현수교

현수교 (懸垂橋, Suspension bridge)는 주탑 사이에 케이블을 걸고, 그 케이블에서 늘어뜨린 강선에 상판을 매달아 지지하는 교량 형식이다. 긴 경간을 확보하는 데 유리하여 깊은 계곡이나 넓은 강, 해협 등을 횡단하는 데 주로 사용된다. 다른 교량 형식에 비해 비교적 유연한 구조를 가지며, 미적으로 아름다운 형태를 띠는 경우가 많아 랜드마크로서의 역할도 수행한다.

구조 및 원리

현수교는 크게 주탑, 주 케이블, 앵커리지, 행어(강선), 보강형으로 구성된다.

• 주탑: 주 케이블을 지지하는 높은 탑으로, 교량의 양 끝에 위치한다. 주 케이블의 무게와 상판의 하중을 지지하며, 기초는 견고한 암반 위에 설치되는 것이 일반적이다.

• 주 케이블: 주탑과 주탑 사이를 연결하는 굵은 케이블로, 상판의 하중을 앵커리지로 전달하는 역할을 한다. 과거에는 철선 다발을 사용했으나, 현재는 고강도 강선을 여러 가닥 묶어 사용하는 경우가 많다.

• 앵커리지: 주 케이블을 땅에 고정시키는 구조물로, 주 케이블의 장력을 지반에 전달하여 교량 전체의 안정성을 확보한다. 거대한 콘크리트 구조물로 건설되며, 교량의 규모에 따라 지하 깊숙이 설치되기도 한다.

• 행어(강선): 주 케이블에서 상판을 매다는 수직 케이블이다. 상판의 하중을 주 케이블로 전달하는 역할을 한다.

• 보강형: 상판의 강성을 확보하고 하중을 분산시키는 역할을 한다. 트러스 구조나 박스형 거더 등이 사용된다.

현수교의 원리는 주 케이블이 현수선(catenary) 형태를 이루며 하중을 분산시키는 데 있다. 주 케이블에 걸리는 장력은 앵커리지를 통해 지반으로 전달되고, 주탑은 압축력만을 받게 된다. 이러한 구조적 특징 덕분에 현수교는 다른 교량 형식에 비해 긴 경간을 확보할 수 있다.

장단점

장점:

• 긴 경간 확보에 유리
• 깊은 계곡이나 넓은 강, 해협 등에 적합
• 미적으로 아름다운 형태를 구현 가능

단점:

• 건설 비용이 높은 편
• 바람, 지진 등에 취약할 수 있음
• 유지보수가 까다로움

역사

현수교의 역사는 매우 오래되었으며, 고대에는 덩굴이나 나무 등을 이용하여 간단한 현수교를 건설하였다. 근대적인 현수교는 19세기에 들어서면서 철강 기술의 발전과 함께 본격적으로 건설되기 시작했다. 현재 세계에서 가장 긴 현수교는 터키의 차나칼레 1915 대교이다.

대표적인 현수교

• 금문교 (Golden Gate Bridge, 미국)
• 아카시대교 (Akashi Kaikyō Bridge, 일본)
• 차나칼레 1915 대교 (Çanakkale 1915 Bridge, 튀르키예)
• 이순신대교 (Yi Sun-sin Bridge, 대한민국)