[스크랩] 파나마 운하, 해수면 차이에 관한 진실

  아무도 말해주지 않는 운하의 진실 (2)

 

        상식이 되어 버린 오류

     파나마 운하 갑문, 과연 해수면 차이 때문일까?

              - 파나마 운하, 대서양과 태평양 해수면 차에 관한 진실 -   

 

 

대서양에서 가툰 갑문을 통해 가툰호로 오르는 배

태평양과 대서양을 이어주는 파나마 운하는 가장 대표적인 갑문식 운하이다.     이 갑문은 태평양 쪽에 2개, 대서양 쪽에 1개가 설치되었는데 우리는 학창시절 지리 시간에, 서로 높낮이가 다른 대서양과 태평양의 수위 차이를 단계적으로 조절해서 배가 지나다닐 수 있게 하기 위해 이 운하가 설치되었다고 배웠다.     우리에게 익숙해져 이제는 진실아닌 진실이 되어버린 이런 '오류'를 가장 극명하게 드러내준 네이버 지식in 문답 한 토막을 옮겨보자.    질문 : 파나마 운하 양쪽 바다의 물을 막지 않고 튀워놓으면 어떻게 될까요?   그렇게 했을 때 해수면의 변화, 그리고 지구상에 어떤 영향을 미칠까 해서 가상의 질문을 해 본 것입니다.    답변 : 태평양과 대서양의 수위차가 있어서 물이 새차게 흘러서 운하가 부셔 질 겁니다.   만들당시 공사비 들어가며 도크를 왜 만들었겠습니까???   토목기술자가 그렇게 판단한 사유가 수위차라고 합니다.  *** 참고 하세요 !!!                           - 출처 / 네이버 지식iN  [원본 보기]

 

   

   평범한 아마추어의 지극히 상식(?)적인 질의 응답이다. 하지만 아래 인용한 백과사전 내용을 보면 위와 같은

상식이 오류임을 바로 확인할 수 있다.                  

      

           카리브해(海)로 흘러드는 차그레스강(江)을 막아 축조한 가툰호(면적 약 420 km²) 안에 만들어진

           34 km의 수로 및 파나마만(灣) 쪽의 미라플로레스호(湖) 안에 만들어진 1.6 km의 수로와, 이 두

           호수 사이에서 지협의 척추 구실을 하는 구릉지를 15 km나 파헤쳐 만든 쿨레브라 수로(에스파냐어

           로 ‘새우’라는 뜻, 굴착 감독자의 이름을 기념하여 게일라드 수로라고도 한다)로 구성되어 있다.

           가툰호와 쿨레브라 수로의 수면표고(水面標高)는 25.9 m, 미라플로레스호의 수면표고는 16 m이다.

           이 두 호수 사이의 표고차는 물론 호수와 해면(海面)의 표고차 문제를 해결하기 위하여 갑문방식

           (閘門方式)이 이용되고 있다.

                                                               - 네이버 백과사전  파나마운하 [Panama Canal]

 

 

   위 백과사전에서 보다시피 파나마 운하의 갑문이 대서양과 태평양의 해수면차 때문이라는 내용은 어디에도 없

으며, 운하 내의 두 호수의 표고차와 호수와 해면의 표고차를 조정하기 위한 목적으로 갑문이 설치됐다는 사실이

명확히 기술되어 있다. 

   이것은 재론의 여지가 없는 명확한 사실이고, 이 글을 읽기 전부터 파나마 운하의 갑문이 운하내 호수와의 수위

차 때문에 설치된 것임을 이미 알고 있는 사람들에게는 흥미로울 것도 없는 일이겠지만, 너무나 오랫동안, 너무나

광범위하게 통용되었던 오류였기에 백과사전에 기재된 내용을 보고서도 아직도 반신반의 하는 사람들도 적잖을 것

이다.

  이런 독자들을 위해 갑문이 운하내의 수위차를 조절하는 구체적인 내용, 파나마 운하의 단면도, 구글어스를 통해

측정한 대서양과 태평양의 해수면 고도 등 나름대로 고심하여 찾아낸 입증 자료 등을 첨부함으로서 파나마 운하

해수면 차에 대한 오해를 불식시키고자 한다.

