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보스포러스 해협에는 두 개의 대교가 있다. 첫 번째 다리의 이름은 '보스포러스 대교'이다. 터키 공화국 창건 50주년에 맞추어 1973년에 개통되었다는 다리로 영국과 프랑스의 기술로 건설된 총길이 1,560m, 양 교각 간 거리가 1074m 인 다리다. 두 번째 다리는 '파티흐 술탄 메흐메드 대교'로 정복자 메흐메드 황제의 다리라는 뜻이다. 아타튀르크 다리라고도 한다. 1988년 일본의 기술로 여름에 개통되었는데, 세계에서 다섯 번째로 긴 현수교이다. 아시아와 유럽 대륙의 양단에 세워진 교각 간 거리는 1090m이고 중앙수면에서 다리까지의 높이는 64m이다. 아시아쪽에서 유럽 쪽으로 갈 때는 차량통행료가 무료인데, 돌아올 때는 통행료를 내야 한다고 했다. 솔직히 잘 모르겠다. 둘 중 어느 건지???
이들 다리는 유럽과 아시아를 오고가는 엄청난 교통량을 소화하고 있다. 그리고 다리 밑으로는 매년 5만 척이 넘는 선박들(화물선, 대규모 탱커, 크루즈 선박들)이 운행하고 있다고 한다. 또한 그 유명한 영화 007을 촬영했던 장소이기도 하다.(물론 007 영화는 보스포러스 항구 말고도 토카프 궁전에서도 촬영을 많이 했단다. 다리 밑으로 대형 선박이 많이 다녀야 하기 때문에 교각을 세울 수가 없어서 현수교로 만들어졌다.
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다리를 만들 때 사용한 현수선에 대해 조금만 알아보자.
일상생활에서 양쪽으로 당겨진 줄들을 생각해보자. 축 늘어진 전기줄, 빨래줄, 주차 통제를 위해 설치한 쇠사슬 등등. 그런데 이 줄들의 모양은 모두 일정한 규칙을 가지고 있는 것을 알 수 있다. 실을 양손으로 팽팽하게 잡아당겨보자. 실의 모양은 어떻게 될까? 거의 대부분 직선이라고 생각할 것이다. 그러나 사실은 아무리 힘이 센(너무 세게 잡아당기면 끊어지겠지? ㅋㅋ) 사람이 양쪽으로 잡아당긴다 해도 실을 완전한 직선으로 만들 수는 없다. 왜냐하면 실은 질량을 가지고 있기 때문에 반드시 중력이 작용하고 이것의 반작용으로서 손은 반드시 위쪽방향으로 작용해야만 하기 때문이다.
갈릴레오는 그의 저서에서 이 늘어진 줄의 모양을 포물선이라고 주장하였다. 그러나 사실 이 곡선은 현수선(매달린 줄)이라고 하는 하이퍼코사인 곡선이 된다. 이 현수선의 특징을 살펴보자.
[그림 1-1] 줄이라는 것이 재미있는 성질을 가지고 있어서 줄은 어느 지점에서라도 줄의 방향으로의 장력을 받는다. 그림 1-1 에서 세 개의 파란 점이 있는데 이중 오른쪽 부분을 지우면 그림 1-2와 같은 모양이 될 것이다.
[그림 1-2] 줄이 이러한 모양이 되더라도 그대로 균형을 이룰것인 바, 현수선 위의 모든 점은 끝점이 될 준비가 되어있음을 알 수 있다.
[그림 1-3] 이런 현수선을 아래로 뒤집으면 아치 모양이 되는데 이 아치모양의 구조물 또한 현수선 모양이 되었을 때 가장 안정한 것으로 알려져 있다. 그 이유는 각 지점이 아치 곡선 방향의 “압력”으로만 지탱되는 것이 가능하기 때문이다. 이렇게 아치의 역학은 힘의 방향만 반대일 뿐 현수선과 동일함을 알 수 있다. 만약 이 아치가 완전한 현수선 모양이라면 모든 부분을 곡선에 수직한 방향으로 조각낸다 하더라도 각각의 압력으로만 버티면서 무너지지 않을 것이다.(반구 모양의 아치와 포물선 모양의 아치, 현수선 모양의 아치를 직접 만들어서 비교해보면 상당히 흥미로울 것 같다.)
하이퍼코사인 곡선  의 그래프는 아래와 같다.
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