Will there ever be a mile-high skyscraper? - Stefan Al

번역: JY Kang 검토: Park Su Jung

In 1956,

1956년에

architect Frank Lloyd Wright

건축가인 프랭크 로이드 라이트는

proposed a mile-high skyscraper.

1,600 m 높이의 초고층 건물을 계획했습니다.

It was going to be the world’s tallest building,

세계에서 가장 높은 건물로서

by a lot —

그 높이가 에펠탑의 다섯 배에 달할 정도였죠.

five times as high as the Eiffel Tower.

But many critics laughed at the architect,

하지만 여러 비평가들은 그를 비웃었습니다.

arguing that people would have to wait hours for an elevator,

엘리베이터를 타려면 한 시간은 기다려야 할지도 모르고

or worse, that the tower would collapse under its own weight.

자기 무게를 버티지 못하고 무너져내릴 거라면서 말이죠.

Most engineers agreed,

많은 공학자들의 지지와

and despite the publicity around the proposal,

그 제안을 둘러싼 대중의 관심에도 불구하고

the titanic tower was never built.

그 거대한 건물은 실현되지 못했습니다.

But today,

하지만 오늘날에는

bigger and bigger buildings are going up around the world.

전 세계에서 점점 더 높은 건물들이 세워지고 있습니다.

Firms are even planning skyscrapers more than a kilometer tall,

건설사들은 심지어 1,000 m가 넘는 높이의 초고층 건물까지 계획하고 있죠.

like the Jeddah Tower in Saudi Arabia,

사우디 아라비아의 제다 타워의 경우는

three times the size of the Eiffel Tower.

에펠탑의 세 배가 넘는 높이입니다.

Very soon,

머지 않아

Wright’s mile-high miracle may be a reality.

라이트가 생각한 1,600 m의 기적이 실현될지도 모릅니다.

So what exactly was stopping us

그런데 정확히 무슨 이유로

from building these megastructures 70 years ago,

70년 전에는 이런 초거대 구조물을 세우지 못했던 걸까요?

and how do we build something a mile high today?

그리고 지금은 이런 초고층 건물을 세울 수 있게 된 이유는 뭘까요?

In any construction project,

어떤 건물을 세우더라도

each story of the structure needs to be able to support the stories on top of it.

건물의 각 층을 이루는 구조는

그 위에 놓일 구조물의 무게를 버텨야 합니다.

The higher we build,

건물 높이가 높아질수록

the higher the gravitational pressure from the upper stories on the lower ones.

아래 쪽 구조물에는 중력으로 인해 더욱 큰 압력이 가해지게 되죠.

This principle has long dictated the shape of our buildings,

오랫동안 이런 물리 법칙에 의해 건물의 형태가 결정되어 왔습니다.

leading ancient architects to favor pyramids with wide foundations

고대 건축가들이 넓은 기초면을 갖는 피라미드 형태를 선호했던 것도

that support lighter upper levels.

위로 갈수록 무게를 줄일 수 있어서죠.

But this solution doesn’t quite translate to a city skyline–

하지만 이런 방법은 도시 경관에 어울리지 않았습니다.

a pyramid that tall would be roughly one-and-a-half miles wide,

1.600 m 높이의 피라미드라면 폭이 약 2,400 m나 되어야 해서

tough to squeeze into a city center.

도심지에는 비집고 들어갈 틈이 없죠.

Fortunately, strong materials like concrete can avoid this impractical shape.

다행히도 콘크리트 같은 튼튼한 재료 덕분에

그런 비현질적인 형태는 피할 수 있습니다.

And modern concrete blends are reinforced with steel-fibers for strength

현대에 와서는 콘크리트를 철근으로 보강하여 강도를 높이고

and water-reducing polymers to prevent cracking.

감수제를 혼입함으로써 균열 발생을 막을 수 있습니다.

The concrete in the world’s tallest tower, Dubai’s Burj Khalifa,

세계에서 가장 높은 콘크리트 구조물인 두바이의 부르즈 할리파는

can withstand about 8,000 tons of pressure per square meter–

1 평방 미터 당 약 8,000 톤의 압력을 견딜 수 있죠.

the weight of over 1,200 African elephants!

그것은 코끼리 1,200 마리의 무게와 맞먹습니다.

Of course, even if a building supports itself,

물론 건물이 자신의 무게를 버틴다 하더라도

it still needs support from the ground.

땅이 건물을 떠받칠 수 있어야 하죠.

Without a foundation,

건물의 기초가 없다면

buildings this heavy would sink, fall, or lean over.

이렇게 무거운 건물은 가라앉아 무너지거나 기울게 될 것입니다.

To prevent the roughly half a million ton tower from sinking,

약 50만 톤 무게의 건물이 가라앉지 않도록 하려면

192 concrete and steel supports called piles were buried over 50 meters deep.

