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건축공학

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건축공학
시저 펠리의 래트너 애슬레틱 센터는 하중을 지탱하는 장치로 와이어로프와 마스트를 사용한다.
학문명건축공학

건축공학(建築工學, 영어: architectural engineering, building engineering)은 건축물의 공학적 설계 및 건설과 관련된 학문으로, 환경, 구조, 기계, 전기, 컴퓨터, 내장 및 기타 연구 분야를 다룬다. 이는 건축, 기전공학, 컴퓨터 공학, 항공우주공학, 토목공학과 관련이 있으나, 이러한 다양한 공학 분야를 통해 기반 시설을 설계하는 예술이자 과학이라는 점에서 인테리어 디자인 및 건축 디자인과는 구별되며, 관련 공학적 발전과 조화를 이루어야 한다.[1]

온실 기체 배출 감소부터 탄력적인 건축물 건설에 이르기까지, 건축공학자들은 21세기의 여러 주요 과제를 해결하는 데 앞장서고 있다. 이들은 최신 과학 지식과 기술을 건축물 디자인에 적용한다. 상대적으로 새로운 면허 전문직인 건축공학은 20세기에 급격한 기술 발전의 결과로 등장했다. 건축공학자들은 오늘날 세계가 직면한 두 가지 주요 역사적 기회, 즉 (1) 급격히 발전하는 컴퓨터 기술과 (2) 환경적 지속 가능성이라는 병행되는 혁명의 최전선에 있다.[2][3]

건축가와 건축공학자는 모두 건축 설계와 건설에서 중요한 역할을 하지만, 집중하는 측면이 다르다. 건축공학자는 기술적이고 구조적인 측면을 전문으로 하여 건축물이 안전하고 효율적이며 지속 가능하도록 보장한다. 이들의 교육 과정은 건축과 공학을 결합하여 구조적 무결성, 기계 시스템, 에너지 효율성에 중점을 둔다. 이들은 건축 시스템을 설계 및 분석하고, 타당성 조사를 수행하며, 건축가와 협력하여 기술적 요구 사항을 전체 설계에 통합한다. 반면, 건축가는 미학적, 기능적, 공간적 요소를 강조하며, 고객의 요구를 충족하고 규정을 준수하기 위해 디자인 콘셉트와 상세 계획을 개발한다. 이들의 교육 과정은 디자인 이론, 역사, 예술적 측면에 중점을 두며, 설계가 정확하게 구현되도록 건설 과정을 감독한다.

건축공학의 세부 분야

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기계, 전기, 배관(MEP)

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건축물 내의 MEP 시스템

기계공학 및 전기공학 엔지니어는 건축 설계 분야에 종사하는 전문가들이다.[4][5][6][7] 이는 미국 전역에서 기계, 전기, 배관(MEP)으로 알려져 있으며, 영국, 캐나다, 오스트레일리아에서는 건축설비공학이라고 불린다.[8] 기계 엔지니어는 종종 공기조화기술(HVAC), 배관, 빗물받이 시스템을 설계하고 감독한다. 배관 설계자는 종종 단순한 화재 방지 시스템에 대한 설계 사양을 포함하지만, 더 복잡한 프로젝트의 경우 화재안전공학 전문가가 별도로 고용된다. 전기 엔지니어는 건축물의 배전, 통신, 화재 경보, 신호 장치, 낙뢰 방지 및 제어 시스템, 그리고 건축 조명 디자인 시스템을 담당한다.

구조공학

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구조공학은 건축 환경(건축물, 교량, 장비 지지대, 타워 및 벽)의 분석과 설계를 포함한다.[9][10] 건축물에 집중하는 이들은 때때로 비공식적으로 "건축 엔지니어"라고 불린다. 구조 엔지니어는 재료역학, 구조 해석, 그리고 건축물 자체의 무게, 거주자와 내용물에 의한 하중, 바람, 비, 얼음과 같은 극한 상황, 그리고 지진공학이라고 불리는 구조물의 지진 대비 설계를 예측하는 전문 지식이 필요하다. 건축공학자는 때때로 구조적 측면을 자신의 설계에 통합하기도 하는데, 전문 분야로서의 구조공학은 건축가 및 다른 공학 전문가들과 긴밀히 협력한다.[11][12]

