왜 터널의 모양은 거의 둥근 모양일까요?

Question

지금까지 운전을 하면서 수많은 터널들을 지나가 봤는데 터널의 모양은 거의 다 반원형을 띠고 있더라고요. 이렇게 터널의 모양이 반원을 그리는이 원인은 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 주영민 과학전문가입니다.

이를 아치형이라고 합니다.

터널 위로는 상당히 무거운 지반(=산)의 하중이 발생하는데

터널이 그래서 무너질수 있습니다.

이러한 무게를 견디기 쉬운 구조가 아치형(=반원형) 입니다.

아치형은 힘을 분산시켜서 단위면적당 힘의 크기를 낮출수 있는 장점이 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

둥근 형태는 구조적인 강도와 안정성을 제공합니다. 터널은 지하에 구축되는 구조물로, 지상의 하중을 버티기 위해 충분한 강도와 안정성이 필요합니다. 둥근 형태는 압력을 효율적으로 분산시키고 터널 구조물을 더 강하고 안정적으로 만들어줍니다. 둥근 형태는 지반에 대한 압력을 분산시킵니다. 터널은 지반 내부를 파고 지나가는데, 둥근 형태는 지반에 가해지는 압력을 균등하게 분산시켜 지반의 변형과 지하수 흐름을 관리하는 데 도움이 됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

반원형은 가장 안정적인 구조입니다. 터널은 땅을 뚫고 들어가기 때문에 지반의 붕괴 위험이 있습니다. 반원형은 지반의 붕괴를 방지하는 가장 효과적인 구조입니다 그래서 반원형으로 많이 만듭니다