제니하우스

캐나다의 심장, 토론토 CN Tower



선진 7개국의 일원인 캐나다,
이 나라 제일의 도시이자 온타리오주의 주도인 토론토는 늘 활기와 아름다움이 넘치는 도시이다.
우리 나라 사람들에게는 흔히 나이아가라 폭포 관광의 출발 도시로,
캐나다 동부 단풍길로 유명한 메이플로드(토론토-오타와-몬트리올-퀘벡에 이르는 800km)가 시작되는 곳으로 잘 알려져있다.
알고 보면, 이 도시의 번성에는 무엇보다
지리적 이점이 크게 공헌하였다.
것은 토론토가 북미 대륙의 오대호 연안을 중심으로 발전한 공업도시인 시카고,
디트로이트와 연장선상이라고 볼 수 있는 온타리오 호숫가에 자리한 도시라는 것이다.
또한 온타리오 호수는 슈페리어, 미시간, 휴런, 이리호에 이은 오대호의 마지막 호수로서 세인트로렌스 강을 지나
대서양으로 연결되는 황금 수로를 이루는데, 이 호수의 출발점에 토론토가 위치하고 있다.


1830년대에는 겨우 인구 만 명에 불과했던 토론토는 19세기말 경,상공업의 중심지가 되면서
인구가 20만 명에 이르게 된다.
이 무렵까지만 해도 영국계가 80%를 차지하는 앵글로색슨계 도시였던 토론토가
지금처럼 인구 450만 을 능가하는 국제적인 혼혈(?) 도시로 바뀌게 된 것은,
1941년 이후부터 시작된 정부의 적극적인 이민정책의 결과라고 할수 있다.
이곳에 살고있는 우리나라교포가 7 만명에 이른다.

온타리오 호수에서 토론토를 바라보면 푸른 하늘을 배경으로 막 쏘아 올린 로케트를 연상시키는
CN 타워 아래로 여유 있게 솟아 오른 고층 빌딩군,
개폐형 지붕으로 유명한 스카이돔,
남북을 관통하는 영대로yonge st.를 중심으로 격자형으로 잘 정비된 도로들,
국제적인 이민 도시에 걸맞게 거리 풍경 역시 다채롭고 활기차다.

토론토의 상징, CN 타워

메트로폴리탄의 도시 토론토의 스카이라인에서 CN 타워가 차지하는 역할은 거의 독보적이다.
즉, 이 타워를 중심으로 도심을 채우고 있는 다른 고층빌딩들은 거의가 CN 타워의 아래에서
옹기종기 모여있는 것처럼 보이기 때문이다.  
이 타워는 토론토의 랜드마크일 뿐 아니라, 20세기 인류의 건설 유산 중에서도 손꼽히는 구조물이다.
재미있는 것은 방송탑의 기본 기능을 충족하고도,
매년 170만 명의 관광객을 불러들이는 일류 관광상품으로서도 제 몫을 톡톡히 하고 있다는 사실이다.

(랜드마크 역활 작살, 한국의 랜드마크는????)

한동안 이 타워가 세계에서 가장 높은 구조물인지 아닌지에 관한 논쟁이 있었지만,
지금도 CN 타워의 공식홈페이지에는 여전히 세계 최고의 자립구조물로 소개되고 있다.

- 위치 : 캐나다, 온타리오주, 토론토
- 소유자 : 캐나다 국영 철도회사(Canadian National Railway)
- 건설기간 :1973. 2∼1976. 7
- 건설공사비 : 미화 57백만 불
- 설계자 : Roger du Toit / John Andrews
- 높이 : 553M
- 용도 : 송신탑(UHF, VHF 텔레비전, FM라디오, 초단파)
- 엘리베이터 : 4대

세계최고 타워에 대한 논쟁
  방송용 타워로서 이 타워보다 높은 구조물은 실제 미국 노스다코다 주의 TV타워 등 여러 개가 존재한다.  
하지만, 최고 높이에 대한 산정기준에 따라 세계 제일의 순위는 다분히 유동적이 될 수 있다. 우선 지상에서 구조물의 꼭대기까지 높이를 기준할 때는 노스다코다 주의 타워가 629m로 세계 최고가 된다. 그러나 이 타워는 자립구조가 아니고, 전도방지를 위해 경사진 케이블에 의존하고 있다.  
또한, 해수면에서 구조물 꼭대기까지 산정하는 해발 기준으로 치면, 우리 나라 남산의 서울 타워가 지구상에서 제일 높은 구조물이 된다.  
CN 타워를 세계 최고로 이야기하자면, 전망대를 가진 타워 분야에서 전세계를 통틀어 이 타워가 가장 높다고 해야 정확한 표현이 될 것이다.(*표 1참조)