지속 가능한 공학

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지속 가능한 공학은 환경적 균형을 유지하고 미래 세대가 자연환경을 훼손하지 않으면서 자신의 필요를 충족할 수 있도록 에너지와 자원을 사용하는 방식으로 시스템을 설계하거나 운영하는 것을 포함한다.[13] 건축공학자는 교육, 훈련 및 실무에서 지속 가능한 공학 원칙의 영향을 받으며, 환경적 영향을 최소화하고 에너지 효율성을 향상하는 건축물과 구조물을 만들기 위해 지속 가능한 설계 전략을 통합한다.

건축 외피 공학

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건축 외피 및 파사드 공학은 내부 환경과 외부 환경 사이의 장벽 역할을 하는 건축물의 외각을 설계하고 관리하는 것을 포함한다. 여기에는 벽, 지붕, 창문, 문 및 공기, 물, 빛, 소음과 같은 외부 요소로부터 건축물을 보호하는 기타 구성 요소가 포함된다.

건축 외피는 온도, 습도, 공기 흐름을 제어하여 실내 쾌적성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 또한 겨울철 열 손실과 여름철 열 획득을 최소화하여 건축물의 에너지 효율성에도 기여한다. 이 분야의 엔지니어는 외피가 구조적으로 견고하고 미학적으로 만족스러우며 다양한 기능적 요구 사항을 충족하도록 효과적으로 작동하는지 확인하는 일을 한다.

화재안전공학

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화재안전공학은 화재의 영향을 예방, 통제 및 완화하는 시스템과 관행의 설계 및 적용에 중점을 둔 건축공학의 하위 분야이다. 이 학문은 예방 조치, 감지 시스템 및 대응 전략을 결합하여 화재의 파괴적인 영향으로부터 사람, 재산 및 환경을 보호하는 것을 목표로 한다.

화재안전공학자는 자신의 전문 지식을 활용하여 잠재적인 화재 시나리오를 분석하고, 화재 및 연기 확산을 모델링하며, 생명과 재산을 효과적으로 보호하는 시스템을 설계한다. 이들은 건축가, 건설업자, 안전 관계자와 협력하여 화재 방지 조치를 건축물과 시설의 전반적인 설계 및 운영에 통합한다.

음향공학

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건축 설계에서의 음향공학 또는 음향학 공학은 건축물 내부와 주변의 소리를 제어하여 쾌적하고 기능적인 청각 환경을 만드는 데 중점을 둔다. 이 분야는 소음 수준을 관리하고, 음질을 개선하며, 효과적인 방음을 보장하기 위한 원칙을 연구하고 적용한다.

음향공학자는 건축가, 건설업자 및 다른 엔지니어들과 긴밀히 협력하여 소리 제어 조치를 건축물의 전반적인 설계에 통합한다. 이들은 첨단 모델링 및 시뮬레이션 도구를 사용하여 다양한 공간에서 소리가 어떻게 행동할지 예측하고, 원하는 음향 성능을 달성하기 위해 다양한 재료와 기술을 사용한다. 이들의 목표는 건축물 거주자의 특정 요구와 의도된 용도에 맞는 음향적으로 쾌적한 환경을 만드는 것이다.

미국의 건축공학자(PE)