   

 

  파나마 운하 갑문의 역할

 

  파나마 운하의 갑문이 호수와 호수사이의 수위차와, 호수와 해면 사이의 수위차를 조절해 주는 구체적인 과정을 

살펴보면 대서양과 태평양의 해수면이 수평임을 확인할 수 있다. 그럼 또 다른 백과사전의 기술 내용을 살펴보자.

 

           (파나마 운하는) 리몬 만을 11km 준설한 대서양 쪽 입구수로에서 정남쪽 18.5km 지점에 가툰

           갑문이 설치되어 있다. 일련의 세 갑문으로 이루어진 가툰 갑문에서 인공호인 가툰 호까지

           선박들은 수위가 26m 높아진 수로를 거치게 된다. 계속하여 가툰 호에서 남쪽으로, 그다음

           남서쪽으로 총 38km가량 지나면 쿨레브라 수로가 시작되는 감보아에 이른다. 쿨레브라 인공

           수로가 지나는 운하는 길이 약 13km, 너비 150m로서 대륙 분수계를 흘러 페드로미겔 갑문에

           이른다. 페드로미겔 갑문에서 선박들은 9.3m 아래에 있는 작은 호수를 거쳐 1.6km를 항행한

           후 미라플로레스 갑문에 이른다. 미라플로레스 갑문은 호수면 16m 높이에서 해수면까지 2단계

           하강을 거쳐 길이 13km의 준설수로까지 연결된 후 파나마 만의 태평양 종점까지 이어진다.

                                          엠파스, 브리타니카 백과사전 / 파나마 운하 [― 運河, Panama Canal]

 

  

                                                                                                                     출처 / 브리타니커 백과사전

 

 

  위 내용을 풀이하자면 대서양 쪽에서 진입하는 선박은 가툰 갑문(3단)에서 가툰호 수면표고인 26m를 올라

왔다가 태평양 쪽 페드로 미겔 갑문(1단)에서 미라플로레스호 수면표고인 16m 높이로 내려왔다가 다시 미라

플로레스 갑문(2단)에서 해수면까지 완전히 내려온다는 것이다.

  여기서 태평양쪽 해수면까지 몇 미터를 내려왔다는 것인지 언급되지 않았으므로 미라플로레스 갑문에서 

정확히 미터(m)를 하강했는지 알 수 없지만 미라플로레스호 수면표고가 16m 높이라는 사실에서 미라플로레스

갑문 수위와 해수면 수위차가 16m라는 것을 유추할 수 있으므로 미라플로레스 갑문에서 해수면 까지 하강한

높이는 16m라는 것을 알 수 있다.

  결국 가툰 갑문에서 26m상승하여 페드로 미겔 갑문에서 10m하강 한후 다시 미라플로레스 갑문에서16m를

하강함으로서 총 26m를 하강하게 됨으로서 대서양 입구인 가툰 갑문에서 상승한 수위 26m가 태평양 입구인

미라플로레스 갑문에서 다시 0m가 된 셈이므로 대서양과 태평양의 수위차 또한 0이라는 것이 확인된다. 

 

 

  파나마 운하의 단면도

 

대서양과 태평양의 해수면이 같다는 사실은 파나마 운하 관리청 홈페이지에 수록된 아래 그림을 통해서도 확인

할 수 있다.

 

 

                

                                                                   출처 / 파나마 운하 관리청 Panama Canal Commission

      

 

  위 그림에서 파나마 운하의 단면도인데 가툰 갑문에서 3단 갑문을 통해 상승한 배가, 태평양 쪽에서도 역시

3단 갑문(페드로미겔 1단, 미라플로레스 2단)을 통해 다시 하강한 모습을 알기 쉽게 도식화 한 것이다. 

한글지명과 붉은색 수평선은 필자가 추가한 것으로 대서양과 태평양을 가로 긋은 선이 수평을 이루는 점으로

봐서 대서양과 태평양 해수면이 서로 같음을 알 수 있다. 이것이 파나마 운하의 해수면이 같다는 명제에 대한

두번째 입증자료이다.

