교량공학

다리(교량)는 단순히 건너기만 하는 구조물이 아니다. 언제나 당시의 과학과 기술, 그리고 문화를 반영해 왔으며 요즘에는 관광명소로도 유명세를 떨치고 있다. 교량에는 다양한 역학 원리가 숨어 있다. 첨단기술의 결정체로 통하는 ‘교량’을 연구하는 교량공학을 알아보자.

1.교량공학이 뭐죠?

 

인간 문명은 도로의 발달과 그 맥을 같이 한다. 하천이나 계곡 같은 지리적 한계가 인간 문명의 활동 영역을 제한해 왔기 때문이다. 따라서 국가나 지역의 경계는 대개 높은 산이나 강을 기준으로 한다. 도로 발달의 한계를 극복하는 가장 주된 수단은 교량이다. 실개천의 징검다리부터 해상 장대교량(교각의 지지 없이 허공에 떠 있는 상판의 길이가 긴 다리) 모두가 교량의 범주에 포함된다. 이들을 연구하는 학문이 교량공학이다.

 

우리나라의 교량 기술은 지난 10여 년간 비약적으로 발전했다. 1980년대까지만 하더라도 큰 규모의 교량 시공은 외국 설계사와의 합작으로만 가능했다. 그러나 1990년대 접어들면서 국내 기술자들의 주도로 대형 교량을 계획, 설계, 시공할 수 있게 됐고 나아가 선진국들과 어깨를 나란히 할만한 수준에 도달했다. 특히 전체적인 구조 해석과 설계기술은 세계 최고 수준으로 꼽힌다. 다만 설계에서 미적인 부분과 주요 교량 부속의 국산화에 있어서는 더욱 노력이 필요하다. 머지않아 우리도 국내에 3000개 이상의 섬과 육지를 연결하는 미래형 장대교량의 설계와 건설을 상상할 수 있다.

2. 어디에 사용되나요?
랜드마크 성격을 띠는 인천대교, 서해대교 외에도 교량은 우리 주변에서 널리 사용되고 있다. 도심지에 있는 각종 고가도로나 한강 둔치에 설치된 인도교, 한강 주변도로의 상당부분이 교량이다. 전체 도로 중 교량의 비율은 점차 증가하는 추세다. 환경친화적인 도로 건설에 대한 사회적 욕구가 증가함에 따라 산악 지형을 최대한 보존하면서 도로를 건설하기 위함이다.

교량의 영역은 기술 발전과 함께 확대된다. 과거에는 하천이나 계곡이 주된 극복대상이었으나 최근엔 점차 해상으로 바뀌고 있다. 현재 연안 도서간에 교량을 건설해 지리적으로 가깝게 만드는 프로젝트들이 진행되고 있으며 섬과 육지를 연결하는 시도도 많이 이뤄지고 있다.

3. 어디에 있어요?
교량공학은 토목공학과에서 주로 다룬다. 최근에는 학과간 통합으로 학과명이 건설공학부 또는 건설환경공학부 같은 이름으로 바뀐 곳이 많다. 몇몇 학교에서는 별도로 구조공학부를 개설하고 있기도 하다.

4. 뭘 배우나요?
교량을 건설하기 위해서는 가장 먼저 그 구조를 이해해야 한다. 구조역학에 대한 기본지식은 필수다. 이를 위해 학부과정에서 재료역학, 콘크리트 구조 설계, 강구조 설계 과목을 이수해야 한다. 또 교량 기초부를 알기 위해 토질역학을 공부하고 교량과 하천의 상호작용을 알기 위한 수리학이나 수문학을 공부해야 한다.

5. 어떤 학생을 원하나요?
교량공학은 복잡한 계산과 이론을 바탕으로 교량이라는 거대한 구조물을 만드는데 이용된다. 자신이 배운 지식을 활용하고 그 결과물을 눈으로 직접 보고 만지는 일에 즐거움을 느끼는 학생이나 구조공학과 미학을 접목해 대형 구조물을 생산하며 사람과 사람을 잇는 문명의 변화에 참여하고 싶은 학생이라면 대환영이다.

6. 졸업 후 대학원에 가고 싶은데요?
토목공학과, 건설공학부, 구조공학부에 대학원이 개설돼 있다. 대학원에 진학하면 여러 프로젝트를 진행하며 설계에 직접 참여한다. 학부과정에서는 구조역학의 기본적인 이론만을 배우기 때문에 교량공학을 전반적으로 이해하기 어렵다. 따라서 전문적인 지식을 쌓고 체계적으로 공부하고 싶은 학생이라면 대학원 진학을 권한다.

7. 취업을 선택하면요?
보통 학부를 졸업하면 시공을 담당하는데 계획된 교량을 직접 건설하는 과정에서 기쁨을 느낄 수 있다. 대학원을 마친 뒤 취업하면 설계 분야에서 일할 기회가 주어진다. 설계는 교량이 필요한 지형을 공학적, 미학적으로 분석하고 적합한 구조 계산으로 상세 제원을 결정한다. 대부분의 교량은 공공 시설물이므로 정부나 지방자치단체가 계획한다. 교량의 큰 그림을 그리고 공직 진출을 원하는 사람은 도전해 볼 만하다.

취재 한마디

한강의 수많은 다리는 사람들의 발이 되고 한강의 야경을 더욱 아름답게 만들어준다. 이런 교량을 자기 손으로 만드는 일은 매력적이다. 접하기 쉽지만 관심을 덜 갖는 교량공학을 조금이나마 알게 되는 기회이길 바란다.