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미국의 많은 관할 구역에서 건축공학자는 면허를 가진 공학 전문가이다.[14] 일반적으로 EAC/ABET 인증 건축공학 대학 프로그램을 졸업한 사람으로서, 건축가-엔지니어 팀과 경쟁하여 건축물 전체 설계를 수행하거나 건축 설계의 구조, 기계, 전기 분야 중 하나에서 실무를 수행하도록 준비하지만, 통합적인 건축 요구 사항에 대한 이해를 갖추고 있다.[15] 일부 주에서는 예외 없이 EAC/ABET 인증 공학 프로그램의 학사 학위를 요구하지만, 약 3분의 2의 주에서는 라이선스를 가진 공학 전문가가 되기 위해 ETAC/ABET 인증 건축공학 기술 프로그램의 학사 학위를 인정한다. 응용 공학 기술을 갖춘 건축공학 기술 졸업생은 종종 공학 석사 학위 및 NAAB 인증 건축학 석사 학위를 통해 추가 학습을 하여 엔지니어와 건축가 면허를 모두 취득한다. 이 경로는 개인이 두 분야 모두에서 주 면허 시험을 통과할 것을 요구한다. 주마다 시험을 치르기 전에 라이선스를 가진 엔지니어 및 등록된 건축가 밑에서 근무하며 쌓은 경험을 다루는 방식이 다르다. 이 교육 모델은 공학 위원회(Engineering Council)가 공인 엔지니어로 등록되기 위해 공학 분야의 인증된 MEng 또는 석사 학위를 요구하는 영국의 교육 시스템과 더 일치한다. 미국 건축사협회 연합 (NCARB)은 건축가의 면허 및 자격 부여를 촉진하지만 등록 요건은 주마다 다른 경우가 많다. 뉴저지주에서는 등록된 건축가가 PE 시험을 볼 수 있으며, 전문 엔지니어가 건축사 자격 시험(ARE)의 설계 부분을 응시하여 등록된 건축가가 될 수 있다.

19세기 후반에 초기 공학 분야의 모델을 따르는 공식적인 건축공학 교육이 발달했으며, 20세기 중반에 이르러 미국 전역에 널리 퍼졌다. 1990년대에 특정 "건축공학" NCEES 기술사 등록 시험이 제정되고 2003년 4월에 처음 시행되면서, 건축공학은 미국에서 별개의 공학 분야로 인정받게 되었다. 현재 NCEES 계정을 통해 엔지니어는 "상호 인정"을 통해 다른 주에서도 PE 면허를 신청할 수 있다.

대부분의 면허 규제 관할 구역에서 건축공학자는 건축가 면허를 동시에 보유하지 않는 한 건축 실무를 할 권한이 없다. 지진이 잦은 지역이나 병원과 같이 중요도가 높은 특정 유형의 건축물에 대한 구조공학 실무는 별도의 면허를 요구할 수도 있다. 규정과 관습적인 실무는 주나 도시마다 매우 다양하다.

건축공학자로서의 건축가

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일부 국가에서 건축 실무는 건축물의 건설을 계획, 설계 및 감독하는 것을 포함하며, 전문직으로서 건축 서비스를 제공하는 건축학은 "건축공학"이라고 불린다. 일본에서는 "1급 건축사"가 건축가와 건축 엔지니어의 이중 역할을 수행하지만, 일정 규모 이상의 건축물에 대해서는 면허를 가진 "구조 설계 1급 건축사"(構造設計一級建築士)의 서비스가 필요하다.[16][17][18]

한국어나 아랍어와 같은 일부 언어에서 "건축가"는 문자 그대로 "건축공학자"로 번역된다. 일부 국가에서 "건축공학자"(이탈리아의 ingegnere edile 등)는 건축을 실무할 자격이 있으며 흔히 건축가로 불린다. 이들은 종종 구조 엔지니어를 겸하기도 한다. 독일, 오스트리아, 이란 및 대부분의 아랍 국가와 같은 다른 국가에서는 건축학 졸업생이 공학 학위(Dipl.-Ing. – Diplom-Ingenieur)를 받는다.[19]

스페인에서 "건축가"는 기술 대학 교육을 받았으며 건축 구조 및 시설 프로젝트를 수행할 법적 권한을 가지고 있다.[20]

브라질에서 건축가와 엔지니어는 과거에 동일한 인증 과정(Conselho Federal de Engenheiros, Arquitetos e Agrônomos (CONFEA) – 연방 공학, 건축 및 농학 위원회)을 공유했다. 현재 브라질의 건축가와 도시 계획가는 독자적인 인증 과정(CAU – 건축 및 도시 계획 위원회)을 가지고 있다. 전통적인 건축 디자인 훈련 외에도 브라질 건축 과정은 구조, 전기, 수력 및 기계 공학과 같은 공학 분야의 보충 교육도 제공한다. 졸업 후 건축가는 건축 계획에 집중하지만, 소규모 건축물에 관한 한(전기 배선의 경우 건축가의 자율성이 30kVA 이하 시스템으로 제한되며 전기 엔지니어가 수행해야 함) 건축물, 도시 환경, 건설된 문화 유산, 조경 계획, 인테리어 계획 및 지역 계획에 적용하여 건축물 전체를 책임질 수 있다.[21][22][23]

