신비한 건축물

[현대토목 7대 불가사의] 태평양과 대서양을 연결하는 파나마 운하(Panama Canal)

제이스톤 2018. 9. 22. 15:00

[현대토목 7대 불가사의] 태평양과 대서양을 연결하는 파나마 운하(Panama Canal)

 신성 로마제국 황제이자 스페인 왕인 찰스 5세에게 한가지 문제가 있었습니다. 몇 년 전인 1532년 스페인의 정복자인 프란시스코 피사로(Francisco Pizarro)는 페루에서 잉카 제국 (Inca Empire)을 물리쳤습니다. 그 나라의 광산은 은을 채굴하여 발생한 부를 스페인으로 보내왔지만, 남미의 끝까지 수천 마일을 항해해야만 대서양을 건너 동쪽으로 나아갈 수 있었습니다. 왕은 아마도 더 좋은 방법이 없을까 곰곰히 생각했을 것입니다.

파나마 운하(출처 : Pixabay)

 1513년 바스코 누녜스 데 발보아(Vasco Nuñez de Balboa)는 중미에서 폭이 50마일 (80km)을 넘지 않는 폭이 좁은 땅이 있음을 발견했습니다. 이곳에서 대서양과 태평양은 서로 구분되어 있습니다. 만약 그 땅을 파내 운하가 만들어질 수 있다면 그것은 스페인 선박이 페루까지 가는 시간을 단축할 뿐만 아니라 스페인이 신대륙의 경쟁자인 포르투갈에 비해 전술상 군사적 이점을 얻을 수 있습니다.

 거리는 불과 50마일이지만 험준한 산과 빽빽한 정글을 포함하고 있어 가장 어려운 곳 중 하나였습니다. 찰스 왕은 파나마 지방 총독에게 샤 그레스 강 루트를 따라 운하를 조사하도록 명령했습니다. 그러나 총독은 거친 지형을 통과하는 통로를 만드는 것이 불가능할 것이라는 결론에 도달했습니다.

 찰스왕의 조사는 아마 우리가 지금 파나마의 지협이라고 부르는 것을 가로지르는 선박 항로 건설에 관한 최초의 진지한 고민일 것입니다. 그러나 그것은 처음이긴 했지만 마지막은 아니었습니다. 율리시스 그랜트(Ulysses S. Grant)가 1852년 캘리포니아 주에 있는 포스트로 여행하는 동안 당시 콜롬비아의 한 지역이었던 지협을 가로 질러 군병 무리를 이끌었을 때 그는 이 프로젝트에 관심을 갖게 되었습니다. 나중에 그는 1860년대 후반 18대 대통령이 된 후 운하의 가능성을 보기 위해 이 지역으로 몇 차례 탐험대를 보냈습니다. 그러나 운하를 건설하려는 첫 번째 시도는 미국인이 아니라 1880년 프랑스인에 의해서였습니다.

 Ferdinand de Lesseps는 운하를 건설하는 프로젝트를 이끌었습니다. 그는 11년 전 지중해와 홍해를 연결하는 이집트의 수에즈(Suez) 운하 건설을 성공적으로 완수한 경험이 있었습니다. 수에즈 운하는 극동에서 유럽까지 오는 선박이 아프리카 전역을 도는 긴 항해를 피할 수 있게 함으로써 해상 운송을 혁신시켰습니다. Lesseps는 파나마 지협을 가로 지르는 운하가 아메리카 대륙에서도 똑같이 할 것이라고 생각했습니다. 수에즈 운하는 파나마 협곡보다 거의 두 배 길었지만 지형이 더 평평해서 공사가 쉬워졌습니다.

파나마 운하 지도(출처 : Pixabay)

 파나마에서는 Lesseps가 수에즈에서 했던 것처럼 해수면 높이의 통로를 건설할 계획이었습니다. 그러나 이 디자인이 효과를 내기 위해서는 바다와 같은 높이까지 땅을 파내야 물이 자유롭게 드나들면서 배가 지나갈 수 있었습니다. 바다보다 약간 높은 평평한 땅이었던 수에즈에서는 운하의 경로가 잘 작동했습니다. 그러나 중미 지역에서는 막대한 문제가 발생했습니다. 수백만 톤의 암석과 흙을 파내야 했습니다. Lesseps가 작업을 시작하기 전에 이 지역의 지질학적 검토를 철저히 하지 못했기 때문에 그가 깎아낸 산의 경사면은 너무 가파른 것이었습니다.