건설 배경
지금은 CN 타워가 캐나다인들의 자부심의 상징으로 또, 전세계 관광객들이 찾는 명소로 자리잡고 있지만, 이 타워 건설은 1960년대 중반부터 70년대 초반 경기 활황에 따른 토론토 도심의 고층 빌딩 건설붐과 무관하지 않다.
다름이 아니라, 고층 오피스 빌딩들이 계속 건설 될 때마다 전파장애로 텔레비전의 상이 겹쳐 보이는 고스트ghost 현상이 나타났고, 라디오 방송 수신상태 역시 갈수록 엉망이 되어갔으며, 시민들의 여가 생활은 물론 도시간의 중요한 업무 연락에 이르기까지 심각한 통신장애가 발생하였다.

이런 통신 장애를 근원적으로 해결하기 위해 건설된 것이 바로 CN 타워이다.
결과적으로 유령ghost을 물리친 엑소시스터가 다름 아닌 CN 타워인 것이다.

CN 타워의 구성
이 타워의 구성은 크게 5개 부분으로 나눠지는데, 지하 암반 위에 건설된 직접기초부분, 중공의 콘크리트 샤프트, 7층 건물높이의 철골철근콘크리트로 된 스카이포드skypod 부분,  전망회랑인 Space Deck, 최상부인 철제 안테나부분으로 구성되어 있다.
특기할만한 사실은 고층 타워의 최대 적(?)인 강풍이 불 때 타워가 요동하는 것을 완화하기 위해 샤프트 중앙의 2 개소에 제진장치Damper를 두고 있다는 점이다. (설계 풍압은 시속 416마일)
미국 코넬대학의 기술자료(*참고:1)를 바탕으로 당시의 건설과정을 살펴보기로 한다.

기초 Foundation
타워기초 하부의 지질은 약 4억 년 이상 된 혈암과 석회암 층의 암반 위에 9m 정도의 풍화토가 있었다. 지질 이력을 조사하기 위해 4개의 시추공을 지하 40m 깊이까지 뚫어 시료채취를 하였고, 이 조사에 근거하여 기초 하부를 지하 15m에 설치하였다.
기초 부위를 차지하고 있는 46,000톤의 혈암을 제거하고 기초 바닥을 평탄하게 정리하는 방법이 고안되었다.
철근콘크리트 기초의 두께는 6.3m로서 Y자형 평면을 이루고 있다.
기초는 중앙 부분에 상부 샤프트월Shaft wall의 포스트텐션용(*주1) Post-tensioning 케이블을 설치할 통로 확보를 위해 꽤 복잡한 평면으로 설계되었다. 포스트텐셔닝에 의한 긴장력은 콘크리트 구체를 구속하여 균열을 방지하여 결과적으로 콘크리트 내부의 철근부식을 방지하는 효과를 기대할 수 있다.

타워 샤프트 ( Tower Shaft )
타워 샤프트의 주기능은 탑 상부의 방송설비와 전망시설인 스카이포드와 스페이스 덱을 지지하는 것이고, 부가적으로 서비스라인 즉, 전기와 물의 공급을 위한 공간을 제공하고, 또한 관람객의 통로 역할도 하고 있다.
수직 하중을 지탱할 샤프트는 나무의 기둥, 고드름, 석순, 종유석과 같은 형상을 모방하였다고 한다.
Y자형의 샤프트 평면에서  박스 형태의 중공벽으로 된 3개의 가지는 중앙의 8각형 코어와 연결되어 있다. 8각형의 코어부와 엘리베이트 박스 용도의 채널타입 월은 단면감소 없이 스페이스 덱 하부까지 올라가고, 세 개로 된 중공 날개 벽은 키 큰 나무처럼 올라가면서 단면이 차츰 줄어들며, 이 형식은 7층 높이의 스카이포드를 지나서 스페이스 덱 하부에서 마무리된다. 이 사프트의 건설에는 슬립폼공법*주2)이 적용되었으며, 지상에서 346m 높이까지 일일 1.35m 시공으로 24시간 연속작업을 하였고 총 8개월이 소요되었다.

포스트텐셔닝 공법

타워 콘크리트벽에 포스트텐셔닝 공법을 적용하는 목적은 균열 발생을 방지하여 벽체 내부의 철근 부식을 막는데 있다.