그리스에서 면허를 가진 건축공학자는 폴리테크닉 대학교에 속한 건축 학부 졸업생으로,[24] "공학 학위"를 취득한다. 이들은 5년의 연구 과정을 거쳐 졸업하며 그리스 기술사 협회(TEE – Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος)의 회원이 되면 완전히 자격을 갖춘 건축가가 된다.[25][26] 그리스 기술사 협회는 건축뿐만 아니라 모든 공학 분야를 아우르는 10만 명 이상의 회원을 보유하고 있다. 회원이 되기 위한 전제 조건은 자격을 갖춘 엔지니어 또는 건축가로서 면허를 취득하고 그리스 대학 또는 외국 동등 학교의 공학 및 건축 학교를 졸업하는 것이다. 그리스 기술사 협회는 그리스나 해외에서 졸업한 모든 분야의 엔지니어와 건축가에게 작업 면허를 제공하는 인증 기관이다. 면허는 시험을 거쳐 수여된다. 시험은 1년에 3~4회 실시된다. 볼로냐 과정에 따라 공학 학위는 ECTS 단위(300) 기준으로 석사 학위와 동일하다.[27]

교육

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건축, 구조, 기계 및 전기 공학 분야는 각각 대학교 프로그램을 이수하여 충족되는 잘 확립된 교육 요구 사항을 가지고 있다.[28]

캐나다에서 CEAB 인증 엔지니어 학위는 캐나다 어디에서나 기술사(P.Eng)로 등록하기 위한 최소 학업 요건이며, 다른 모든 공학 학업 자격을 측정하는 기준이다.[29] 비 CEAB 인증 프로그램 졸업생은 자신의 교육이 최소한 CEAB 인증 프로그램 졸업생의 교육과 동등하다는 것을 증명해야 한다.[29]

베트남에서 엔지니어 학위는 5년의 공부를 마친 후 첫 학위인 'Bằng kỹ sư'라고 불린다. 베트남 교육부는 국제 규정에 따르지 않는 학위 명칭에 대해서도 별도의 규정을 발행했다.[30][31][32]

공기조화기술 장치는 중앙 위치에서 공기를 가열 및 냉각하는 데 사용된다(이미지를 클릭하여 설명 보기). 음향공학과 공기조화기술 지식을 결합하는 것은 건축공학의 다학제적 성격의 한 예이다.

단일 통합 연구 분야로서의 건축공학

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그 다학제적 공학 접근 방식은 건축공학을 건축가(건축가의 분야)와 구별하는 요소이며, 다른 공학 분야와 비교했을 때 통합적이고 별개이며 단일한 연구 분야이다.

건축에 대한 교육과 이해를 통해, 이 분야는 전체적인 건축 설계 내에서 건축 시스템의 통합을 추구한다. 건축공학은 공기조화기술(HVAC), 배관, 화재 방지, 전기, 조명, 건축음향학 및 구조 시스템을 포함한 건축 시스템의 설계를 포함한다. 일부 대학 프로그램에서는 학생들이 시스템 중 하나에 집중하도록 요구하지만, 다른 곳에서는 일반적인 건축 또는 건축설비공학 학위를 받을 수 있다.

