시아와 미국 사이의 베링 해협을 가로지르는 55마일(89km)의 긴 철도 교량을 설계했습니다. 골든 게이트(Golden Gate)는 자신이 좋아하는 것에 대한 도전이었고, 1700만 달러에 건설될 수 있다고 생각했고 서스펜션 경간(기둥 사이)을 가진 다리를 제안했습니다.

골든 게이트 브릿지(출처 : Pixabay)

1923년까지는 다리를 건설할 자금이 없었습니다. ‘골든 게이트 브릿지와 고속도로 법’(Highway District Act)이 시행되어 인근 카운티에서 돈을 빌려주고, 채권을 발행하고, 교량을 건설하고, 통행료를 징수할 권리를 부여하였고 1928년에 다리와 고속도로 구역이 만들어졌습니다.

기관은 Strauss를 수석 엔지니어로 선택하고 컨설팅 엔지니어로 Leon S. Moisseiff를 고용했습니다. 그는 뉴욕 이스트강에 맨해튼 다리와 필라델피아 델러웨어 강의 벤 프랭클린 다리를 설계한 사람이었습니다. 또 중요한 인물로 일리노이 대의 구조 및 교량 공학 교수였던 Charles Ellis가 있습니다.

Moisseiff와 Ellis는 Strauss의 독창적인 디자인을 검토한 결과 건설이 가능하다고 생각했지만 공학적인 이유 등으로 교량 전체를 서스펜션 브리지로 권장했습니다. Strauss의 캔틸레버(한쪽 끝만 지지를 받는 구조) 다리는 튼튼했지만 오늘날과 같은 전면적인 현수교는 아니었습니다. 지난 10년 동안 금속 과학의 발전은 다리를 보다 실용적으로 만들었으며 Strauss는 그들의 견해를 검토한 후 1929년에 새로운 설계를 동의했습니다. 1930년 8월에는 교량의 건설을 반대하던 미 전쟁부(War Department, 국방부 조직 이전의 군사기구)의 허가를 얻었습니다. 배의 항해 위험을 우려하였기 때문이었는데 건설은 1933년 1월 5일에 시작되었습니다.

다리를 짓는 첫 번째 단계는 양쪽 다리에 앵커리지를 만들어 다리의 두 개의 주요 케이블을 묶는 것이었습니다. 이것은 엄청난 양의 콘크리트를 필요로 했고, 문을 남북 양쪽에 건설하여 필요를 충족시켰습니다. 앵커리지는 완성되기까지 3년이 걸렸으며 1936년에 완성되었습니다.

동시에 현수교를 위해 지어진 탑 2개가 지어졌습니다. 북쪽은 해안에 위치하여 공사가 쉬웠지만 남부 타워는 바닥의 제방에서 수천 피트가 넘는 물이 있었습니다. 건축 대원에게 타워를 놓을 수 있는 인공 섬을 만들려면 30피트 길이의 콘크리트 흙받이를 해저에 내려 놓아야 했습니다. 흙받이는 축구장의 크기 만큼의 구역을 둘러싸고 있으며, 그 영역은 펌프에서 뿜어져 나온 콘크리트로 채워졌습니다. 그 다음에 철탑이 건설되었습니다. 타워와 고정 장치가 제 위치에 놓이면서 주 케이블 작업이 시작될 수 있었습니다.

다른 디자인과 달리 서스펜션 브리지의 강도는 케이블에 달려 있습니다. 골든 게이트 브릿지의 경우 주요 케이블은 직경이 36인치이고 27,572개의 개별 아연 도금 강선으로 이루어져 있습니다. 케이블은 양쪽 끝의 콘크리트에 고정되어 있으며 2개의 타워 상단에 7,650피트(2,332m)를 연결합니다. 노반의 무게와 모든 교통량은 250쌍의 수직 케이블을 통해 메인 케이블로 전달됩니다. 메인 케이블의 부하는 각 타워 당 5천6백만kg의 하향력으로 전달됩니다.

