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중국 공정원 학자 Chen Xiangsheng과의 Phoenix 인터뷰: "방황하는 지구"의 지하 세계가 현실로 다가올 때

2024-08-28

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중국공정원 원사 단독 인터뷰

Chen Xiangsheng, 심천대학교 미래 지하도시 연구소 소장

세계 최대의 기둥 없는 지하 교류 허브

——선전 강샤 북지하 허브

선전 강샤 북지하 허브는 총 면적이 220,000평방미터에 달하며 세계 최대의 기둥 없는 지하철 환승 허브입니다. 미래.

강샤북허브는 23개의 출입구를 갖추고 있으며, 내부에는 8개의 선큰광장으로 설계되어 교통, 쇼핑, 레저가 일체화된 도시복합체를 형성하고 있습니다. Gangxia North 지하 허브의 천장은 "심천의 눈"으로 알려진 직경 9m의 거대한 원형 채광창입니다.

우 샤오리:강샤북 허브는 70억 위안으로 건설되었습니다. 원래 예산은 30억 위안이었습니다. 나중에 왜 그렇게 많은 자금이 필요하게 되었습니까?

첸 샹성:지하철 자체를 건설하려면 약 35억이면 충분하지만, 이 35억은 지하철 인터체인지를 완성하고 그 기능을 구현하는 데에 불과할 뿐, 지하 공간이 확장되지 않고 이 허브와 주변의 모든 건물이 서로 연결되어 있기를 바랍니다. 연결과 상업 개발을 동시에. 원래 건설된 부분만 35억 개만 건설한다면 이 정거장은 조혈 능력이 없을 것이고, 운영 비용으로는 이 공간의 운영과 유지를 감당할 수 없을 것입니다. 상업 수입의 절반이 필요하며 전체 Gangxia North Hub의 전체 수명주기 비용을 충당할 수 있습니다.

우 샤오리:강샤북 허브(Gangxia North Hub)는 2022년에 개통될 예정입니다. 현재 운영 상황은 어떻습니까?

첸 샹성:매우 좋은. 사업은 이제 막 시작됐고 동쪽은 이미 만원이 됐다. 아직 투자 진행 중인 면적이 4만㎡가 넘는다. 지난달 하루 최대 승객 수는 34만 명에 달했다.

우 샤오리:이만한 규모의 교통 허브는 세계적으로 어느 정도 규모일까요?

첸 샹성:도시 철도 운송 측면에서 볼 때, 이곳은 이미 세계 최대 허브 중 하나이며 기본적으로 상위 3개 허브 중 하나입니다.

우 샤오리: 나머지 두 허브는 어디에 있나요?

첸 샹성:예를 들어, 일본 신주쿠는 고속철도와 함께 허브이기 때문에 계산이 어렵지만, 프랑스 파리의 라데팡스도 하루 이용객이 20만명을 넘어 조금 적은 편이다. Gangxia North 허브와 New York Plaza보다 매일 승객이 200,000명 이상 300,000명 미만일 것입니다.

선전 강시아 북부 지하 허브

선전은 어떻게 지하공간의 글로벌 벤치마크가 될 수 있을까?

우 샤오리:선전에서는 2035년까지 선전의 지하도시 공간 활용 수준이 글로벌 벤치마크가 될 것이라고 제안했는데, 어떻게 이해하시나요?

첸 샹성:선전 전체의 면적은 2,000제곱킬로미터가 채 안 되며, 인구는 2천만 명이 넘습니다. 지난해 선전의 GDP는 3조 2천억을 초과했습니다. 이미 가장 높은 것, 바 없음. 지난주 선전은 1인당 지하 공간 면적이 6.5㎡라고 발표했는데, 지하 공간이 없고 2천만 명 이상이 거주할 수 있는 1인당 지하 공간 면적이 6.5㎡라면 얼마나 혼잡했을지 짐작할 수 있다. 지상에?

