[알쏭달쏭+] 피사의 사탑, 지진에도 견딜 수 있었던 이유는?

이탈리아 피사의 사탑이 기울어져 있음에도 불구하고 지진 등 자연의 ‘위협’을 견딜 수 있었던 ‘비결’이 밝혀졌다고 해외 연구진이 밝혔다.

피사의 사탑은 이탈리아 토스카나주 피사시의 피사 대성당에 있는 종탑으로, 최대 높이는 58.36m, 무게는 1만 4453t으로 추정된다. 현재 기울기의 각도는 중심축으로부터 약 5.5도로 알려져 있다.

피사의 사탑은 1173년 이탈리아의 천재 건축가인 보나노 피사노의 설계에 따라 착공됐다. 애초에 기울어지게 설계한 것은 아니었지만 땅의 지반이 약해 건물 침하가 발생, 14세기에 이르러서야 겨우 완공됐다.

이후 피사 지역에는 1280년 이후부터 최소 4차례 이상의 강한 지진이 발생했는데, 놀랍게도 피사의 사탑은 기울어짐을 유지한 채 무너지지 않았다. 건축 전문가들 사이에서는 이를 미스터리한 현상으로 여겼는데, 최근 이탈리아 로마 트레대학과 영국 브리스틀대학 등 전문가 16명이 모인 공동 연구진이 그 ‘비결’을 찾았다고 주장했다.

연구를 이끈 로마 트레대학의 카밀로 누띠 교수에 따르면 피사의 사탑은 일명 ‘구조물과 지반의 동적상호작용’(dynamic soil structure interaction)에 의해 무너지지 않은 것으로 밝혀졌다.

구조물과 지반의 동적상호작용은 구조물과 그것을 지지하는 지반이 서로 작용을 미치는 것으로, 건축학에서 지반 운동 등을 고려해 건축물을 설계하고 공사할 때 사용되는 개념이다.

연구진은 “피사의 사탑이 세워진 지반은 이를 불안정하게 만든 동시에 피사의 사탑을 붕괴의 위험에서 건져낸 것과 같다”면서 “피사의 사탑은 매우 부드러운 성질의 지반 위에 세워진 상당한 높이의 단단한 구조물이다. 지반의 부드러운 성질은 구조물(피사의 사탑)이 진동을 견디는 특성을 만들어낸 것”이라고 설명했다.

이어 “가까스로 수직상태로 서 있는 피사의 사탑은 잦은 지진으로 곧 무너져 내릴 것이라는 전문가들의 예상과 달리, 오랜 기간 현재 상태를 유지해 많은 건축학자들 사이에서 미스터리로 꼽혀왔다”면서 “그 비결은 다름 아닌 토양, 지반에 있는 것으로 결론지었다”고 덧붙였다.

자세한 연구결과는 다음달 그리스에서 열리는 제 16회 유럽 지진공학 국제 컨퍼런스에서 발표될 예정이다.

사진=123rf.com

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr