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공명으로 건물이 무너진다?
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등록일: 2014-08-29 | 조회수 : 8074
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다리가 무너진 것은 "강풍" 때문이 아니었다. 놀이터에 있는 그네타기를 생각하면 이해하기 쉽다. 아무리 높이 흔들리던 그네도 외부에서 힘을 가하지 않거나, 반대 방향으로 힘을 실어주게 되면 그네는 멈추게 된다. 이 그네를 밀어줄 때 가장 효과적인 방법은 그네가 충분히 뒤로 와서 멈춘 순간 밀어주는 것이다. 이런 행동을 계속해서 하다 보면 큰 힘을 들이지도 않았는데 그네는 어느덧 매우 높은 곳까지 밀려 올라가 있는 것을 발견하게 된다. 강철이나, 콘크리트 등 이 세상에 존재하는 모든 물체들은 저마다 고유의 흔들림(진동)을 갖고 있는데, 이것이 그네를 미는 것과 비슷한 특성이 있다.
타코마교 붕괴에서도 이런 원리가 적용됐던 것이다. 양쪽 교각에 연결한 케이블에 다리가 매달려 있는 현수교였던 이 다리는, 바람이 불 때마다 약간의 진동이 생겼는데, 이 진동이 다리 자체가 지니고 있는 고유한 진동과 일치해서 더욱 다리를 진동하게 만들었고 결국 파괴되어 무너져 내렸던 것이다. 즉 바람의 세기가 아니라 공명(공진)현상 때문에, 다리가 붕괴한 것이다.
(출처 : 한겨래 Kisti의 과학향기)
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