도시를 움직이는 모든 것들의 과학

들어가는 글

Chapter 01 빌딩, 마천루의 과학
Chapter 02 전기, 꺼지지 않는 빛
Chapter 03 상하수, 물의 연금술
Chapter 04 도로, 도시의 혈관
Chapter 05 자동차, 탈것의 혁명
Chapter 06 열차, 메가시티의 생명선
Chapter 07 네트워크, 보이지 않는 연결망
Chapter 08 내일의 도시

참고문헌
사진 출처
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마천루 설계에서 최대 고려 사항은 바람이다. 빌딩이 항상 뻣뻣이 서 있는 것 같지만 사실은 그렇지 않다. 빌딩은 거대한 돛처럼 거동한다. 그래서 빌딩이 바람에 흔들리고 기우는 것을 최소화하기 위한 여러 공학적 기술이 요구된다. 구조적 문제만 있는 것은 아니다. 인간은 흔들림과 진동에 매우 민감하다. 잘못 설계된 건물에 있다가는 바람이 심하게 불 때 멀미가 날 수도 있다.

마천루의 문은 왜 거의 예외 없이 회전문일까? 회전문이 이렇게 널리 보급된 데에는 보다 과학적인 이유가 있다. 고층건물에 발생하는 여러 문제 중 하나가 굴뚝 효과다. 건물 내부와 외부의 온도 차이 때문에 생기는 현상으로, 열을 받으면 위로 올라가는 공기의 성질과 관계있다. 이 현상은 더운 기체의 원자들이 차가운 기체의 원자들보다 상대적으로 분산도가 높기 때문에, 즉 밀도가 낮기 때문에 발생한다.

어째서 새들은 고압 전선에 앉아도 감전사하지 않는 걸까? 높다란 전선을 횃대 삼아 앉아서 도시민을 굽어보는 새들에게는 전기가 통하지 않는 걸까? 그렇지 않다. 전기에 관계된 일이 다 그렇듯, 새들의 생존도 전적으로 ‘연결’의 문제다. (…) 엄지와 검지 사이에 건전지를 잡으면 완벽한 회로가 만들어진다. 하지만 새가 고압 전선에 앉을 때는 어떤 회로도 완성되지 않는다. 건전지의 한쪽 전극에만 손가락을 올려놓은 셈이기 때문이다. 회로도 아니고, 전기의 흐름도 없다.
그렇다고 해서 고압 전선을 한 가닥만 만지는 것은 괜찮다는 말은 결코 아니다. 그랬다가는 죽는다. 새들이 무사한 이유는 두 발을 모두 같은 전선에 대고 있기 때문이다. 새들은 전선에 앉아 있지만 전선 외에 다른 것과는 전혀 닿아 있지 않다. 따라서 전류가 이동할 경로가 없다.