 

  

   대서양과 태평양의 고도 

 

  혹시, 위 파나마 운하 단면도가 파나마 운하 구조를 쉽게 설명하기 위한 도식적인 그림에 불과하므로 대서양

과 태평양의 미세한 수위차를 반영하지 못했다는 반론이 제기될 수도 있으므로  파나마 운하지역에 대해 인공

위성으로 측정한 구글어스의 데이타[아래 첨부자료 참조]를 통해 대서양과 태평양의 해수면 높이를 비교해

보도록 하자.

 

    

 

               

   위 인공위성 사진 중 위에 것은 파나마 운하의 대서양쪽 출입구를, 아래 쪽은 태평양쪽 출입구를 13km 높이에서

각각 촬영한 것으로 해수면 측정 포인트를 표시한 핀()이 꽂힌 좌표는 대서양은 북위 9˚20'28.57" 서경 79˚55'34.24",

태평양은 북위 8˚55'22.42" 서경 79˚32'37.05"이다. 각 사진 하단의 데이타 표시줄에 표기된 바와 같이 두 해안의

고도는 0m이다.

   아래 링크한 구글어스 다운로드로 프로그램을 설치한 후 똑같은 높이와 위치를 설정해서 해수면을 측정해 보면

누구나 이와 같은 결과를 직접 확인할 수 있을 것이다.     [구글어스 프로 다운로드] (프리웨어)

   이것이 파나마 운하의 해수면이 같다는 명제에 대한 세번째 입증자료이다.

 

  그런데 인공위성 위치 측정에 의한 세번째 입증에 대해서도, 구글어스에서 대서양과 태평양의 상대적인 해수면

차가 있었는데도 이를 무시하고 두 대양의 해수면 높이를 임의적으로 각각 0m로 설정하여 이를 육지의 해발고도

측정을 위한 기준점으로 삼았을 수도 있다는 반론이 가능하다. 사실 바다의 해수면은 그 자체가 높이의 기준점,

즉 0점이기 때문에 육지 속의 내해가 아닌한 어떤 바다든 해수면, 정확히 말하면 평균 해수면의 높이는 궁극적으로

0m가 되기 때문이다.

  그러나 이 가정은 어디까지나 가정에 불과하다. 만일 실제로 두 대양의 해수면이 차이가 난다면 두 대양과 같은

거리에 있는 특정 지점의 해발고도를 측정할 때 어떤 바다를 기준으로 할지에 대해 논란이 벌어졌을테고, 아메리카

내륙 지역은 대서양과 태평양 해수면을 각각 기준으로한 두개의 해발고도를 가지고 있어야 할텐데 필자가 과문한

탓인지 몰라도 아직 그런 것에 대해 들은 바가 없기 때문이다.

  아직도 파나마 운하의 해수면 차이가 없다는 사실을 반신반의하는 사람들은 아래의 증거에 주목하기 바란다.

 

 

  레셉스의 견해

 

  나폴레옹이 수에즈 운하 건설을 시도했다가 지중해와 홍해의 수위차를 10m로 잘못 알고서 수에즈 운하 건설을

포기한 후에 다시 수에즈 운하 건설에 뛰어든 레셉스가 나폴레옹이 저지른 실수를 두번 다시 되풀이 하지 않기

위해서 그곳을 자세히 측량케 한 결과 두 바다의 수위차가 겨우 20cm에 불과하다는 것을 알아내고서 이를 바탕

으로 수에즈 운하 건설에 성공했다는 일화는 전편에 이미 언급한 바 있다.

 

  수에즈 운하 성공의 여세를 몰아 1881년 파나마 운하 건설에 뛰어 들었을 때 그는 이번에도 필시 그 지역을 면밀히

측량을 했을 터이니 그가 측량한 대서양과 태평양의 수위차에 대해 알아낸다면 파나마 운하의 수위차에 대한 의문은

자연스럽게 풀릴 것이다. 하지만 아쉽게도 당시 측량기록에 대해 알려진 바가 없기 때문에 해수면 차에 대한 정확한 

수치를 알 길이 없다. 그러나 그가 당초 파나마 운하를 착공할 때 수평식 운하로 파다가 복잡한 지형 때문에 갑문식

운하로 변경했다는 사실에서 그가 두 대양이 수평을 이루고 있고, 수위차가 없다는 사실을 파악하고 있었음을 유추

할 수 있다. 

  이것이 파나마 운하의 해수면이 같다는 명제에 대한 네번째 입증자료이다.