 산사태보다 더 심각한 문제는 건설 노동자들의 건강이었습니다. 황열병과 말라리아와 같은 정글 질병은 노동자들 사이에서 만연했습니다. 프랑스인이 마침내이 프로젝트를 포기한 1889년까지 약 22,000명의 목숨을 앗아 갔는데 일부는 건설 사고였고 대부분은 질병으로 인한 것이었습니다.

 그 무렵 미국인들은 운하 건설에 관심을 갖게 되었습니다. 그들은 니카라과 전역에 걸친 대체 경로를 고려하기도 했지만 1902년에 미국 정부는 40,000,000달러라는 합리적인 가격으로 프랑스의 운하 공사권을 구입하기로 결정했습니다.

 1903년 미국은 파나마 지역에 대한 반란을 지지하면서 콜롬비아 정부에 대항했습니다. 그해 11월 3일, 파나마는 독립을 선언했고 미국은 즉시 새로운 국가를 인정했습니다. 파나마 신 대사로 활동하고 있는 프랑스인 필리프 부나우-바릴라(Philippe Bunau-Varilla)를 통해 미국은 운하 주변을 통제하기위한 조약을 협상했습니다.

 미국인들이 1904년에 건축을 시작했을 때, 그들은 프랑스 사람이 가지지 못한 몇 가지 이점이 있었습니다. 1881년 쿠바의 Carlos Finlay 박사는 모기가 황열병의 근원임을 밝혀냈지만 그의 이론은 1900년 Walter Reed 박사의 이론이 확정될 때까지 일반적으로 알려지지 않았습니다. 미국인들이 작업을 시작했을 때 광범위한 위생 시설에 투자했습니다. 곤충을 방제하는 방벽을 갖춘 근로자를 위한 주택 건설과 모기 퇴치 프로그램을 실시했습니다. 이러한 절차를 통해 질병 문제가 신속하게 통제될 수 있었습니다.

파나마 운하 Culebra Cut 공사 현장(출처 : Wikimedia Commons, 미국 의회도서관)

 또 다른 이점은 미국인들이 운하에 대해 다른 디자인을 사용했다는 것입니다. 수석 엔지니어 존 프랭크 스티븐스(John Frank Stevens)의 지시에 따라 이 계획은 해수면 설계에서 수문(갑문)을 사용하는 설계로 변경되었습니다. 수문은 선박이 높이가 다른 수면을 이동할 수 있게 해주는 장치입니다. 수문은 일반적으로 이동시켜야 하는 가장 큰 배보다 약간 큰 상단이 개방된 형태의 챔버(방)입니다. 수문의 양쪽 끝에는 수위가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 물이 쏟아지지 않게 막는 대형 문이 있습니다. 배를 이동시키려면 낮은 쪽에서 문을 열고 배가 챔버로 들어간 후 문을 닫고 높은 쪽의 물을 챔버 안으로 흘려서 높은 수위와 같은 높이가 될 때까지 물을 채웁니다. 그러면 배가 들어올려지고 높은 쪽 수문이 열리면 배가 항해할 수 있습니다. 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 선박을 이동시키려면 배가 챔버 안으로 들어왔을 때 거꾸로 챔버 안의 물을 빼내는 작업을 수행합니다.

 이 계획은 차그레스(Chagres) 강에 가툰(Gatun) 호수라고 불리는 인공 호수를 만들기 위해 둑을 쌓아야 했습니다. 대서양에서 운하에 들어가는 선박은 3단계 수문 장치를 통과하여 호수의 수위에 맞춰 85피트까지 오르내릴 수 있습니다. 그들은 호수를 가로질러 강을 건너고 Gaillard Cut이라고 불리는 산맥을 지나 28마일을 항해할 것입니다. 그 시점에서 또 다른 수문 장치가 선박을 미라플로레스(Miraflores) 호수까지 내려오게 합니다. 미라플로레스는 해발 54피트에 달하는 또 다른 인공 호수로 양쪽 수문 간에 1마일의 높이차가 있습니다. 마지막 2단계 수문 장치에서 선박은 태평양 수위로 낮아져서 넓은 바다로 항해할 수 있습니다.