192 개의 철근 콘크리트 지지물

즉 파일이라는 것을 50 m 이상 깊이로 박아야 합니다.

The friction between the piles and the ground

파일과 지반 사이에 작용하는 마찰력으로

keeps this sizable structure standing.

이 정도 크기의 구조물을 서 있도록 할 수 있는 것이죠.

Besides defeating gravity,

건물을 누르는 중력을 이겨야 함과 동시에

which pushes the building down,

a skyscraper also needs to overcome the blowing wind,

초고층 건물은 바람도 극복해야 합니다.

which pushes from the side.

건물을 옆으로 밀어내려는 힘이죠.

On average days,

일반적으로

wind can exert up to 17 pounds of force per square meter on a high-rise building–

고층 건물에 부는 바람은 평방 미터 당 약 7.7 kg의 힘으로 작용합니다.

as heavy as a gust of bowling balls.

볼링 공을 세게 던지는 것과 같죠.

Designing structures to be aerodynamic,

중국의 날렵한 상하이 타워처럼 공기역학을 고려하여 건물을 설계하면

like China’s sleek Shanghai Tower,

can reduce that force by up to a quarter.

그 힘을 1/4로 줄일 수 있습니다.

And wind-bearing frames inside or outside the building

그리고 건물 내외부를 내풍 뼈대 구조로 하면

can absorb the remaining wind force,

그 힘마저도 흡수할 수 있죠.

such as in Seoul’s Lotte Tower.

서울의 롯데 타워가 그 예입니다.

But even after all these measures,

하지만 이런 모든 대책을 취하더라도

you could still find yourself swaying back and forth

건물이 앞뒤로 흔들리는 걸 느낄 때도 있습니다.

more than a meter on top floors during a hurricane.

태풍이 불 때는 건물 꼭대기 층에서는 1 m 이상이 움직이기도 하죠.

To prevent the wind from rocking tower tops,

바람에 의해 건물 윗부분이 흔들리는 것을 막기 위해

many skyscrapers employ a counterweight weighing hundreds of tons

여러 초고층 건물에는 수백 톤 무게의 평형추를 둡니다.

called a “tuned mass damper.”

이를 '동조 질량 감쇠기'라고 하죠.

The Taipei 101, for instance,

예를 들어, 대만의 타이베이 101 타워는

has suspended a giant metal orb above the 87th floor.

87층에 거대한 금속 구체가 매달려 있어서

When wind moves the building,

바람으로 건물이 움직이면

this orb sways into action,

그에 따라 금속구가 흔들리면서

absorbing the building’s kinetic energy.

건물의 운동에너지를 흡수하게 되죠.

As its movements trail the tower’s,

그 금속구가 건물을 따라 움직일 때

hydraulic cylinders between the ball and the building

금속구와 건물 사이에 연결된 유압 실린더를 통해

convert that kinetic energy into heat,

운동에너지가 열에너지로 바뀌고

and stabilize the swaying structure.

건물의 흔들림을 안정시킵니다.

With all these technologies in place,

이런 모든 기술들을 통해서

our mega-structures can stay standing and stable.

거대 구조물들이 안정적으로 서 있을 수 있는 것입니다.

But quickly traveling through buildings this large is a challenge in itself.

하지만 이렇게 큰 건물 안에서 이동하는 것 자체도 숙제입니다.

In Wright’s age,

라이트가 활동하던 시기에는

the fastest elevators moved a mere 22 kilometers per hour.

가장 빠른 엘리베이터라 하더라도 속도가 겨우 시속 22 km였습니다.

Thankfully, today’s elevators are much faster, traveling over 70 km per hour

다행히도 오늘날의 엘리베이터는 시속 70 km 이상으로 빨라졌죠.

with future cabins potentially using frictionless magnetic rails

앞으로 미래의 엘리베이터는 무저항 자기부상 레일을 이용함으로써

for even higher speeds.

속도가 더욱 빨라질 것입니다.

And traffic management algorithms group riders by destination

또한, 목적지 별로 사람들을 한번에 이동시키는 운행 관리 알고리즘으로

to get passengers and empty cabins where they need to be.

이용객이 필요로 하는 적재적소에 빈 엘리베이터를 보낼 수 있습니다.

Skyscrapers have come a long way since Wright proposed his mile-high tower.

라이트가 제안한 것을 시작으로 초고층 건물은 오랜 기간 발전해왔습니다.

What were once considered impossible ideas

당시에는 불가능하다고 생각했던 발상들이

have become architectural opportunities.

건축 기술에 있어서 기회로 작용했던 것이죠.

Today it may just be a matter of time

이제 남은 건 시간문제입니다.

until one building goes the extra mile.

높이가 1,600 m를 넘는 건물을 세우려면 말이죠.