건물이 물에 뜨는 진짜 원리, 도시까지 가능할까?
원본 영상: 건물이 물에 뜨는 진짜 원리, 도시까지 가능할까?
채널: 안될과학 Unrealscience
물에 띄우는 기술에서 사람이 사는 공간으로
건물이 물에 뜰 수 있다면 도시도 물 위에 만들 수 있을까? 영상은 식물을 엮어 만든 부유섬에서 출발해 수상 주택과 사무실, 교량과 활주로 실험, 해상도시 계획까지 살펴본다.
이 사례들을 관통하는 질문은 어떻게 띄울 것인가, 그리고 어떻게 안정적으로 사용할 것인가다. 부력이 건물의 무게를 받쳐 준다면, 계류 시스템은 떠내려가지 않도록 붙잡는다. 사람이 생활하려면 흔들림을 줄이는 구조와 상하수도 같은 기반시설도 필요하다.
출연자는 수위 상승과 공간 부족에 대비해 플로팅 건축에 관심을 가져야 한다고 본다. 동시에 큰 태풍이나 쓰나미에 대응하기는 어렵다며, 안전한 설치 장소의 중요성을 강조한다.
식물을 엮어 만든 부유섬
영상은 기둥 위에 지은 수상가옥과 바닥 자체가 물에 뜨는 집을 구분한다. 물 위에 생활 공간이 있다는 점은 같지만, 건물을 받치는 방식은 다르다.
부유섬은 바닥이 뜨는 방식의 오래된 사례다. 출연자는 수생식물을 엮어 넓은 판을 만들고, 밧줄로 묶어 사람이 다닐 수 있는 섬처럼 사용하는 생활 방식을 소개한다.
식물로 만든 바닥은 시간이 지나면 썩기 때문에 계속 보수해야 한다. 물 위에 생활 터전을 만드는 일에는 처음 구조를 만드는 기술뿐 아니라, 그 상태를 유지하는 관리도 따른다.
무거운 콘크리트가 물에 뜨는 원리
콘크리트 덩어리는 물에 가라앉지만, 콘크리트로 만든 구조물은 물에 뜰 수 있다. 출연자는 배처럼 내부에 빈 공간을 두는 구조로 이를 설명한다.
핵심은 아르키메데스의 원리다. 물체가 밀어낸 물의 무게만큼 위로 받치는 힘이 생긴다. 콘크리트를 속이 빈 상자처럼 만들면 공기 공간을 포함한 전체 평균 밀도가 낮아져 물에 뜰 수 있다.
영상에서는 이런 부유체를 폰툰이라고 부른다. 건축물을 떠받치는 바닥에 부유체를 놓고 그 위에 생활 공간을 구성하는 방식이다. 재료의 무게뿐 아니라 내부 공간을 포함한 전체 구조가 중요하며, 이 원리는 건물과 부유식 교량을 이해하는 공통 바탕이 된다.
세빛섬을 제자리에 붙잡는 계류 시스템
한강 반포의 세빛섬도 플로팅 건축물로 소개된다. 진행자는 강바닥에 기둥을 박아 고정한 시설로 생각했지만, 출연자는 물에 떠 있는 구조라고 설명한다.
흐르는 강 위에서 건물이 제자리에 머물려면 별도의 장치가 필요하다. 이를 담당하는 것이 계류 시스템이다. 출연자에 따르면 세빛섬 아래에는 강바닥과 연결된 쇠사슬이 있어 섬이 떠내려가지 않도록 붙잡는다.
부력은 건물의 무게를 받치고, 계류는 건물의 이동을 제한한다. 물에 뜨는 건축물이 안정적으로 자리를 지키려면 두 기능이 함께 작동해야 한다.
흔들림을 줄이는 형태도 중요하다. 출연자는 플로팅 건축물을 “낮고 넓고 그리고 무겁게” 지어야 한다고 설명하며, 세빛섬도 이러한 원칙을 통해 흔들림을 줄였다고 말한다.
홍수가 나면 떠오르는 수륙양용 주택
네덜란드 사례에서는 평소 지상에 있다가 물이 범람하면 떠오르는 수륙양용 주택이 등장한다. 수위가 높아지면 집이 올라가고, 물이 빠지면 다시 내려오는 방식이다. 안내 기둥은 집이 수직으로 움직이면서도 원래 위치를 벗어나지 않도록 잡아 준다.
출연자는 2011년 마스강의 수위가 크게 상승했을 때 이러한 집들이 물을 따라 올라갔다가 다시 내려앉았던 사례를 소개한다. 건물 자체가 수위 변화에 대응하도록 한 것이다.
이 사례에서 플로팅 건축은 물 위에 새로운 공간을 만드는 기술이자, 물이 들어오는 환경에 적응하는 방식으로 제시된다.
생활의 조건을 좌우하는 흔들림과 입지
물 위의 건물에서는 멀미가 나지 않을까? 출연자는 사람마다 차이가 있을 수 있다고 답하며, 작은 배에 비해 규모가 큰 건물은 출렁임이 덜할 것이라고 설명한다. 다만 자신이 직접 거주해 본 경험은 없다고 덧붙인다.
출연자가 특히 강조하는 조건은 정박지의 위치다. 태평양 한가운데와 항만 주변은 파도에 노출되는 정도가 다르므로, 같은 수상 건축물이라도 생활 환경은 달라진다는 설명이다.
업무 공간의 사례로는 플로팅 오피스 로테르담이 소개된다. 영상에 따르면 이 건물은 2021년 9월 개관했으며, 로테르담 항만 안의 보호된 수역에 자리한다. 육지와 다리로 연결되어 있어 걸어서 접근할 수 있다.
