토목공학

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토목공학(土木工學, 영어: civil engineering)은 인류 문명 발달의 가장 기본이 되는 자연 및 사회의 각종 재해공해로부터 인류를 보전하며, 국토 환경을 물리적으로 개조하여 인간의 생활에 더 쾌적하고 유용하게 쓸 수 있도록 연구하고, 인간과 자연의 공존을 생각하고 기술과 인간의 조화를 현실화하여 인간생활의 기반을 구축하고, 인류의 문명을 실현하여 사회를 유지하는 가장 기본적인 학문이다.

세계에서 가장 높은 교량인(H=343m) 프랑스 미요 교

개요[편집]

토목공학은 수리, 물리, 화학 등 자연화학을 이용한 모든 공학의 근간을 이루는 분야로, 도로, 교량, 고층구조물, 터널, 철도지하철, 공항, 항만해양시설, , 운하, 수력발전소, 조력발전소, 원자력발전소플랜트 설비 등 각종 사회 기반시설물의 계획, 설계, 해석, 시공, 유지관리, 운용 및 철거, 그리고 인간생명의 근원인 상하수도, 수로, 하천 등의 수자원 및 교통, 도시계획 등 국토건설, 산업입지조성 등 인류 생활환경 관리에 관한 이치와 방법 등을 연구하는 학문이며, 또한 지형공간 정보, 우주정거장 및 기지와 같은 인류 미래를 위한 지구 환경의 유지, 개발 및 관리와도 연계되는 응용과학 기술분야로서 기술 집약적인 최첨단 학문으로 발달해왔다.

역사[편집]

토목공학의 역사인류역사와 함께 시작되었다. 인류는 생명의 위협으로부터 안전한 삶의 터전을 얻기 위해 토목기술을 터득하였다. 문명의 발상과 더불어 운하와 육지의 길을 만들고, 마실 물을 얻으며 농사에 필요한 물을 확보하였다.

또한 지배자의 기념사업과 적의 침략을 방지하기 위한 방편의 마련에도 토목기술은 응용되었다. 현존하는 최고의 시설물로 기원전 27세기경 이집트의 피라미드나 기원전 2세기경 중국만리장성, 로마도로와 도수관 등은 토목기술의 발전 정도와 필요성을 보여주는 좋은 예이다. 한국 토목의 역사인 토목사에서도 한국의 최초의 토목구조물을 볼 수 있는데, 이를테면 고조선 시대 강화도 삼랑성(三郞城)으로 고려사 지리지, 여지승람 기록에도 찾을 수 있다. 삼국시대 삼국사기신라8대 아달라이사금 3년(서기 156년) 4월에 계림령 도로를 개통한 기록이 있는데, 현대의 문경새재 오솔길로 보이며, 동왕 5년(서기 158년) 3월 죽령 도로를 개통했는데, 영주-단양간 고갯길로 여겨진다.[1]

토목공학은 유사 이래로 인류의 삶을 질적으로 향상하는 데 큰 역할을 수행해 오고 있으며, 공학의 뿌리로서 건축, 기계, 전기 등 각종 공학분야들이 진보됨에 따라 전문화하여 분리, 독립하였다.

근대[편집]

근대의 토목공학은 유럽에서 발달되었으며, 특히 프랑스에서 군대의 축성술이 민간에게로 전수되면서 그 기틀이 잡히게 되었다. 프랑스 루이 14세 때 기술자의 조직으로 공병대가 창설되었는데, 이것이 근대에 있어 조직화된 최초의 토목기술자 집단이다. 프랑스공병사관들은 수학을 기초로 하는 과학적인 기술교육을 받았으며, 이들은 군대공사뿐 아니라 국민을 위한 공공사업에도 손을 대게 됨으로써 민간부분으로 전파되게 되었다. 1743년, 프랑스의 국립토목공학학교(L'ecole des Ponts et Chaussées)가 파리에 세워졌다. [2]

영국에서는 1760년경 존 스미튼(John Smeaton)에 의해 군사공학(military engineering)과 구분되는 개념으로서 1771년에 토목기술자협회가 결성되었고, 이때부터 토목기술자를 시민엔지니어(civil engineer)라 부르고, 토목기술을 시민공학(civil engineering)이라 하게 되었다. 1818년에는 영국토목학회가 헌장을 기안함으로써 서구의 근대 토목공학이 성립되게 되었다. [3]

