현수교(懸垂橋, suspension bridge)는 주탑(main tower)과 앵커리지(anchorage)에 걸친 주케이블(main cable)에 현수재(suspender)를 매달아 보강형(stiffening girder)과 상판을 지지하는 형식의 교량이다. '현수(懸垂)'는 '매달려 늘어짐'을 뜻하는 한자어로, 케이블에 다리가 매달려 있는 구조적 특징을 나타낸다.
구성 요소
현수교는 크게 다섯 가지 주요 구성 요소로 이루어진다. 주케이블은 다리의 전체 하중을 지탱하는 핵심 부재로, 주탑 정상부를 통해 양쪽 앵커리지에 정착된다. 주탑은 주케이블을 수직으로 지지하는 구조물이며, 앵커리지는 주케이블의 장력을 지반에 전달하는 고정 장치이다. 현수재는 주케이블과 보강형을 연결하는 수직 케이블이고, 보강형은 상판의 하중을 분산시켜 현수재로 전달하는 역할을 한다.
구조적 원리
현수교는 주케이블이 포물선(현수선) 형태로 늘어져 있어, 상판에 가해지는 하중이 현수재를 통해 주케이블로 전달되고, 다시 주탑과 앵커리지를 통해 지반으로 분산된다. 주탑이 높을수록 케이블이 받는 하중이 작아지므로, 같은 경간(span)에서 주탑을 높게 설계하면 케이블 단면을 줄일 수 있어 경제적이며, 같은 케이블 단면으로 더 긴 경간을 확보할 수 있는 장점이 있다.
분류
현수교는 하중 전달 방식에 따라 타정식(anchored type)과 자정식(self-anchored type)으로 나뉜다. 타정식은 주케이블의 양 끝을 지반에 고정된 앵커리지에 정착시키는 방식으로, 가장 일반적인 형태이다. 자정식은 주케이블의 양 끝을 보강형 자체에 연결하여 교량 자체의 균형으로 하중을 지지하는 방식이다.
특징
현수교는 다른 교량 형식에 비해 가장 긴 경간장(span length)을 실현할 수 있어, 세계에서 가장 긴 다리들은 대부분 현수교 형식으로 건설된다. 교각 수가 적어 교량 아래로 선박 통행이 용이하다. 반면, 바람이나 지진과 같은 수평 하중에 취약하여 풍동 실험을 통한 내풍 설계가 필수적이며, 보강형의 강성이 상대적으로 작아 차량 통행 시 처짐이 발생할 수 있다.
대표적 사례
대한민국의 대표적인 현수교로는 광안대교, 남해대교, 영종대교 등이 있다. 세계적으로는 일본의 아카시 해협 대교(세계에서 가장 긴 중앙 경간을 가진 현수교), 영국의 타워 브리지, 터키의 차나칼레 1915 다리 등이 알려져 있다.