같이 보기

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각주

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  1. ↑ Definition of architectural engineering. Merriam Webster Dictionary.
  2. ↑ “Penn State Engineering: Architectural Engineering | What is architectural engineering?”. 《www.ae.psu.edu》. 2020년 11월 24일에 확인함.
  3. ↑ “What is Architectural Engineering?”. 《Civil, Architectural and Environmental Engineering》. The University of Texas at Austin. 2019년 6월 14일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2026년 7월 7일에 확인함.
  4. ↑ “What is Mechanical Engineering?”. 2018년 12월 28일.
  5. ↑ 〈mechanical engineering〉 Four판. 《The American Heritage Dictionary of the English Language》. 2014년 9월 19일에 확인함.
  6. ↑ Ronalds, B.F. (2016). 《Sir Francis Ronalds: Father of the Electric Telegraph》. London: Imperial College Press. ISBN 978-1-78326-917-4.
  7. ↑ Ronalds, B.F. (2016). “Sir Francis Ronalds and the Electric Telegraph”. 《International Journal for the History of Engineering & Technology》 86: 42–55. doi:10.1080/17581206.2015.1119481. S2CID 113256632.
  8. ↑ “Building Services Engineers Bring Buildings to Life”. 《Chartered Institution of Building Services Engineers》.[깨진 링크(과거 내용 찾기)]
  9. ↑ “FAO online publication” (PDF). 2016년 11월 19일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서.
  10. ↑ “What is a structural engineer”. 《RMG Engineers》. 2015년 11월 30일. 2015년 12월 8일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2015년 11월 30일에 확인함.
  11. ↑ “Some Useful Numbers on the Engineering Properties of Materials (Geologic and Otherwise)” (PDF). Stanford University. 2012년 6월 16일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2013년 12월 5일에 확인함.
  12. ↑ “ETABS receives "Top Seismic Product of the 20th Century" Award” (PDF). 《Press Release》. Structure Magazine. 2006. 2012년 11월 27일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2012년 4월 20일에 확인함.
  13. ↑ “Sustainable Development” (영어). 《International Institute for Sustainable Development》. 2024년 7월 22일에 확인함.
  14. ↑ “Licensure”. NCEES. 2012년 11월 1일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2013년 10월 20일에 확인함.
  15. ↑ “Architectural Engineering Institute | ASCE”. 《www.asce.org》. 2014년 12월 22일에 원본 문서에서 보존된 문서.
  16. ↑ “Architects / Building Engineers in Japan” (PDF). The Japan Architectural Education and Information Center. 5쪽. 2013년 11월 24일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서. 2014년 8월 16일에 확인함.
  17. ↑ “What's the difference between an architect and a building designer?” (영어). 《BUILD》. 2021년 3월 3일에 확인함.
  18. ↑ Murray, Peter (1986). Burckhardt, Jacob (편집). 《The Architecture of the Italian Renaissance》. Knopf Doubleday Publishing Group. 242쪽. ISBN 0-8052-1082-2.
  19. ↑ “Bundesarchitektenkammer e.V.”. 《www.bak.de》. 2007년 4월 27일에 원본 문서에서 보존된 문서.
  20. ↑ “BOE-A-1999-21567 Ley 38/1999, de 5 de noviembre, de Ordenación de la Edificación.”. 《www.boe.es》.
  21. ↑ “Resolução 1010/05 – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo – CONFEA”. 2013년 5월 15일에 원본 문서에서 보존된 문서.
  22. ↑ LEI nº 12.378, de 2010 – Presidência da República
  23. ↑ Jakel, Keli. “Professional Home Organization Services Denver”. 《organizedbykeli.com》.
  24. ↑ 폴리테크닉 (그리스)
  25. ↑ “TEE”. 《TEE》.
  26. ↑ “Role & Objectives”. Technical Chamber of Greece. 2011년 8월 14일에 원본 문서에서 보존된 문서.
  27. ↑ 볼로냐 과정#유럽 고등교육 지역의 자격 프레임워크
  28. ↑ Antoly I. Bologomov (1974). 《Comparability of Engineering Courses and Degrees》 (PDF). Paris: The 유네스코 Press. 49–58쪽.
  29. 1 2 “Canadian Engineering Accreditation Board - APEGM”. 2014년 2월 2일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2014년 11월 9일에 확인함.
  30. ↑ thanhnien.vn (2019년 12월 31일). “Bằng kỹ sư tương đương bằng thạc sĩ” (베트남어). 《thanhnien.vn》. 2023년 11월 10일에 확인함.
  31. ↑ “Kỹ sư tốt nghiệp bằng giỏi: 'Tôi từng hối hận vì đã vào đại học'” (베트남어). 《VietNamNet News》. 2023년 11월 10일에 확인함.
  32. ↑ thanhnien.vn (2022년 12월 17일). “Hàng loạt ngành chuyển từ đào tạo kỹ sư sang cử nhân” (베트남어). 《thanhnien.vn》. 2023년 11월 10일에 확인함.

외부 링크

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