공사 당시 모습(출처 : sfgate.com)

Moisseiff는 케이블을 통과하는 바람에 의해 탑에 전달하는 힘을 분산하는 약간 구부러지는 것이 허용되는 노반을 생각해 냈습니다. 이로 인해 갑판은 이전의 현수교 디자인에 비해 가볍고 얇아졌습니다. 이것으로 시간과 돈을 절약할 수 있었습니다. Moisseiff는 나중에 이 아이디어의 더욱 극단적인 버전을 몇 년 후에 설계한 Tacoma Narrows Bridge에 적용하기도 했습니다. 불행히도, 이 다리는 노반을 너무 유연하게 만들었고 1940년에 개장 몇달만에 다리 갑판이 40 마일의 바람을 타고 격렬하게 진동하기 시작했습니다.

골든 게이트의 공사가 끝날 무렵에 끔찍한 사고가 발생했습니다. Strauss는 균형을 잃고 떨어지는 작업자를 받을 수 있도록 다리 밑에서 안전한 그물을 설계했습니다. 교량의 갑판이 약 250피트에 이르기 때문에 교량에서 떨어지는 사람은 물에 익사할 위험이 있을 뿐만 아니라 시간당 75마일이 넘는 속도로 충돌합니다. 희생자에게 물에 의한 그러한 충격은 종종 치명적입니다.

스트라우스 그물은 건설 기간 동안 많은 생명을 구해냈지만 1937년 2월 17일 10명의 노동자와 함께 5톤의 작업 플랫폼이 그물로 떨어졌습니다. 하중을 견디지 못한 안전장치는 서서히 내려앉아서 그물에 걸려있는 노동자들은 익사하고 말았습니다.

마지막 일 중 하나는 다리를 칠하는 것이었습니다. 교량의 아트 데코 외관(굵은 선과 대칭을 강조하는 스타일)을 담당한 건축가 어빙 모로우(Irving Morrow)는 원래 철강용 실란트(밀폐제)로 사용되었던 국제적인 오렌지색을 사용하였습니다. 금문교는 그 이후로도 이 독특한 색을 보여주었습니다. 주변 언덕을 보완하여 안개 속에서 다리가 잘 보이도록 해 줍니다.

금속판은 3,500만 달러의 비용으로 완공되었고 1937년 5월 2일에 보행자에게 개방되었습니다. 걷거나 달리거나 롤러 스케이트를 타고 다리를 건넌 사람이 약 20만 명으로 추산되었습니다. 그 다음날 루즈벨트 대통령은 전신을 이용하여 공식적으로 차량에게 다리를 개방할 것을 지시했습니다.

그것이 공개되었을 때, 1.7마일의 길이와 4,200피트의 중앙 경간을 가지고 있는 세계에서 가장 긴 현수교였습니다. 몇 개의 다리가 수년 동안 그 기록을 넘어 섰지만, 그것은 아마도 그 장엄한 주변 환경과 완벽하게 조화된 세계에서 가장 아름다운 다리일 것입니다.

스트라우스는 종종 다리의 디자이너에게 기억되지만, 많은 업적이 실제로 Ellis에 가야합니다. 브리지를 설계하는 데 필요한 수천 번의 계산을 컴퓨터가 등장하기 전이었던 당시에 해낸 사람이 바로 그였습니다. 불분명한 이유로 Ellis는 Strauss의 프로젝트에서 해고되었습니다. 그럼에도 불구하고 그는 다리를 완성하는 것에 사로 잡혀 있었고 건설에 필요한 계산을 손으로 계속해서 10권의 책을 만들었습니다.

불행하게도 다리의 명성에는 불쾌한 부작용이 있습니다. 그것은 폭풍을 뛰어 넘어 자살하는 우울한 사람들을 과도하게 끌어들입니다. 자살 핫라인 전화를 다리에 설치하고 보안을 강화함으로써 이 문제를 해결하려는 노력에도 불구하고 일 년에 30명 이상이 이렇게 자살하는 것으로 추정됩니다. 다리는 종종 안개 속에서 가려지며 강한 흐름이 사람을 흘러가게 만들기 때문에 많은 사망자가 눈에 띄지 않게 됩니다.

금문교는 샌프란시스코시의 사랑받는 상징이 되었으며 매일 수천 명의 관광객이 ‘건설할 수 없는 다리’를 보러 오고 있습니다. 1994년 미국 토목 학회(American Society of Civil Engineers)에 의해 현대의 세계 7 대 불가사의 중 하나가 되었습니다.

- 구글맵으로 보기 :

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