워싱턴주에 위치한 타코마 내로스 교량은 완공 전부터 바람에 의해 눈에 띄게 일렁거리는 모습 때문에 '갤로핑 거티(Galloping Gertie)'라는 별명을 얻었으며, 풍동 시험이나 공기탄성 시험 없이 건설되었다. 이는 이 교량만의 문제가 아니라 당시 전체 현수교 공학 분야의 표준 관행을 반영한 것이었다. 구조 엔지니어들은 정적 풍하중은 잘 이해하고 있었지만, 길고 유연한 경간에 적당한 바람이 가할 수 있는 동적이고 자기 강화적인 진동, 즉 공기탄성 플러터는 당시 업계 어디에서도 표준 설계 검토 체크리스트에 포함되어 있지 않았다.

1940년 11월 7일, 교량이 정적으로 견딜 수 있다고 평가된 수준보다 훨씬 낮은 약 42mph의 바람 속에서 플러터가 시작되어 점점 커졌고, 결국 상판이 격렬하게 비틀리며 퓨젯 사운드로 붕괴되었다. 이 장면은 영화로 촬영되어 공학계와 일반 언론에 널리 퍼졌다. 이 붕괴는 그 한 지점에서 수정 가능한 단일 설계 오류로 돌릴 수 있는 것이 아니었다. 그것은 건설 전에 어디에서든 이러한 파괴 모드를 포착할 표준 방법이 업계 전체에 부재했음을 드러냈다.

모든 주요 현수 경간에 풍동 및 플러터 시험을 의무화하여, 포착되지 않던 파괴 모드를 모든 향후 프로젝트를 보호하는 일상적인 점검으로 전환했다.

붕괴는 그 격차가 단일 설계 오류가 아니라 시스템적인 것임을 보여주었기에, 그 교량만 고치는 것으로는 다른 교량들이 취약한 채로 남게 된다.

의무 시험은 플러터를 건설 전 일상적인 점검으로 만들어, 어떤 교량이든 건설되기 전에 위험을 포착하게 했다.

영화로 기록된 붕괴는 업계에 영구적이고 보편적인 요구 사항을 정당화할 공유되고 부인할 수 없는 증거를 제공했다.

수정이 모든 향후 프로젝트에 적용되었기에, 어떤 팀이 건설하든 모든 경간을 보호했다.

실패가 아무도 요구하지 않았던 누락된 점검을 드러낼 때, 지속 가능한 해결책은 그 점검을 일회성 수정이 아니라 업계 전반의 의무 단계로 만드는 것이다.

공기역학적 안정성을 위한 풍동 시험은 타코마 내로스 이후 전 세계 주요 교량 설계의 표준 관행이 되었으며, 그 이후 시험된 주요 경간 중에서 이에 비견할 만큼 유명한 플러터로 인한 붕괴는 발생하지 않았다. 원래 교량이 드러낸 파괴 모드는 이제 알려지지 않은 위험이 아니라 일상적이고 점검 가능한 위험으로 간주되며, 비교 가능한 어떤 교량이든 건설되기 전에 검증된다.

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출처

  1. The Tacoma Narrows Bridge Collapsed 85 Years Ago Design News · designnews.com
  2. Aeroelastic Flutter & the Collapse of the Tacoma Narrows Bridge Bridge Masters · bridgemastersinc.com