▶스카이포드 Skypod
스카이포드는 이 타워에서 대부분의 활동이 일어나는 곳으로, 7층 건물 높이에 2개 층의 전망대와 360。로 회전이 되는 레스토랑, 나이트클럽, 그리고 방송시설을 갖추고 있다. 구조는 콘크리트로 된 상부 공간과 '라돔Radome'으로 불리는 도넛형태의 하부 링으로 구성되어 있다. 건설 당시에는 지상에서 45개의 유압잭을 이용하여 천천히 밀어 올리는 방식으로 설치하였다. 이곳까지는 유리 전망창을 가진 4대의 고속엘리베이터가 운행되고 있다.

▶스페이스 덱 Space Deck
스페이스덱은 2개 층의 전망대로 구성된다. 스카이포드 상부에서 콘크리트 타워가 계속 연장된 다음 1,465ft 위치인 스페이스 덱에서 마무리 된다. 아래의 스카이포드로부터 58초 동안 엘리베이터를 타고 이곳에 올라오면, 시야 가득 토론토 전역이 한 눈에 들어오는데 맑은 날은 75mile까지 볼 수 있다고 한다. 특히, 하부 전망대의 바닥은 투명유리로 되어있어 이 곳에 서는 관광객들의 오금을 저리게 한다.

▶안테나 Antenna
  안테나 역할을 하는 타워 최상부의 방송용 마스트는 길이가 335ft로서 건설 당시에는 헬기를 이용해 조립하였다. 즉, 개당 7톤 무게인 40개 부재를 헬기로 인양한 후 볼트로 연결시킨 것이다. 조립을 완료한 이후에는 마스트 외부에 결빙을 방지하기 위해 FRP 피복을 하였다. 이는 만약 고드름처럼 얼음이 얼어서 녹게 될 경우 지상의 보행자에게 엄청난 위험이 될 수도 있기 때문이다. 또한 낙뢰 방지를 위해 완벽한 접지설비를 해놓았다.

▶유지관리
CN 타워는 엄격히 말해 지금도 공사가 진행 중이라 할 수 있다. 최근에도 증가하는 관광객들을 위해 2대의 엘리베이터를 증설하였고, 이 공사를 위해 외부에 있던 계단을 내부로 이전하였다.


세계 최고 타워 순위

1 CN Tower  ( Toronto , 553m )
2 Ostankino Tower ( Moscow , 540m )
3 Tianjin Tower ( China , 415m )
4 Tashkent Tower ( Uzbekistan , 375m )
5 Fernsehturm ( Berlin ,365m )
6 Stratosphere ( Las Vegas , 350m )
7 Tokyo Tower ( Japan , 333m )
8 Sydney Tower ( Australia , 305m )
9 Eifel Tower ( Paris , 301m )
10 Barcelona Tower ( Spain , 288m )
11 Donauturm ( Vienna , 252m )
12 Seoul Tower ( Seoul ,237m )

(*자립 구조 기준/Free-Standing Structure)

CN 타워의 의미

1889년 파리만국박람회에 등장한 에펠탑 이래로 하늘을 향한 높이 경쟁은 계속되고 있다.
언젠가는 근대 건축의 위인, 프랭크 로이드 라이트(1867∼1959) Frank Lloid Wright가 제안했던 1마일(1.6km) 높이의 빌딩도 등장할 날이 올 것이다. 혹자는 모든 게 해결되는 초고층 빌딩에서 아예 땅을 한번도 딛지 않고 일생을 사는 시대가 올 지도 모른다는 상상을 하기도 한다.
하지만, CN 타워에서 다시금 강조하고 싶은 사실은 방송 타워로서의 기능에만 충실한 것이 아니라, 타워 상층부의 전망시설, 레스토랑 그리고 벌써 22회를 맞은 연례행사인 계단 빨리 오르기 대회 등으로 늘 시민 생활의 중심에 있어왔다는 점이다.
즉 다시 말하면, 방송용 타워로서의 기본적인 기능을 너머 관광, 레저, 문화에 이르기까지 이상적인 토목시설의 전형으로서 그 가치가 빛을 발하고 있다는 것이다.

*주 1. 포스트텐셔닝공법 Post-tensioning construstion : 콘크리트에 프리스트레스를 주는 방법의 하나로 시스 내에 PC 강선을 배치하여 콘크리트를 타설하고, 콘크리트 경화 후에 PC 강재를 긴장하여 부재 단부에 정착함으로써 인장응력을 도입하는 방법.
*주 2. 슬립폼 공법 Slip form method : 교각이나 타워 같은 구조물을 건설할 때, 형틀을 위쪽으로 이동시켜가며 철근 조립을 하며 콘크리트를 연속으로 타설함으로써 시공이음 없이 신속하게 건설하는 공법.

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<참고자료>
1. www.cee.cornell.edu/casestdy
2. www.great-towers.com/towers/toronto.htm
3. www.cntower.ca
4. www.parco.pe.kr

• 가입일: 2007-06-06
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