아크릴 수족관이 실패할 때

폴 J. 그래먼 | 2018년 7월 13일

수족관은 지구상에서 가장 큰 장소 중 일부에서 큰 명소가 되었습니다. 월트 디즈니 월드를 생각해 보세요. 두바이에서 세계에서 가장 큰 쇼핑몰; 독일 베를린의 AquaDom에는 엘리베이터가 내장된 25m 높이의 원통형 수족관이 있습니다. 또는 630만 갤런의 물을 담는 조지아 수족관(Georgia Aquarium)도 있습니다. 이러한 수족관에 대해 잘 모르신다면 이 기사에서 잠시 벗어나 Google에 검색하여 수족관의 거대함을 감상해 보시기 바랍니다.

이 수족관에는 극도로 까다로운 환경에서 수천 마리의 이국적인 해양 동물이 서식하고 있으며 동시에 관객은 해양 생물로부터 몇 인치 떨어져 있습니다. 이 거대한 생물이 존재할 수 있게 하는 수족관의 가장 중요한 요소는 무엇입니까? 플라스틱. 특히 폴리(메틸 메타크릴레이트) 또는 PMMA는 아크릴, 때로는 플라스틱 유리로도 알려져 있습니다. 아크릴은 이 용도에 이상적입니다. 이는 지속적으로 성장하는 해양 전시물에서 생성되는 엄청난 수압을 지원하는 데 필요한 강도 및 강성과 같은 기계적 특성을 보유하고 있습니다. 아크릴에는 엔지니어가 "한계를 뛰어넘음"에 따라 계속 증가하는 크기와 복잡성의 요구 사항을 충족할 수 있는 다른 특성이 있습니다.

아크릴 수족관이 실패할 수 있는 이유

아크릴에는 단점이 없습니다. 엔지니어는 수년 동안 수중 생물을 지탱할 수 있는 수족관을 성공적으로 설계, 제조 및 조립하려면 이러한 단점에 대한 완전한 지식과 이해가 필요합니다. 수명을 보장하기 위해 일반적인 대형 수족관은 11~12의 안전 계수로 설계됩니다. 이는 높은 것처럼 보일 수 있지만 이러한 대형 수족관 중 하나가 실패할 경우의 의미를 고려하면 갑작스럽고 재앙적인 사건이 발생합니다. 실패하면 더 이해하기 쉽고 수용 가능해집니다. 불행하게도 수족관은 다양한 이유로 실패하여 막대한 피해와 막대한 금전적 손실을 초래하고 때로는 수생 생물의 완전한 손실을 가져왔습니다. 일반적으로 거대한 수족관과 관련된 세간의 이목을 끄는 공공 수족관 실패뿐만 아니라 수백에서 수천 갤런의 물 손실에 이르는 개인 수족관 실패도 있었습니다. 아크릴 수족관이 실패할 수 있는 몇 가지 일반적인 이유는 다음과 같습니다.

불행하게도 이러한 문제는 일반적으로 검사, 조립 또는 초기 설정 단계에서는 드러나지 않습니다. 또한 일반적으로 설치 후 몇 달에서 몇 년 후에 실제 오류가 발생하면 이는 빠르고 치명적입니다. 솔기나 균열은 예고 없이 거의 즉각적으로 열립니다. 이 현상 뒤에 있는 현상을 크리프 파열이라고 합니다. 즉, 플라스틱의 항복 강도보다 훨씬 낮은 응력 수준, 즉 항복 강도보다 훨씬 낮은 응력 수준에서 시간이 지남에 따라 플라스틱 분자가 풀리는 현상입니다.

다음은 실패한 유명 아크릴 수족관의 샘플입니다.

상하이 오리엔트 쇼핑센터: 이 수족관은 설치 후 2년 만에 실패해 15명이 부상을 입었고 여러 마리의 상어와 거북이가 죽었습니다. 탱크는 33톤의 물을 담을 수 있는 15cm(5.9인치) 두께의 아크릴 패널로 제작되었습니다. 탱크는 2012년 12월 27일 경고 없이 재앙적으로 고장났습니다.

걸프스트림 카지노, 플로리다주 할렌데일 비치: 직경 14피트 x 높이 14피트의 원통형 수족관은 가공된(접착된) 솔기로 열렸습니다. 아크릴 패널의 두께는 3인치였습니다. 솔기가 열리면서 즉시 수천 갤런의 물이 방출되었습니다. 사건이 발생한 후 재빠른 사고를 가진 유지 관리 담당자가 틈새를 천 냅킨으로 채워 상어 한 마리를 제외한 모든 수생 생물을 구했습니다. 이 실패는 제조 중 수직 이음매의 접착 불량으로 인해 발생했습니다. 시간이 지남에 따라 이 솔기가 균열로 인해 약간 열리면서 응력 집중이 발생하여 재앙적인 사건이 발생했습니다.

두바이 몰(세계 최대) 수족관: 400마리의 상어와 가오리를 포함해 33,000마리 이상의 물고기가 서식하는 이 수족관은 2010년 2월 25일에 균열을 일으켰습니다. 250만 갤런 규모의 수족관에는 두께가 2.5피트인 세계에서 가장 큰 단일 아크릴 조각이 들어 있습니다. 내부 전망 터널에 균열이 생겨 상당한 양의 물 손실이 발생했습니다. 균열은 신속하게 복구되었으며 수생 생물의 손실은 없었습니다.