이 사례는 육지와의 접근성을 확보하고 파도의 영향을 덜 받는 장소를 선택하는 일이 수상 공간의 실제 이용과 연결된다는 점을 보여 준다.
화장실과 상하수도는 어떻게 해결할까?
수상 건축물에도 화장실과 오·폐수 처리 시설이 필요하다. 출연자는 이를 해결하는 방식으로 육상 기반시설과의 연결, 내부 저장 후 반출, 자체 처리를 소개한다.
- 육상 시설과 연결: 육지 가까이에 설치하고 기존 상하수도를 이용한다.
- 내부에 저장한 뒤 처리: 캠핑카나 큰 선박처럼 오·폐수를 모아 두었다가 반출해 육상에서 처리한다.
- 건축물 안에서 자체 처리: 내부에서 처리하거나 순환시키는 방향으로, 식물을 키우는 공간과 연결하는 아이디어도 대화에 등장한다.
이처럼 물에 뜨는 바닥을 만드는 것에 더해, 생활시설을 설치하고 지속적으로 운영할 방법까지 마련해야 한다. 영상에서는 인터넷도 생활에 필요한 시설로 언급된다.
교량과 철도, 활주로로 넓어지는 활용
플로팅 구조의 활용은 사람이 머무는 건물을 넘어 이동을 위한 기반시설로 이어진다.
미국 워싱턴주의 부유식 도로 교량은 폰툰으로 도로를 받치는 사례다. 출연자는 이 교량이 2016년 4월 개통했다고 소개한다. 건물 아래에 놓이던 부유체가 길게 이어지는 교량에도 쓰이는 것이다.
철도는 구조물의 움직임과 변형에 더욱 민감한 시설로 설명된다. 출연자는 시애틀의 부유식 철도 사례를 소개하면서, 건설에 활용된 기술로 디지털 트윈을 언급한다.
영상에서 설명하는 디지털 트윈은 가상공간에서 시공 과정을 미리 검토하고 문제를 찾는 방식이다. 설비와 배관이 서로 간섭하는 지점을 확인하고 배치를 조정하는 예가 제시된다.
일본의 메가플로트는 부유식 활주로 실험으로 등장한다. 출연자는 1995년 시작된 시도에서 이후 실험 구조물의 규모를 키워 갔다고 설명한다. 해상도시 구상에 앞서, 대규모 교통시설을 물 위에 설치하려는 실험이 이어졌다는 것이다.
이 사례들은 부유식 구조의 적용 범위를 보여 준다. 동시에 도로와 철도, 활주로처럼 용도가 달라지면 구조물의 움직임과 안정성에 대한 요구도 달라진다.
오셔닉스 부산: 도시를 띄우는 기술과 제도
도시 규모의 사례로는 오셔닉스 부산이 소개된다. 영상에서 설명하는 구상은 세 가지 플랫폼으로 나뉜다. 생활 플랫폼에는 주거·상업시설·커뮤니티 공간을 두고, 다른 플랫폼에는 연구시설과 숙박·관광 기능을 배치한다.
영상에서 출연자가 전하는 사업 상황은 착공 전이다. 출연자는 해상에 띄운 구조물을 법적으로 어떻게 다룰지, 땅으로 볼 수 있는지, 공간을 어떻게 구분할지 등의 문제가 해결되지 않아 사업이 지연되고 있다고 설명한다.
도시를 물 위에 만드는 일에는 건축 기술과 함께 제도적 기준이 필요하다. 구조물을 띄우고 고정하는 방법에 더해, 그 공간에 어떤 지위를 부여하고 어떻게 관리할지도 정해야 하기 때문이다.
출연자는 오셔닉스 부산이 랜드마크가 될 가능성에 기대를 보이며, 관련 문제가 해결되기를 바란다고 말한다.
큰 태풍과 쓰나미에 대응하는 한계
영상 후반부에서는 해상 재해가 중요한 한계로 다뤄진다. 진행자가 태풍과 쓰나미에 대한 대응을 묻자, 출연자는 매우 큰 재해를 현재 기술로 감당하기는 쉽지 않다고 답한다.
수위가 높아지는 상황과 거센 바람·파도가 구조물에 힘을 가하는 상황은 다르다는 설명이다. 계류 시스템이 구조물을 붙잡더라도, 큰 외력이 작용하면 대응하기 어려운 경우가 있다는 것이다.
쇠사슬의 염분 부식에 관한 질문에는 코팅 처리를 언급한다. 재료의 관리와 함께, 큰 파도와 바람에 얼마나 노출되는 장소인지도 고려해야 한다.
그래서 출연자는 다시 안전한 정박지의 중요성을 강조한다. 로테르담 사례에서 보호된 수역이 주요 조건으로 등장한 것도 같은 맥락이다.
11:53 - 태풍과 쓰나미 대응의 어려움 및 안전한 설치 장소의 중요성
강에서 생각해 보는 수상 공간의 가능성
출연자는 플로팅 건축이 이미 널리 각광받고 있다기보다는, 수위 상승과 공간 부족에 대비해 “관심을 가져야 된다”고 말한다.
마지막에는 바다뿐 아니라 강을 활용하는 방향도 제안한다. 한강에 오피스가 생겼으면 좋겠다는 의견을 밝히며, 넓은 강폭과 정비된 환경을 이유로 든다.
영상이 보여 주는 수상 건축의 가능성은 부력에서 시작해 생활과 운영의 문제로 이어진다. 건물을 띄울 수 있어도 위치를 유지하고, 흔들림을 줄이며, 상하수도를 갖추고, 재해에 대비해야 사람이 사용하는 공간이 된다. 도시 규모로 확장할수록 법적 지위와 관리 기준도 함께 마련해야 한다.