피사의 사탑은 건물이 기울어 졌는데 왜 무너지지 않죠?
피사의 사탑은 건물이 기울어 졌는데 왜 무너지지 않죠?
보통 건물은 기울어지면 무너지기 마련인데 어떻게 피사의 사탑은 그오랜세월동안 견디고 있을까요?
또 왜 기울어졌는지 궁금하기도 합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
사실 피사의 사탑은 완전히 안정적인 구조로서 지어졌기 때문에 안정적으로 서 있을 수 있습니다.
피사의 사탑은 12세기에 이탈리아의 도시 피사에 세워진 탑으로, 높이 56m, 지름 15m의 원기둥 모양을 하고 있습니다. 이탈리아에서는 "Campanile di Pisa"라고도 불리며, 대성당 근처에 위치하고 있습니다. 건설 당시 탑의 밑바닥 부분이 부식되어 기울기가 발생하였고, 그 후에도 지진 등의 자연재해로 기울기가 더욱 심해졌습니다. 그러나, 지금까지도 피사의 사탑은 세기를 거듭해 건설 당시의 기울기보다 조금 더 심해졌지만 안정적으로 서 있습니다.
안녕하세요. 김경욱 과학전문가입니다.
피사의 사탑은 기울어진 상태로도 안정적으로 서 있는 이유는 지반의 특수한 성질 때문입니다. 피사의 사탑이 지어진 토지는 지반 내부에서 고리형태로 구성된 균열층이 있는 점토와 모래로 이루어진 토양입니다. 이 토양은 저희가 생각하는 것보다 더욱 탄성이 크기 때문에 기울어진 건물도 어느 정도는 버틸 수 있습니다. 또한 지반 내부에서 균열층이 있기 때문에 건물의 무게 중심이 조금만 기울어져도 지반의 어떤 한 지점에 대해 지지력이 크게 바뀌는 일이 없습니다. 이러한 특수한 지반의 성질 덕분에 피사의 사탑은 오랫동안 기울어져 있으면서도 무너지지 않고 있는 것입니다.
피사의 사탑은 지반의 불균일한 침하로 인해 건물이 기울어진 것입니다. 12세기에 건설된 이 건물은 지반에 석회암, 진흙, 모래, 자갈 등 다양한 지층이 광범위하게 분포해 있는 지역에 지어졌습니다. 그리고 건설 초기부터 지반의 부식 문제로 인해 건물이 기울어지기 시작했습니다.
그러나 건물이 완전히 무너지지 않은 이유는 여러 가지가 있습니다. 먼저, 지반의 침하는 매우 느리게 진행되었기 때문입니다. 건설 이후 200년 동안 건물은 0.4도만 기울어졌을 뿐이었습니다. 그리고 지난 수세기 동안 다양한 보강과 보수 작업이 이루어졌습니다. 예를 들어, 20세기에는 건물을 지지하기 위한 철근과 콘크리트가 추가되어 건물이 무너지지 않도록 보강되었습니다.
또한, 건물의 구조도 건설 당시에 설계할 때 침하 문제를 고려하여 설계되었습니다. 건물의 무게 중심이 지반 아래에 위치하도록 설계되어 있어서 건물이 더 크게 기울어져도 무너지지 않게 되어 있습니다.
안녕하세요. 정성목 과학전문가입니다.
피사의 사탑은 몇 가지 요인 때문에 기울어진 상태로 수세기 동안 살아남았습니다. 첫째, 타워는 연약한 토양 기초 위에 지어졌는데, 이로 인해 기초의 한 쪽이 다른 쪽보다 더 많이 침하되었습니다. 이로 인해 타워가 한쪽으로 기울었지만 타워의 무게를 보다 고르게 분산시켜 붕괴를 방지하는 데 도움이 되었습니다.
또한 타워가 약간 구부러진 디자인으로 제작되어 위층은 아래층에서 멀어지게 기울어집니다. 이 곡선형 디자인은 탑의 무게를 보다 고르게 분산시키는 데 도움이 되었으며 그렇지 않으면 탑이 무너질 수 있는 응력을 줄이는 데도 도움이 되었습니다.
게다가 수년에 걸쳐 여러 복원 및 안정화 노력을 기울였습니다. 탑이 더 기울거나 무너지는 것을 방지하기 위해 만들어졌습니다. 이러한 노력에는 기초의 더 높은 쪽에서 흙을 제거하고, 균형추를 추가하고, 타워를 안정시키는 데 도움이 되는 지하 앵커 시스템까지 설치하는 것이 포함됩니다.
전반적으로 이러한 요소의 조합으로 Leaning Tower가 가능했습니다. 무너지지 않고 기울어진 상태로 수세기 동안 살아남을 수 있는 피사. 그러나 타워의 안정성을 유지하고 미래 세대를 위해 이를 보존하려면 지속적인 노력이 필요합니다.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
피사의 사탑은 약간 기울어져있지만, 그 기울어진 상태가 오히려 무게중심이 잘 맞은 상태가 되어 더이상 각도변화가 없는상태입니다.
감사합니다.
안녕하세요. 박준희 과학전문가입니다.
탑의 높이는 지상으로부터 55m, 계단은 297개로 이루어졌으며, 무게는 14,453t입니다.
현재의 기울기의 각도는 약 5.5도이고 기울기의 진행은 여러 차례의 보수공사로 멈추었다고 하네요. 그리고 하루 입장객을 제한하여 붕괴의 위험을 최소화한다고 합니다.
감사합니다.