1980년에 선전은 공중에서 오아시스처럼 보였습니다. 2005년에는 선전의 거의 모든 강이 오염되었습니다. 당시 심천시당위원회 서기는 토지자원, 수자원, 도시공간, 교통이라는 네 가지 지속 불가능한 문제를 제안했습니다. 만약 우리가 계속해서 대대적인 발전을 한다면 선전은 작년의 행정 인구 2천만 명과 GDP 3조 2천억 달러를 감당하지 못하고 뒤처지게 될 것입니다. 그러므로 심천이 1인당 GDP를 더욱 발전시키고 증가시키려면 산업 업그레이드에 지나지 않습니다. 산업 업그레이드를 위한 토지가 없다면 지하 공간을 개발하고 녹지와 공원을 위한 더 많은 토지 공간을 확보해야 합니다.

따라서 지하철을 건설하는 것은 도시를 건설하는 것입니다. 지하철을 건설하는 것은 단순한 교통 수단이 아니라 도시 공간 전체를 더 나은 방향으로 변화시키는 것입니다. .

Chen Xiangsheng: 만약 당신이 이것을 잘 할 수 없다면,

도로가 붕괴되고 생명이 위태로워질 수 있습니다.

상하이: 미사질 토양에 지하철을 건설하는 것은 불가능합니까?

Chen Xiangsheng은 중국 석탄과학원에서 일하며 지층 동결 방법을 연구한 적이 있는데, 이것이 그가 1994년 지하철과 인연을 맺게 된 계기가 되었습니다.당시 케임브리지 대학에서 공부하고 있던 Chen Xiangsheng은 Liu Jianhang 학자로부터 상하이 지하철 1호선 건설 과정에서 연약한 토양층이 물로 포화되어 산사태가 자주 발생했다는 편지를 받았습니다.

한 외국 전문가는 “상하이에 지하철을 건설하는 것은 우주에서 지구를 움직일 받침점을 찾는 것과 같아서 불가능하다”고 말했다.중국으로 돌아온 Chen Xiangsheng은 상하이 지하철 건설 팀에 합류했습니다.

첸 샹성:당시 Liu Jianhang 학자는 상하이 지층에 적합한 기술을 찾기 위해 독일과 영국으로갔습니다. 당시 해외 사람들은 Liu Jianhang 학자에게 석탄 과학 연구소에 가서 냉동 기술을 가진 사람을 찾을 것을 권장했습니다. 그 당시 저는 아직 케임브리지에 있었고 지금처럼 전화나 이메일도 없었습니다. 그냥 영국에 있는 Cementation Company에 편지를 보내서 제가 중국으로 돌아왔을 때 바로 상하이로 갔습니다. 상하이 지하철에서 류젠항(劉建hang) 학자와 함께 냉동법을 실천했다. 하지만 냉동기술을 도시에 적용하려면 강도 조절뿐만 아니라 변형 조절도 필요합니다. 고층빌딩은 기초 형태가 다르기 때문에 조심하지 않으면 무너질 수 있습니다.

상하이는 미사질의 모래층으로, 프로젝트 건설 후에는 녹을 때 부피가 10% 감소합니다. 정착하지 않으면 주변 건물이 수평으로 변형됩니다. 당시 우리는 경험이 많지 않았고, 많은 어려움을 겪었습니다.

우 샤오리:당신과 류학자가 지하철 건설 프로젝트에 9박 9일 머물렀던 것으로 알고 있습니다. 미래의 보안과 관련된 일인데 제가 해결하지 못할 수도 있다고 생각한 적이 있습니까?

첸 샹성:우리는 지하에서 근무하는 Liu 학자와 동행했습니다. 그 곳은 지상 도로와 주변 ​​초등학교가 관련되어 있기 때문입니다. 제대로 수행되지 않으면 도로가 무너지고 초등학교가 붕괴될 수 있으며 인명 피해가 발생할 수 있습니다. 거대해지다... 그러므로 Liu 학자는 우리가 모든 사람들에게 자신감과 격려를 주어야 할 의무가 있다고 말했습니다. 이후 우리는 이 프로젝트의 긴급 구조를 신속하게 통과했으며 이를 통해 우리는 중국 지하철 건설에서 얼어붙은 통신 채널에 대한 새로운 표준을 확립했습니다. 상하이에서.

