1940년 7월 개통 당시 터코마 내로스 교량은 지구상에서 세 번째로 긴 현수교 경간이자 가장 우아한 다리였다. 폭이 겨우 39피트인 차도가 얕은 판형 거더에 매달려 있었고, 레온 모아세프가 더 길고 가벼운 경간은 안전하게 휨이 가능하다는 이론에 따라 설계했다. 개통 첫날부터 그것은 휘었다. 약한 바람에도 수직 파동이 차도 위를 굴러갔고, 운전자들은 앞차가 골짜기 속으로 사라지는 것을 지켜봤다. 주 정부는 자문위원을 고용해 감쇠를 연구했지만, 대중은 그 흔들림을 구경거리로 여겼다.

1940년 11월 7일 아침, 시속 42마일의 꾸준한 바람 속에서 움직임의 성격이 바뀌었다. 수직 파동에서 격렬한 나선형 비틀림으로 변했고, 차도는 좌우로 45도씩 기울었다. 교량은 약 한 시간 동안 몸부림쳤고, 촬영팀이 이를 담을 만큼 충분히 길었다. 그런 다음 중앙 경간이 뜯겨 나가 퓨젯 사운드로 떨어졌다. 유일한 사상자는 고립된 차에서 나오기를 너무 두려워한 코커 스패니얼 종의 개 터비였다.

파괴 방식은 공기탄성 플러터였다. 단단한 거더가 바람을 붙잡았고, 비틀림이 구조물이 에너지를 흘려보낼 수 있는 속도보다 빠르게 에너지를 스스로에게 되먹였다. 조사는 교량 공학을 바꿔 놓았다. 차도 단면의 풍동 시험이 의무화되었고, 이후의 모든 긴 경간은 중력만큼이나 공기역학에 의해 형태가 결정되었다.

교량의 단단한 거더가 바람을 붙잡아 공기탄성 플러터를 일으켜 교량을 비틀어 찢었다. 640만 달러짜리 경간이 한 시간 만에 무너져 개 한 마리가 죽었다.

설계 이론이 증거를 넘어 외삽했다. 더 가볍고 더 좁은 것이 통했으므로, 더 가볍고 더 좁은 것도 괜찮을 것이라고 가정했다.

단단한 판형 거더가 이전의 개방형 트러스가 통과시키던 바람을 붙잡았다. 아무도 공기역학적으로 분석하지 않은 공기역학적 변화였다.

넉 달 동안 눈에 보이는 진동이 데이터로 취급되지 않고 별난 특성으로 정상화되었다.

그 학문에는 아직 플러터 이론이 없었다. 교량이 곧 실험이었다.

시스템이 무언가 잘못되었다고 큰 소리로 말하고 있는데, 당신의 모델이 괜찮다고 말한다고 해서 시스템은 신경 쓰지 않는다. 익숙해진 경고도 여전히 경고다.

교량을 보험에 들지 않고 보험료를 챙긴 보험 대리인은 감옥에 갔다. 개방형 트러스와 풍동 실험 시간을 바탕으로 1950년에 개통한 대체 교량은 지금도 서 있다. 1940년의 영상은 지구상의 모든 공학 신입생에게 상영된다.

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출처

  1. Tacoma Narrows Bridge (1940) — Wikipedia en.wikipedia.org
  2. Tacoma Narrows Bridge history — WSDOT wsdot.wa.gov