    

레셉스의 좌절     레셉스가 파나마 운하를 수평식 운하로 건설하려고 한 것은 아마도 수평식 운하인 수에즈 운하를 성공적으로 건설하였던 경험이 있었기 때문인 듯 하다. 하지만 자기 경험으로부터 하나만 배우고 보다 보다 중요한 다른 하나는 간과하는 우를 범했던 것이다.     주지하는 바와 같이 갑문식 운하는 연결하고자 하는 목표 지점 사이의 고도나 수위에 차이가 날때, 혹은 운하 중간에 호수를 조성하여 수로 대용으로 삼을 때 그 호수를 오르 내리는 계단식 갑문을 설치하는 방식이고, 수평식 운하는 연결하고자 하는 두 지점 사이의 수로나 육지가 수평일 때 갑문없이, 수평으로 바로 연결할 때 사용하는 방식이다.      수에즈 운하는 엔지니어 네그렐리(Alois negrelli)가 제시한 아이디어에 의해, 운하의 약 162km 구간 중 절반을 인공 수로로 굴착하여 파고 나머지 80km는 말라버린 호수 및 자연적으로 생긴 사막의 웅덩이에 물을 채워 넣음으로서 손쉽게 운하를 건설할 수 있었는데 이는 갑문이 없는 전형적인 수평식 운하이면서도 운하 중간에 계단식 운하의 요소인 호수가 끼어든 독특한 형식의 운하이다. 하지만 그 호수는 육지의 움푹 패인 웅덩이로서 고도가 해수면 보다 낮았기 때문에 호수에 물을 채워 넣어도 운하 수위와 수평을 이뤘으므로 별도의 갑문을 설치할 필요가 없었던 것이다.                                                클레브라컷 굴착장면        출처 : canalmuseum.com                  레셉스는 수에즈 운하를 수평식 호수 - 수로 방식으로 건설하여 성공했기 때문에 파나마 운하도 수평식호수- 갑문 방식으로 건설하고자 하였다. 그래서, 1879년 프랑스의 공학자 아돌프 드 레피네가 대서양 쪽의 물살이 세찬 차그레스 강과 태평양 쪽의 리오그란데 강을 막아 각각의 하곡에 항행이 가능한 호수들을 만들고 대륙 분수계에 수로를 내어 양쪽을 연결하자는 수평 이상 호수- 갑문식 운하 안(案)을 제시했으나 이를 거부하였다.     아마, 파나마 운하 구간(64km)의 상당부분을 인공수로로 굴착하더라도 수에즈 운하의 인공수로 굴착 구간(80km)보다 짧았기 때문에 수평식 호수 - 갑문 방식을 고수하는 무리수를 뒀던 것 같다.  그러나 수에즈 운하는 굴착 구간 대부분이 15m이하의 낮은 모래 언덕으로 이뤄진 사막이었던데 반해 파나마 운하는 난공사 구간이 많았기 때문에 결국은 운하 방식을 변경할 수 밖에 없었다. 그러나 모기가 전염시키는 황열(黃熱) ·말라리아 등이 만연하여 공사 진척이 느려진데다가 자금마져 달려 결국 9년 만에 공사를 중단할 수밖에 없었다.      레셉스가 손을 뗀후 우여곡절 끝에 1904년 파나마 운하 건설을 재개한 미국은 레피네의 안을 채택한후, 카리브 해로 흘러드는 차그레서 강을 막아서 인공 호수 가툰 호를 만들고 파나마 만쪽의 미라플로레스 호와 연결함으로서 전체 구간의 절반 정도를 이 호수로 대치하여 건설기간과 비용을 대폭 줄임으로서 1914년 8월 15일 마침내 파나마 운하를 성공적 완공할 수 있었다.

 

     

   대서양과 태평양의 미세한 수위차는?

 

   수에즈 운하는 지중해와 홍해를 갑문 없이 바로 연결한 대표적인 수평 운하지만 두 바다의 해수면이 완전히 수평

을 이룬 것은 아니다. 두 바다는 20cm라는 수위차가 있지만 이 정도의 차이는 운하 깊이(15m)에 비춰 무시해도 되는

미세한 수치이므로 무난히 수평운하을 건설할 수 있었던 것이다.