 수문을 이용하면서 운하 완성을 위해 제거해야 하는 흙의 양이 크게 줄어들었습니다. 그럼에도 불구하고 그것은 엄청난 건설의 도전이었습니다. 스티븐스는 파나마 철도(파나마 운하와 병행)를 재건하여 115개의 새로운 대형 기관차와 2,300개의 철도 차량을 효율적으로 다룰 수 있게 했습니다. 또한 실제로 철도에 부착된 102대의 증기기관 굴착기를 가져와 작업을 수행했습니다. 건설의 가장 어려운 부분은 Gaillard Cut(현재 Culebra Cut으로 알려짐)이었는데, 여기서 운하의 길을 만들기 위해 산의 일부를 제거해야 했습니다. 그곳의 어려운 상황 때문에 노동자들은 이 구간에 "지옥의 계곡"이라는 별명을 붙였습니다. 절단 공사 중에 20량의 기차가 하루 종일 평균 매 1.5분 간격으로 흙을 실어 날랐습니다.

 프랑스에서 권리를 구입한 비용과 파나마에 지불한 운하 건설 비용은 약 3억 3700만 달러였습니다. 그것은 미국이 지금까지 해결한 것 중 가장 비싼 프로젝트였지만 1907년에 만들어진 최초 계획보다 여전히 2,300만 달러 적었습니다. 프랑스와 미국의 작업을 합쳐 총 2 억6천8백만 입방야드가 제거되었는데 수에즈 운하의 14배가 넘는 양이었습니다. 미국의 공사 기간 동안 56,307명의 사람들이 건설에 종사했고 사고와 질병으로 5,609명의 사상자가 발생했습니다.

파나마 운하를 지나는 선박(출처 : Wikimedia Commons)

 스티븐스가 1907년에 이 프로젝트를 그만두게 되었을 때 George W. Goethals대령은 운하가 건설될 때까지 수석 기술자가 되었습니다. 이 프로젝트는 예정보다 2년 앞서 완료되었으며 1914년 8월 15일 SS Ancon 화물선이 지나가고 공식적으로 문을 열었습니다. 배가 운하를 통과하는데 약 8-10시간이 걸렸습니다.

 미국은 공사가 완료된 후 수년 동안 운하와 주변 지역을 계속 관리했습니다. 그러나 시간이 흐르면서 파나마 운하는 파나마의 영토에 속해 있어서 반환을 요구하는 일련의 시위가 1960-70년대 발생했습니다. 최종적으로 1977년에 지미 카터(Jimmy Carter) 미국 대통령은 1999년 12월 31일까지 운하가 파나마로 돌아가도록 하는 조정안에 서명하였습니다. 이 날짜 이후로 운하는 파나마 정부에 속한 파나마운하국(Panama Canal Authority, PCA)에서 관리하고 있습니다.

 최근에는 선박의 크기가 점점 더 커지고 있는데 반해 운하는 거의 1세기 전에 만들어져서 너비가 110미터(34m), 길이가 1052피트(320m) 밖에 되지 않는 운하를 사용할 수 없는 경우가 있습니다. 이 상한선(65,000~80,000톤)의 배는 Panamax라고 불립니다. 그러나 Panamax 표준보다 훨씬 큰 선박이 운행 중에 있으며 일부는 길이가 1200피트를 초과합니다. 이러한 이유로 더 많은 선박을 수용할 수 있는 새로운 수문 장치를 추가하는 제안이 있었습니다. 2007년에 PCA는 디자인을 선택하고 2014년까지 개장 예정인 더 큰 수문장치를 제작하기 시작했습니다. 이로 인해 너비가 180피트(55m), 길이가 약 1,400피트(4267m)인 선박까지 통과할 수 있습니다.

 새로운 수문 장치가 없어도 파나마 운하는 20세기의 가장 놀라운 엔지니어링 업적 중 하나입니다. 운하를 통해 뉴욕에서 샌프란시스코까지 항해하는 선박은 남아메리카 끝(14,000 마일에 비해 5,900 마일)까지 돌아가는데 필요한 거리의 반 이하로 이동할 수 있습니다. 처음 설계 당시의 예상을 훨씬 초과하고 있습니다. 1934년에 운하에는 연간 최대 운송량이 8천만 톤에 달하는 것으로 추산되었습니다. 2009년까지 개선된 장비 및 절차로 인해 더 큰 수문장치가 없이도 거의 3억 톤을 처리했습니다.

 1994년에 이 운하는 미국 토목 학회에 의해 현대의 세계 7대 불가사의 중 하나로 선정되었습니다.

- 구글맵으로 보기 :


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