대한민국에서는 산업화에 따라 학문을 받아들이면서 사용재료가 주로 흙과 돌, 나무 등으로 이루어져 있다는 사실에 착안하여 토목으로 쓴 것으로 보인다. 그러나 현대의 토목재료는 강철, 신소재에 이르기까지 대단히 다양해졌으므로, 원래의 취지에 맞는 시민공학 또는 사회기반공학 등으로 명칭을 변경해야 한다는 의견도 있다. 또, 학문적으로 거의 동일함에도 불구하고, 건물을 대상으로 하는 건축공학은 일본의 경우와 같이 토목공학과 구분하여 다루고 있다. 대한민국의 토목공학과는 1939년 한양대학교의 전신인 동아공과학원에서 최초로 개설되었다.

분류[편집]

구조공학[편집]

각종 건설 구조물에 가해지는 힘(과재 하중, 재료의 무게, 바람, 수압, 지진 등)에 대한 역학적 특성 및 거동을 연구한다.

지반공학[편집]

토목공학의 주 재료인 흙 및 암석의 공학적 특성과 구조물간 역학적 거동을 살피고, 토류구조물의 설치 및 설계에 관해 연구한다.

수공학[편집]

수자원 및 에너지 자원을 이용한 각종 기간 시설물인 댐, 해양, 항만구조, 하천, 플랜트 및 수자원시스템 공학을 다루는 학문이다.

환경공학[편집]

상하수도 수질, 대기, 폐기물 등의 합리적인 관리를 통해 쾌적하고 건강한 생활공간을 유지•보전케 하는 환경관련 분야를 다루는 분야이다.

재료공학[편집]

대한민국 최대 해상 복층교량인 부산 광안대교

교통공학[편집]

사람과 화물을 합리적으로 수송할 수 있도록 하는 교통시설의 계획, 설계, 운용 및 관리를 다룬다.

측량 및 지형정보공학[편집]

지형의 측량, 노선 설계를 비롯하여 지구, 우주공간에 존재하는 사물들의 정보 등을 탐측, 해석 및 연구하는 학문이다.

공공시설물 시공 관리[편집]

도시계획[편집]

기타[편집]

대한토목학회[편집]

대한민국 수립 후 자주적으로 국토를 건설하자는 취지로 토목인들이 단합하여 일시 조선공업기술연맹 산하 토목부를 구성하였다가, 1945년 10월 조선토목기술협회를 결성하여 토목공학의 발전과 토목기술의 향상을 위하여 활동하였으나, 한국전쟁으로 그 활동이 미약해지고 말았다. 1951년 12월 23일에 피난지인 부산광역시에서 토목인들이 다시 결속하여 토목기술자의 유일한 단체로서 대한토목학회를 설립하였다.

윤리 강령[편집]

대한토목학회가 제정한 “토목인의 윤리강령”의 전문(全文)은 다음과 같다.[4]

  1. 사회복지에 공헌한다.
  2. 자질향상과 기술발전에 진력한다.
  3. 기술자로서 양심과 명예를 존중한다.
  4. 안전을 제일로 한다.
  5. 환경보전에 최선을 다한다.
  6. 제 법규와 기준을 준수한다.
  7. 기술적 불합리를 적극 시정한다.

주석[편집]

  1. (1999년) 《한국토목사》. 대한토목학회
  2. 페르낭 브로델 (1995). 〈제6장 기술의 보급: 혁명과 지체〉, 《물질문명과 자본주의Ⅰ-2 일상생활의 구조 下》, 주경철 옮김, 서울: 까치, 618쪽. ISBN 89-7291-084-8 “…국립 토목공학학교(L'ecole des Ponts et Chaussées)는 1743년에 파리에 세워졌다. …”
  3. 부산대학교 토목공학과. 토목공학과란?. 부산대학교 토목공학과. 2010년 6월 20일에 확인.
  4. 송성수, <공학단체의 윤리강령에 관한 비교분석>

바깥 고리[편집]