  여기서 우리는 지중해와 홍해가 미세 하지만 분명히 수위차가 존재하듯이 대서양과 태평양도 이런 미세한 수위차

가 존재하지 않을까 라는 의문을 갖게 된다. 

 

그런데 앞서 살펴본 백과사전과 구글어스에서는 파나마 운하 갑문이나 호수 수위 단위가 모두 m단위였기 때문에

1m 이하의 수위차를 간과했을 수도 있기 때문에 이번에는 1m 이하 단위의 수위차 까지 언급된 자료를 아래 자료를

텍스트 삼아  대서양과 태평양의 상대적인 수위 차를  분석해 보자.     

            

           대서양측의 크리스트발 항으로부터 운하로 들어간 함선은 삼단으로 되어 있는 가툰

           갑문에 의하여 해면보다 약 26미터(85피트) 높은 인공의 가툰湖에 진입한다. 분수령

           구간을 그레쿨레브라 가트라 불리우는 수로를 통과하여 페드로 미겔 갑문(1단, 수위

           차 약 9.2미터)과 미라플로레스 갑문(2단, 수위차 약 16.7미터)에 의하여 수위를 낮추어

           발보아항에서 태평양으로 들어간다

                 출전 : 아오끼 에이치(靑木榮一) / 최재수 역, <시파워의 세계사 2>(해사문제연구소)

                          진주만과 파나마운하의 개발

 

  위 글에서 언급한 갑문의 수위차가 수로의 수위차와 동일하다는 가정하에 위 내용을 분석해 보면 가툰 갑문에서

26m 상승하여 페드로 미겔 갑문에서 9.2m하강 한후 다시 미라플로레스 갑문에서 16.7m를 하강함으로서 총 25.9m

를 하강한다는 것을 알 수 있다. 

  즉, 대서양에서 가툰 갑문을 오르려면 26m를 상승하는데 반해 태평양으로 내려갈 때는 25.9m만 내려가도 된다는

것이므로 태평양이 10cm 더 높다는 결론을 내릴 수 있다.  그러나 브리타니카 백과사전은 페드로 미겔 갑문에서

9.3m 하강 한다고 기술하고 있으므로 이를 위 계산식에 대입하면 태평양 높이는 다시 대서양과 수평이 되고 만다.  

 

  그런데 브리타니카 백과사전은 가툰 갑문에서 26m 상승하여 페드로 미겔 갑문에서 9.3m하강 한후 미라플로레스

갑문에서 호수면 16m 높이를 해수면까지 낮춘다고 하였으니 총 25.3m를 하강한다는 것을 알 수 있다.  즉, 대서양

에서 가툰 갑문으로 26m를 상승하는데 반해 태평양으로 내려갈 때는 25.3m만 내려가도 된다는 것이므로 태평양이

70cm 더 높다는 추론이 가능하다.

 

     네이버 백과사전과  두산세계대백과(파나마운하) 사전이 가툰호와 쿨레브라 수로의 수면표고(水面標高)를

25.9 m, 미라플로레스호의 수면표고는 16 m로 수록하고 있으니 위 브리타니카 백과사전에 수록된 호수와 수로

높이가 맞는 듯 하다.  참고로  미라플로레스 갑문 수위를16.7m로 근접하게 나마 언급한 백과사전은 

 야후 백과사전 밖에 없는데 그나마 가툰호 수위를 27m, 미라플로레스호의 높이를 17m로 수록하고 있어 다른

자료와 상이하여 신뢰성이 떨어진다. 

  대서양과 태평양의 미세한 수위차를 규명하려는 이 논의의 결과는 자료에 따라서 10 ~70cm 정도의 수위차가 

점쳐 지기도 하지만 그 자료의 신빙성이 떨어져 이를 입증할 수 없다는 것이고 설령 70cm 정도의 수위차가 나더라도

운하 깊이(갑문 깊이 13.4m)에 비하면 무시해도 상관없는 미세한 수치라는 것이다.

 

  이것이 파나마 운하의 대서양과 태평양의 해수면이 같다는 마지막 입증자료이다.

 

 

2007. 8. 12

 

 

출처 : 둔재의 명상노트

글쓴이 : 둔재 원글보기

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