타코마 협교

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타코마교에 대한 이야기는 공업수학시간에 잠깐 들은 적이 있었는데 진동의 위력이 얼마나 강한 것인지 느끼게 한 이야기였다. 그후 계속 그에 대한 관심을 가지고 있었는데. 이번 진동, 소음 실험으로 이에 대한 자세한 것을 조사하고 싶어서 자료를 찾아보았다. 도서관에서의 여러 자료들 중 기문당의 건축물은 어떻게 해서 무너지는가(Why Buildings Fall Down)에서 질주하는 유아슬립의 내용을 정리해보았다.

타코마 협로 교(the Tacoma Narrow Bridge)는 1940년 7월 1일 개통된 날로부터, 바람만 불면 견디지 못하고 물결치는 운동을 하기 때문에 질주하는 유아슬립이라는 별명이 붙었다. 워싱턴 브리머턴에 퓨젓 사운드 해군기지와 시애틀과 타코마를 연결하기 위한 방어용 수단으로 2차 세계대진 초기에 지어졌는데, 케이블 현수구조와 플레이트 거더(steel plate girder)인 입스팬을 조합하여 된 다리로 총 스팬이 1.6km 이상이 된다.

<중 략>

비틀림에 약한 스팬이 왜 뒤틀림 운동에 영향을 받는지를 물리적으로 이해하기는 어렵지 않다. 바람이 완전히 수평은 아니기 때문에 바람은 스팬을 칠 수 있다. 즉 밑에서부터 풍상측 가장자리를 약간 들어올리고 풍하측 가장자리를 약간 낮추게 된다. 스팬이 이러한 변형에 반작용하여 회전되어 풍상측 가장자리를 낮추고 풍하측 가장자리를 들어올리면서 스팬을 스팬을 부딪친다. 스팬은 다시 뒤틀림에 반작용하므로 주기적으로 다시 시작되고, 스팬이 파괴들 때까지 진동의 진폭은 더욱 커진다. (일정한 바람의 경우 주기가 없기 때문에 이것은 공명현상은 아니므로, 비록 이 현상이 공명진동과 똑같은 시간으로 진폭이 커진다 해도 스팬의 뒤틀림 진동에 의한 공명진동 현상은 아니다.)

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