Qianwanwan: 두부에 젓가락을 넣으면 어떻게 해야 하나요?

선전 지하철 노선의 1단계는 기술적 한계로 인해 지하철 노선 양쪽에 50m 이내에 안전 보호 구역이 있습니다. 즉, 지하철이 완공된 후에는 지하 건물 출입이 허용되지 않습니다. Qianhai 토지의 1/3이 지상 건설에 영향을 미칩니다.

첸 샹성:Qianhai는 간척 지역으로 40m가 넘는 기초 구덩이를 파야합니다. 구덩이를 파면 양쪽이 안쪽으로 이동하여 변형되어 만두를 만드는 것처럼 한 번에 감겨집니다.

우 샤오리:정말 위험해요.

첸 샹성:예. 그러므로 매립지에 지하철을 건설한다는 것은 두부에 젓가락을 꽂는 것과 같아서 매우 골치 아픈 일이다. 지하철 바닥이 물에 잠겨 있기 때문에 굴착 시 지하철이 떠야 하고, 이를 수력으로 띄워야 하기 때문에 굴착 과정에서 약간의 실수가 있을 경우 변형을 제어하는 ​​것이 매우 중요합니다. 문제가 쉽게 발생하게 됩니다.

우 샤오리:나중에 이 변형 문제를 어떻게 제어했습니까?

첸 샹성:12년간의 실험적 연구 끝에 마침내 지하철 주변 지하 공간의 개발 및 활용을 위한 완전한 기술 세트를 구성했습니다. 이 지원 장치는 서보 시스템을 사용합니다. 조금 더해서 안쪽으로 움직이지 않도록 강한 힘을 사용하여 밀어내고 변위가 거의 0이 되어 주변 건물이 변형되지 않도록 합니다.

이 기술의 핵심은 원래 지하철 노선이 각 변이 80미터였는데, 심천은 각 변이 50미터라는 점입니다. 지하철 구조가 안전한 한 이 부분은 사용할 수 없습니다. , 발굴할 수 있습니다.

첸하이에서는 지하철에서 2~3미터 떨어진 곳에 지하 공간을 파는 것이 가능하다는 사실이 밝혀졌으며, 이 경우 첸하이에 대한 모든 계획이 구현된 것은 세계 최초의 기술입니다.

첸하이에서 몇 가지 계산을 해봤는데, 지하 공간이 2층이면 제곱미터당 약 2,000~3,000위안이 듭니다. 그만한 가치가 있는 땅을 사세요.

정저우 지하철 홍수 사건에 대한 고찰: 극한 환경에서의 지하철 설계

우 샤오리:2021년 정저우 지하철 침수사고와 관련하여, 문제가 어디에 있는지 조사하고 파악하기 위해 현장을 방문하셨나요?

첸 샹성:상대적으로 민감한 질문인 것 같지만 적절하게 답변해드릴 수 있습니다. 황하(黃河)는 도시 정저우(鄭州)의 '행하(浮河)'로 강의 높이가 지면보다 높다는 뜻이다. 정저우의 도시 지역은 서쪽이 상대적으로 높고, 새로 개발된 도시 지역은 동쪽에 있는 것으로 나타났다. 폭우와 홍수 예방은 극한 환경에서의 폭우 예방과 계획에 기초하지 않을 수도 있다. 게다가 폭우는 도시 전역에 걸쳐 균일하게 내리지 않고, 마치 수조에서 물이 쏟아져 내리는 것과도 같습니다. 그러므로 이는 앞으로 극한 환경의 지하철을 설계할 때 우리가 주의해야 할 사항이기도 하다.

우 샤오리:그리고 지하공간의 지진대응도 중요한가요?

