건축이야기

경이로운 건축물-피라미드(3)

안데스의꿈 2016. 3. 20. 12:33

2> 시공상의 난이도에 대하여.

건축기술자로서 이런정도 규모의 피라미드를 이런 정도의 정밀도로 시공하는 문제가 어느 정도의 난제를 수반하는지에 대하여 간단히 기술하고자 한다.

물론 그 전모를 논하는 것은 엄두를 낼 만한 일도 아니므로(그럴만한 능력도 되지 못한다) 두어가지 경우의 문제만 논할 것이다.


피라미드의 외형은 기하학적이고 단순하다. 하지만 단순한 기하학적 형태이기에 역설적으로 크나큰 시공상의 어려움을 배가시킨다.

피라미드는 정사각뿔 형태이므로 정점은 밑면의 정 중앙점의 수직상(上)에 위치해야 한다.

다시 말하면 146.6M 높이의 정점은 밑면의 대각선의 교차점과 정확히 수직이다.현재는 최정상부분이 무너져서 철구조물로 정점을 표시하고 있다.

1301년 카이로지역에 대지진이 발생했고 카이로 시내의 주요 건물들의 대부분이 큰 피해를 입었다.

피라미드도 이때 표면을 매끄럽게 마감했던 11만 5천개의 마감용 대리석이(1개중량 대략 10톤내외) 일부 피해를 입은 상태였다고 여겨진다.

어떻든 이 마감재는 카이로를 재건하는데 고마운 건축자재가 되었다. (지금은 정상부근의 일부에만 마감재의 일부가 남아있다) 기록에 의하면 1900년대 초만 해도 상당부분은 남아있었다. 실제로 오늘날 카이로 시내의 오래된 건축물에 흰 대리석이 많이 사용되었음을 확인할 수 있다고 한디.

석재블록을 쌓은 단수는 현재 203단이다, 9.44M무너졌기에 원래는 215단 정도였을 것이다.

하부의 첫단에서 각 단마다 평균 0.55M씩 중심 방향으로 후퇴한다.각 단의 평균 높이는 0.7M정도이다.(각 단마다 일정하지 않다) 이런 식으로 215단 정도를 쌓아올려 정확히 밑면의 중심의 146.6M 수직점에서 만나는 것이다. 밑면의 네 꼭지점에서 정점까지의 네 모서리선은 물론 직선이며 계산치수는 약 263.5M 정도이다. 2백 5십만개의 블록을 쌓으면서 아주 작은 오차만 있어도 구현 불가능한 난제이다.

피라미드에 사용된 석재블록은 그 크기가 제각각이다. 2.5TON정도의 블록이 가장 많지만 5-6TON정도의 석재블록으로 쌓인 단도 있다.(내부구조와도 관련이 있었을 것으로 추측되며 이것이 더 큰 어려움을 수반함은 당연하다)

각 단이 정확한 수평을 유지하지 못하면 이런 형상의 구현이 불가능함은 물론이다. 

밑면의 첫단 부터가 문제다. 한 변이 230M이상인 정사각형의 첫단의 수평을 0.01%대의 오차로 어떻게 맞출 것인가? 더구나 중앙부 지반이 몇미터 솟아있어 맞은편 방향은 보이지도 않는다. 오늘날의 첨단장비로도 이처럼 0.01%의 오차율로 쌓는 것은 쉽지 않다.

우선 3D기능과 실시간GPS 제어가 가능한 중앙통제컴퓨터를 설치해야 한다. 다음에는 각 면 중앙부의 외측에 높이 180미터 수평 붐대 길이 120M이상의 거대한 타워크레인이 4대 설치되어야 한다. 이 크레인은 중앙통제컴퓨터로 제어되어야 한다.(조종기사는 물론 필요하지만)

이런 시스템과 숙련된 인력이 있다면 어느정도 가능할 것이다.

하지만 이것으로 끝이 아니다.

피라미드의 내부는 거의 석재블록으로 채워져 있지만, 정확히 26도의 직선경사를 이루는 2개의 통로와 1개의 대회랑, 여왕의 방과 왕의 방으로 불리우는 2개의 실 그리고 환기창이라고 불리우는 2개의 직선구멍(주요 별자리 위치와 일치한다)의 규격과 위치 역시 정확한 기하학적 균형과 상부하중을 효율적으로 분산시키는 구조로 건설하는데 따른 기술적 정교함과 시공상의 어려움은 컴퓨터시스템의 도움 없이는 구현 불가능이다.

적어도 2016년을 사는 건축기사의 입장에서 그렇다.


피라미드의 건설과 관련하여 수십가지 신비로운 가설들이 난무한다. 

우주인이나 신과 관련된 것들도 상당수이다. 하지만 나는 여기에 어떤 그런 종류의 신비로움을 부여할 생각은 없다.

다음에는 이것과 관련한 나름의 소견을 말하고자 한다.


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