| 수리공학 - 물부족 국가를 벗어나는 힘 | ||||
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| 수리공학 최근 개봉한 영화 ‘007 퀀텀 오브 솔러스’를 보면 악당이 볼리비아의 물을 독점하기 위해 음모를 꾸미는 장면이 나온다. 과거 핵무기를 손에 넣어 세계를 공포에 떨게 만들던 상황과는 사뭇 달라진 모습이다. 물의 중요성이 날로 커지는 가운데 수자원 관리와 이용에 관한 학문인 수리공학에 대해 알아보자.  하수를 정화해 재활용하려는 움직임이 활발하다. 최근 수리공학은 하수처리를 포함해 물 환경문제를 해결하는데 많이 활용되고 있다. 1. 수리공학이란 무엇인가요? 수리공학(Hydraulic Engineering)은 물에 관한 기술 개발과 효과적인 활용 방안을 연구하는 학문이다. 이 학문은 유체운동에 관한 물리학 기초이론에서 발전했다. 수리공학은 1700년대 초뉴턴, 베르누이 그리고 오일러에 의해 체계화되기 시작했다. 그러나 먼 옛날부터 인류는 물을 더 안전하고 효과적으로 이용하기 위해 수리공학 이론을 일상생활에 적용시켜왔다. 고대 4대 문명이 모두 강 유역에서 탄생한 배경은 비옥한 토지에서 농경생활을 뒷받침하는 물을 안정적으로 공급할 수원이 필요했기 때문이다. 수자원을 관리하고 기술을 개발하는 활동은 현재까지 계속되고 있으며 이수, 치수, 환경, 생태 기능으로 세분돼 진보하고 있다. 2. 어디에 사용되나요? 수리공학의 적용 분야는 크게 세 가지로 나눈다. 첫째, 물을 이용하는 이수기술이다. 이수기술은 식수, 생활용수, 공업용수, 농업용수를 공급하는데 필요하다. 이수기술은 댐, 보, 취수구조물, 수로, 하수도 그리고 물류수송을 위한 운하와 주운 시설에 이르기까지 넓은 범위에서 적용된다. 둘째, 물에 의한 재해를 방어하는 치수기술이다. 이는 고대로부터 국가 발전의 중요한 기술이 돼 왔으며 산업화가 집중적으로 일어난 현대에는 더욱 중요한 기술로 자리잡았다. 홍수가 일어났을 시에는 댐에 물을 가두어 1차 방어를 하며 후에 하천 제방으로 방어한다. 특히 인구가 밀집한 도시 지역을 관통하는 강이나 하천 제방은 국가의 존망이 걸린 중요한 시설로서 이것이 붕괴되면 막대한 인명 피해나 재산 손실이 발생한다. 그러므로 국가에서는 수리공학의 최신 이론과 기술을 사용해 제방을 설계하고 시공해 이를 예방한다. 셋째, 환경과 생태 기술을 이용한 환경수리공학 분야다. 환경수리공학에서는 물 환경 문제의 해결 방안을 제시해 지속가능한 수자원 기술을 개발한다. 3. 어디에 있어요? 수리공학은 거의 모든 공대에 존재하며 건설환경공학부, 토목환경공학부, 사회기반공학부, 토목공학과에서 수공학 전공으로 배울 수 있다. 국내에서는 서울대, 연세대, 고려대, 한양대가 유명하며 해외쪽으로 눈을 돌리면 미국 MIT, 스탠퍼드대, 일리노이주립대, UC버클리가 유명하다. 4. 뭘 배우나요? 수리공학을 공부하기 위해서는 물리학, 지구과학, 미적분학 강의를 듣고 기초지식을 쌓아야 한다. 그 뒤 기초유체역학, 수문학, 수리학, 수자원 계획 및 관리, 수공시스템 설계 강의를 이수해 수리공학의 상세 지식을 습득한다. 특히 기초유체역학과 수리학 과목에는 실험과정이 뒤따르며 과목에 따라 FORTRAN, FARD20006, HEC-RAS와 같은 컴퓨터 프로그램을 사용할 때도 있다. 5. 어떤 학생을 원하나요? 수리공학은 자연과학과 수학의 기초가 튼튼한 학생을 선호한다. 수리공학에 기본이 되는 유체역학의 경우 모양을 바꿔가며 쉼 없이 흐르는 유체를 다루기 때문에 직관적 해석, 거시적인 관찰이 어렵다. 이 때문에 실험을 통해 검증하는 능력과 통찰력 그리고 풍부한 상상력을 가진 학생이 적합하다. 6. 졸업 후 대학원에 가고 싶은데요? 건설환경공학부, 토목환경공학부, 사회기반공학부, 토목공학과에 대학원이 개설돼 있다. 대학원에서는 학부과정에서 배운 기초과목을 더욱 심화해 세부적인 전공지식인 고급유체역학, 하천공학특론, 환경수리학특론, 전산수리학, 수리학특론, 수자원시스템공학, 지하수특론을 습득한다. 이런 지식을 바탕으로 지하수, 상하수도, 수자원시스템 그리고 수질관리 분야에서 자신이 원하는 연구를 할 수 있다. 7. 취업을 선택하면요? 대표적으로 수자원공사에 취직해 댐과 하천제방의 설계 또는 관리를 하게 된다. 또 한국전력공사에 취직해 수력발전분야를 담당하거나 원자력발전, 화력발전에 필요한 냉각수의 관리, 폐열수의 방류처리 시에 하천, 해양생태계에 미치는 영향을 검토하게 된다. 이외에 도로공사에 취직해 고속도로의 배수시설이나 교량, 교각의 설계를 맡기도 하고 설계회사나 일반 시공회사에서 일한다면 주로 댐, 하천 발전소의 설계 업무를 담당한다. 취재 한마디 존 F. 케네디는 “세계의 물 문제를 해결하면 2개의 노벨상을 받을 것이다”라고 했다. 현재 80여 개국이 심각한 물 부족상태에 놓여 있다. 이 글을 읽고 미래의 물 문제를 해결하는 수리공학자가 탄생하길 기대한다. |
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