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5천 년 가까운 세월 동안 수차례 지진을 견뎌온 이집트 기자의 대피라미드가 무너지지 않은 이유가 밝혀졌다.
연구진은 피라미드의 독특한 형태와 내부 구조, 그리고 지반과 다른 진동 특성이 지진 에너지를 효과적으로 분산시켜 구조물을 보호한다는 사실을 확인했다.
[사진=AI 생성 이미지]
지반과 다른 진동이 피라미드를 지켜냈다
기자의 대피라미드는 기원전 약 2600년 파라오 쿠푸의 무덤으로 건설됐다.
약 230만 개의 거대한 석재를 쌓아 올렸으며, 완공까지 20년 이상이 걸린 것으로 알려져 있다.
이집트는 지진이 자주 발생하는 지역은 아니지만, 역사적으로 규모 6 안팎의 강진을 여러 차례 겪었다. 그럼에도 이 건축물은 큰 손상 없이 지금까지 원형을 유지해 왔다.
연구진은 피라미드 내부와 주변 37개 지점에서 미세한 진동을 측정해 구조물의 움직임을 분석했다.
인위적으로 진동을 가하면 문화재가 손상될 수 있어, 멀리서 전달되는 바다 파도나 차량 이동 등 자연스럽게 발생하는 미세한 진동을 이용했다.
분석 결과 피라미드는 초당 약 2.0~2.6회의 일정한 주기로 진동하는 반면, 주변 지반은 훨씬 느린 주기로 흔들렸다.
이처럼 구조물과 지반의 고유 진동수가 서로 달라 지진이 발생해도 공진 현상이 쉽게 일어나지 않았고, 지반의 흔들림이 그대로 증폭되지 않았다는 것이다.
이집트 기자의 대피라미드 내부 하중 완화 공간에서 연구원이 미세한 진동을 측정하고 있다. [사진=M. ElGabry 외 / Scientific Reports (2026)]
내부 공간이 지진 에너지를 분산시켰다
연구진은 피라미드 내부의 공간 구조도 중요한 역할을 했다고 설명했다.
고대 이집트인은 왕의 방 위에 여러 개의 하중 완화 공간을 만들어 무게를 분산하도록 설계했다.
원래는 천장이 무너지는 것을 막기 위한 구조였지만, 연구 결과 이 공간이 지진으로 발생한 진동도 줄여주는 효과를 내는 것으로 나타났다.
이집트 대피라미드의 모습. 5,000년이 넘는 세월 동안 지진의 충격을 견뎌낸 이 거대 구조물의 비밀을 최근 연구진이 규명했다.
일반적으로 건물은 위층으로 갈수록 흔들림이 커진다. 실제로 왕의 방에서는 지반보다 최대 4배 강한 진동이 측정됐다.
그러나 그 위의 하중 완화 공간에서는 진동이 더 낮아져 구조물 전체에 전달되는 충격을 줄이는 역할을 하는 것으로 분석됐다.
[사진=니콜라 미켈레티//게티이미지]
연구진은 당시 건축가들이 지진을 염두에 두고 피라미드를 설계했는지는 확인할 수 없다고 설명했다.
다만 수천 년 동안 구조물이 유지된 원리를 분석하면 현대 건축에서도 내진 성능을 높이고 수백 년 이상 지속되는 건축물을 설계하는 데 중요한 참고자료가 될 수 있다고 평가했다.
출처 : Science News
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