배가 타는 엘리베이터 운하 리프트

배가 산을 넘어가는 방법.

인간은 이미 1만년 전부터 수상운송을 시작했다. 강 위에 뗏목을 띄워 사람과 물건을 다른 장소로 이동한 뒤로 수상운송 기술은 끊임없이 발달했다. 인구 증가와 함께 수상운송량이 급속히 증가하며 강, 호수, 바다 같은 자연수로만으로는 운송의 한계에 부딪히게 됐다. 

인간은 오래전 부터 수상 운송을 시작했습니다. 강 위에 뗏목을 띄우고 벌목한 나무를 흘려보내고 물건을 다른 장소로 이동 시키기 위해서 운송 기술은 계속 진화해 왔습니다. 인구 증가와 세계경제의 성장속에 물동량은 급속 히 증가하여 자연수로 만으로는 운송의 한계에 부딪히게 되었습니다.

이런한 한계를 극복하기 위해 운공수로를 개발하여 물길을 터주고 자연수로를 연결하여 없던 길을 새롭게 개척하였습니다. 그것이 지금의 수로이고 운하입니다. 하지만 인공수로를 개척하는데 문제가 있었습니다. 
인위적으로 물길을 연결할때 연결하는 곳에 높이 차가이가 존재하는 것이었습니다. 

그 한계를 극복하기 위해 만든 장치가 갑문과 리프트 입니다. 
갑문은 물을 가둬가면서 배를 옮기는 방식이고 리피트는 말그대로 배를 들어올려 움직이는 방식입니다.

갑문은 두 수역을 연결하는 수로의 양쪽에 수문을 설치한 것입니다. 인공 수로를 가로질러 보(堡)를 쌓으면 보의 상ㆍ하류에는 수위차가 생겨 선박을 이동시키려면 수조가 필요합니다. 이 수조는 상ㆍ하류 쪽에 수문이 있으며 흔히 갑문이라고 부릅니다. 낮은 수역에 있던 배가 수조에 들어오면 낮은 수역의 수문이 닫힙니다. 그 뒤 수조에 물을 채우면 수면이 서서히 상승하게 됩니다. 수조의 수면이 높은 수역의 수면과 같은 높이까지 올라오면 이번에는 높은 수역의 수문을 열고 배가 상류로 이동합니다. 높은 수역에서 낮은 수역으로 이동할 때는 반대의 과정을 반복하면 배를 옮길 수 있습니다.

갑문 형식의 대표적인 운하는 파나마 운하입니다.
대서양과 태평양을 연결하는 방식은 갑문을 열고 닫으면서 배를 옮기는 형식입니다. 이런 방식으로 파나마 운하로 인해 운송시간을 엄청나게 절약하게되었지요. 하지만 갑문을 이용하면 엄청나게 많은 양의 물과 지나가는데 열고 닫는 시간이 많이 요소됩니다. 대신 리프트를 이용한 운하가 더 많이 쓰이고 있는 추세입니다. 

갑문보다 경제적이고 더 높은 곳으로 더 빠르게 배를 이동 할수 있기 때문입니다.  리프트의 기본 원리는 건물의 아래층과 고층을 엘리베이터로 이송하는 것과 같습니다. 

벨기에 상트르운하

벨기에의 에스카우트강과 뮤즈강을 잊는 상트르운하는 단 6분만에 수직으로 오르내립니다. 리피트는 물이 들어있는 컨테이너에 선박을 73.15m를 오르내리게 됩니다. 총중량은 8000톤의 선박을 옮길 수 있도록 설계되었습니다.배가 올라갈때는 1천톤의 균형추 8개가 내려오는 방식이라 추의 힘을 이용하여 평균 전기소비량도 100kwh에 불과합니다.

영국의 팔크리크 휠 리프트

영국의 포스엔 클라이드 운하와 유니온 운하를 연결하는 리프트는 매우 독특한 방식으로 배를 끌어올리고 내립니다. 두 운하의 높아 차이가 24m를 끌어올리던 11개의 갑문을 이 리프트가 대신했습니다. 독특한 외형으로 수백만명의 관광객을 끌어들여 지역 경제에 두움이 되고 있기도 합니다.

팔크리크 휠 리프트는 그 이름처럼 리프트가 ‘회전’한다. 지름 35m의 휠이 중심축을 중심으로 시계방향으로 회전하면서 최대 8개 선박을 약 4분 만에 실어 나른다. 휠이 회전하면 4개 선박은 올라가고, 4개 선박은 내려오는 식이다. 양쪽의 무게를 이용하기 때문에 소비하는 에너지가 매우 적다. 한번 운행할 때 드는 전력은 1.5kWh로 8개 물주전자의 물을 끓이는 정도밖에 안 된다.

프랑스  세인트-루이스-아즈빌러 인클라인

프랑스 마르네라인 운하의 일부분에 위치한 세인트루이스아즈빌러 인클라인 리프트는 갑문을 이용하는 것보다 얼마나 효율이 좋은지를 보여주는 좋은 예입니다. 갑문을 이용했을때는 무려 17개에 달하는 갑문을 설치하고 44.55m를 올리는데 드는 시간은 8~13시간이 걸렸으며 수만톤의 물이 필요했습니다. 하지만 리프트로 바꾸고 난 다음에는 단 4분만에 이동할수 있고 물도 40톤만 있으면 됩니다. 배가 수로에 들어가면 41도 경사로 배를 끌어올리는 구조입니다.

이 밖에도 여러 리프트들이 운하의 높낮이를 조절하고 있습니다. 다양한 리프트 기술을 활용하여 유럽 등 내륙 국가에서는 교통수단은 물론 독특한 디자인으로 관광수단으로도 운하를 이용하기도 합니다. 기술이 발달하면서 다음 세대에서는 어떤 형태의 운하가 탄생할지 기대되기도 합니다. 배를 옮기는 엘리베이터 리프트 다음엔 어떤 형태의 기술이 나올지 궁금하기도 합니다.