첸 샹성:이것은 매우 중요한 질문입니다. 지진은 전단파와 수직파로 나누어지는데, 지진으로 인해 발생하는 주요 피해는 전단파(수평진동)이므로 지하에 대한 피해가 상대적으로 좋습니다. 그러나 우리의 지하 공간은 지진과 같은 수평 이동이 있을 때 구조물과 토양이 서로 협력하여 진동을 견딜 수 있는지 여부를 고려해야 합니다. 이것은 우리가 새로운 요구 사항에 따라 수년에 걸쳐 본토의 지하 요새에서 수행한 작업입니다. 새로운 지하 구조물은 주변 토양과 상호 작용하기 위해 완전한 설계 표준 및 사양 지침이 확립되었습니다.

Chen Xiangsheng: 철도 건설은 그렇지 않습니다.

모든 사람들이 철도를 더 많이 이용하도록 장려하기 위해

우 샤오리:지하철을 타는 사람들의 행복이 어디서 오는 것 같나요?

첸 샹성:우리나라 경제가 이 정도까지 발전했다고 생각하는데, 주민들은 어떻게 생각하시나요? 그래서 지하철을 타고 승객들이 하는 말을 들어봤습니다. 칭찬하는 사람도 있고 불평하는 사람도 있었습니다. 그렇다면 지하철을 계획할 때 홍콩의 사례를 배우고, 환승허브 주변에 건물을 지어 도시복합시설을 건설할 수 있을까.

도시 단지에는 보육원, 유치원, 초등학교, 병원, 양로원, 도서관, 쇼핑 장소, 여가 시설이 있으며 놀러 가는 것 외에도 더 이상 지하철을 타지 않아도 되고 서두를 필요도 없습니다. 아이들을 학교에 보냅니다.

철도 건설의 목적은 사람들이 더 많은 철도를 이용할 수 있도록 하는 것이 아니라, 도시 공간을 한 곳에 집중시켜 지하철을 모든 방향으로 건설할 수 있도록 재구성함으로써 사람들의 탄소 배출량을 줄이고 시간과 공간을 단축하는 것입니다. 관점. 가끔 집이 심심해서 쉬고 싶을 때 지하 단지에 가면 누워서 책도 읽고, 물건도 사고, 다양한 미술전시도 볼 수 있어요...

'방황하는 지구'의 던전은 현실이 될까요?

우 샤오리: <유랑지구>, <세 몸> 등 일부 공상과학 영화에서는 인간이 지하 도시나 성으로 이주하는 모습을 묘사하고 있으며, 머스크나 저커버그 등 기술계의 유명 인사들이 지하 성을 짓기 시작했다. 이러한 SF 판타지에 대해 어떻게 생각하시나요? 미래의 지하 도시 공간은 어떤 모습이어야 한다고 생각하시나요?

첸 샹성:물론 지하공간에 대해서는 누구나 다양한 생각을 갖고 있다. 우리 인간은 존재하는 세계의 5% 미만을 이해하고 있으며, 우리가 이해하지 못하는 세계는 95%입니다. 태양계는 앞으로 50억년 동안 사라진다. 지구는 몇 년 동안 살아남을 수 있을까? 인간이 어떻게 인간의 씨앗을 남길 수 있을까? 한 가지 방법은 우주로 가는 것이고, 생명의 씨앗을 남기려면 화성과 달에 가야 하는 반면, 지하로 가면 극한의 환경과 극한 상황에 직면할 수도 있다. 날씨. 우리는 생존을 보장하기 위해 지하 공간을 요청합니다. 그러나 나는 개인적으로 오늘날 우리가 볼 수 있는 한 인간이 지하에 살 가능성은 극히 낮다고 생각합니다. 첫째, 지하에서 생존하는 데 드는 비용이 너무 높습니다. 지하와 지상과 같은 환경을 만드는 데 드는 비용이 너무 높습니다. 왜 우리는 공원에 가고, 수영하고, 산에 오르고 싶을까요? 우리는 자연스럽고 개방적인 환경에 익숙하기 때문입니다.

