삼각대, 형태가 변하는 구조, 그리고 탑 건축에서 빌려온 내진 기술
도쿄 스카이트리는 어떻게 지어졌을까
스카이트리는 매우 높아야 했고, 비좁은 강변 부지에 들어서야 했으며, 이 지역을 주기적으로 초토화시키는 지진을 견뎌내야 했습니다. 이 세 가지 문제에 대한 해법은 완성된 타워 곳곳에 드러나 있습니다. 무엇을 찾아야 하는지 안다면 말이죠.
스카이트리 입장권 예약하기 ↗Why it exists at all
도쿄 타워는 1958년부터 도쿄의 텔레비전 신호를 송출해 왔지만, 1990년대와 2000년대를 거치며 고층 빌딩이 늘어나면서 333미터 높이로는 더 이상 이들을 넘어설 수 없게 되었고, 디지털 방송으로의 전환은 이 문제를 시급하게 만들었습니다. 스카이트리는 송신기를 다시 수도권 전체에 도달할 수 있을 만큼 높이 설치하기 위해 세워졌습니다. 엄밀히 말해 전망대는 부산물에 불과합니다.
삼각대, 그리고 그 이유
사용 가능한 부지는 스미다 강변에 위치한 협소한 땅으로, 철로에 둘러싸여 있었습니다. 일반적인 사각형 기초로는 들어맞지 않았습니다. 해결책은 한 변이 약 68미터에 달하는 삼각형 기초로, 더 작은 면적에 하중을 분산시키는 구조였습니다. 이 삼각형 기둥들은 나무뿌리 모양의 돌출부가 있는 연속 지하 벽 위에 자리잡아, 단순히 지면에 얹혀 있는 것이 아니라 땅을 움켜쥐고 있습니다.
Triangle to circle
삼각대라는 이름은 지상층에서 탑의 단면이 삼각형이라는 데서 비롯됩니다. 하지만 높은 탑에는 원형 단면이 더 유리합니다. 어느 방향에서 바람이 불어도 같은 형태를 보여주기 때문입니다. 그래서 탑이 솟아오르면서 단면은 끊임없이 변합니다. 바닥의 삼각형에서 점차 둥근 형태를 거쳐 약 320미터 지점에서는 완전한 원형에 이릅니다. 겹겹이 쌓아 올린 것이 아니라, 강철이 그 전환 구간을 따라 비틀려 있습니다.
Sori and mukuri
그 전환은 설계자들이 의도적으로 활용한 부수 효과를 낳습니다. 해당 구간이 동시에 회전하고 수축하기 때문에 타워의 윤곽은 곧지 않습니다. 어떤 각도에서 보면 일본도 날의 오목한 곡선인 '소리(sori)'처럼 안쪽으로 휘어지고, 또 다른 각도에서는 사찰 기둥이나 처마의 볼록한 단면인 '무쿠리(mukuri)'처럼 바깥쪽으로 살짝 부풀어 오릅니다. 둘 다 일본 건축의 전통적인 형태이며, 어느 쪽이 보이는지는 어디에 서 있느냐에 따라 달라집니다.
핵심에 자리한 파고다
가장 흥미로운 공학적 요소는 눈에 보이지 않습니다. 철근 콘크리트로 된 중심축이 타워 중앙을 따라 올라가며 계단과 엘리베이터 통로를 품고 있습니다. 이 중심축은 약 125미터 높이까지만 외부 철골 구조와 연결되어 있고, 그 위로는 오일 댐퍼를 통해 연결된 채 자유롭게 매달려 있습니다. 따라서 지진이 발생하면 중심축과 외부 골조가 서로 다른 주기로 흔들리며 부분적으로 진동을 상쇄해 타워의 움직임을 크게 줄여줍니다.
그 아이디어는 어디에서 비롯되었을까
일본 지진에서 유례없는 생존 기록을 지닌 5층 목탑에서 비롯되었습니다. 탑에는 심주(心柱)라 불리는 중심 기둥이 있어 구조물 전체를 관통하지만 주변 층과 단단히 고정되지 않아, 각 층이 독립적으로 움직이며 전체가 부러지지 않고 휘어집니다. 스카이트리의 엔지니어들은 이 원리를 그대로 받아들여 40배 규모의 콘크리트와 강철로 구현했습니다.
건설 중에 시험되었습니다
2011년 3월 도호쿠 대지진은 타워가 사실상 완공되었지만 아직 개장하지 않은 시점에 발생했습니다. 구조물은 피해 없이 지진을 견뎌냈으며, 이는 설계의 우수성을 입증하는 가장 확실한 증거라 할 수 있습니다. 개장은 불과 몇 달 정도 지연되는 데 그쳤습니다.
634 metres, deliberately
최종 높이는 언어유희를 위해 선택되었습니다 — 6-3-4는 도쿄 지역의 옛 지명인 '무사시'로 읽힙니다. 또한 이 높이는 스카이트리를 세계에서 가장 높은 탑으로 만들어, 광저우의 캔톤 타워를 앞서게 했으며 모든 구조물 중에서는 부르즈 할리파에 이어 두 번째로 높은 위치에 올려놓았습니다.
The timeline
2008년 7월에 착공하여 2011년 3월에 634미터의 전체 높이에 도달했으며, 2012년 5월 22일 일반에 공개되었습니다. 철골의 색상은 이 프로젝트를 위해 특별히 지정된 것으로, 희미한 푸른 기가 도는 회백색인 스카이트리 화이트(Skytree White)라고 불립니다. 이는 일본 전통의 옅은 남색인 아이지로(aijiro)를 바탕으로 한 것입니다.