우 샤오리:인간에게는 햇빛, 비, 이슬이 필요합니다.

첸 샹성:햇빛, 비, 이슬은 언제나 우리 인간의 생활 환경이었습니다. 지하에 그런 조건을 만드는 것은 너무 어려워서 우리가 지하에 사는 것에 동의하지 않습니다. 지하 공간은 탈출 장소로 활용될 수 있으며, 수요가 많지 않다면 지하로 이동할 가치가 없습니다. 또한 경제 및 사회 발전과도 양립할 수 있어야 합니다.

우 샤오리:2018년 4월 미래지하도시연구소를 설립하셨는데요. 연구소의 주요 연구는 무엇인가요?

첸 샹성:지구는 극심한 기상변화의 사이클에 들어섰고, 지진도 빈번하게 발생할 것으로 예상된다. 지하공간이 정상적으로 계속 운영된다면 앞으로 극한 환경과 극한 기상 조건에서 일부 안전 위험이 발생할 수 있다는 우려가 나온다. 이것이 제가 초심으로 세운 것입니다. 실제로 전체 지하공간 활용에 있어서 중국은 후진국이라 본토의 여러 대학의 지하공간 전공이 서로 다를 수 있는데, 일부는 지하공간의 질을 기준으로 할 수도 있고, 일부는 환경을 기준으로 할 수도 있다. 지하 공간의 사업, 지하 공간의 사업 등 모두 다릅니다.

제가 설립한 미래지하도시연구소는 전자기계장비를 제외한 모든 전문적인 방향을 가지고 지하공간을 공동연구하는 데 국력을 활용하고자 합니다.

영화와 TV 작품 속 지하 도시

토목공학과 입학이 어려운 이유는 무엇인가요?

우 샤오리:토목공학을 전공하셨는데, 미래의 토목공학과 학생들에게 해주고 싶은 조언이 있으신가요?

첸 샹성:요즘 본토 대학의 토목공학과에 학생을 입학시키는 것이 매우 어렵습니다. 첫 번째 이유는 너무 어려워서 아이들이 가고 싶어하지 않는다는 것입니다. 두 번째 이유는 중국이 점차적으로 "인프라 미치광이"였기 때문입니다. , 인프라 작업 수가 감소하고 그에 따라 필요한 인재 수도 감소했지만 중국은 특히 일부 지역에서 적어도 향후 30~40년 동안 극한 환경과 극한 조건에 대한 토목 인프라를 구축해야 합니다. 공항, 터널, 물 전환 프로젝트 등과 같은 남서부, 북서부 및 중앙 지역의 지역.

우 샤오리:그래서 학생들에게 토목공학은 앞으로 매우 중요한 학과라는 점을 알려주고 싶습니다.

첸 샹성:이 세대의 토목 엔지니어의 요구 사항은 원래 토목 엔지니어의 요구 사항과 완전히 다릅니다. 정보 폭발 시대의 학생들이 여전히 전통적인 방식으로 지식을 배운다면 그들의 교육에는 뭔가 문제가 있을 것입니다.

이제 디지털, 지능형 토목공학의 단계로 들어섰습니다. 학생들의 관점은 토목공학 전공에만 국한될 수 없으며, 인간이 직면한 극한 환경과 극한 기후를 해결하기 위한 체계적인 사고가 필요합니다.

이런 경우에는 문제를 체계적으로 바라보고 자신만의 진입점을 찾아 인류를 위해 무엇을 할 수 있을지 고민하는 새로운 형태의 철학적 사고 능력을 갖춘 학생을 양성하고 싶습니다. . 겸손한 마음을 갖고, 경외심을 갖고, 모든 사람을 친절하게 대하는 사람이 되기를 바랍니다. 특히 이 시대에는 아이들이 자비와 사랑을 갖고 사회에 진출할 때 착실하게 나아갈 수 있기를 바랍니다.