안녕하십니까. 김효진 과학 분야 전문가입니다.
토목공학
Q. 철도 교량에서 진동을 최소화하는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.교량에 전달되는 진동의 원인은 일반 교량이나 철도 교량 모두 통과하는 차량과 관련이 있습니다.철도교량의 진동은 통과하는 철도차량에 따라 다릅니다. 철도차량의 중량이 무겁고 통과속도가 빠를수록 진동이 증가하는 것은 직관적으로도 당연한 현상입니다. 진동은 주파수를 측정하여 구체적인 수로 표현할 수 있는데, 교량의 처짐과 관련이 있습니다.교량의 처짐을 감소시키려면 철도차량을 경량화하고 교량 통과시 감속하는 것입니다. 실제 서울의 지하철이 한강의 교량을 통과할 때, 교량의 처짐과 진동을 감소시키기 위해서 서행하는 경험을 할 수 있습니다. 또한 교량의 부재를 확대하여 처짐을 감소시키는 것입니다.
토목공학
Q. 구조적인 관점에서 지진에 견딜 수 있는 설계는 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.시설물들에 대해 법적으로 내진설계를 의무화하고 있습니다. 구조물의 규모나 지역을 고려하여 설계기준을 세부적으로 명시하고 있습니다.지진에 대비한 설계는 크게 내진설계와 면진설게로 나눌 수 있습니다. 내진설계는 지진에 대해 구조물이 버틸 수 있도록 내력을 갖춘 구조물을 설계하는 방법입니다. 면진설계는 지진을 면한다는 뜻이지만 실제로는 지진력을 감소시키는 방법입니다.지진이 구조물에 미치는 영향은 수평력입니다.이에 대비하기 부재의 확대, 철근및 콘크리트의 증가, 깊은기초의 확대를 합니다. 또한 면진장치나 감쇄장치를 설치하여 진동을 감소시킵니다.
토목공학
Q. 토목 공학이 도시 개발에 미치는 영향은??
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.토목공학은 사회의 기반시설을 갖추는 근간으로서 편리하고 풍요로운 인간의 삶을 추구하는 시스템입니다.사람이 이용하는 상하수도, 도로, 철도, 항공, 배, 건물, 아파트, 환경, 도시 등을 설계 및 시공하여 삶을 윤택하게 합니다. 조금 더 나은 삶을 추구하기 위해 환경을 복원 및 유지하기 위한 방법을 연구합니다.토목공학은 물리적인 환경만 발전시키는 것이 아니고 지속 가능한 세상을 만들기 위해 끊임없이 연구 및 개발을 합니다. 지구를 보존 및 보전하는 것뿐만 아니라 달, 화성 등 우주개발의 핵심이자 책임자로서 고민하는 중입니다.
토목공학
Q. 시골에 지하수를 펌프로 올려서 물을쓸건데요
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.지하수 심정펌프나 가압펌프 또는 순환펌프의 관은 PE 파이프로 연결합니다.엑셀 파이프는 비교적 간단한 곳에 사용하고 주관이나 가지관은 PE로 합니다. 이것은 진동을 동반한 펌프를 고려하고 지중이나 외기를 고려한 내구성 확보를 위함입니다.
토목공학
Q. 지표투과레이더 GPR탐사를 하면 싱크홀 사고를 막을수 있나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.GPR 탐사는 지표투과레이더에서 방출되는 전자기파가 지하를 투과 및 반사되어 돌아오는 물리적 원리를 이용한 것입니다.직접 굴착하지 않고 공동을 찾기 때문에 간편하고 시간이 들지않아 신속한 조사가 가능합니다. 측정이 가능한 깊이는 보통 10미터 이내라고 봅니다.
토목공학
Q. 원룸의 건축구조를 보면대부분 아랫쪽은 기둥
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.요즘 원룸 등의 다세대주택은 1층은 주차공간으로 활용되는 개방 구조물입니다.1층 주차장의 기둥과 측벽이 상부의 하중을 받아 지지하는 구조물의 형식입니다. 엘리베이터가 있는 곳은 엘리베이터의 벽도 기둥입니다.
토목공학
Q. 댐의 수압을 견디기 위해 사용하는 설계 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.댐은 구조물 자체의 중량, 즉 자중으로 수압을 견디는 구조물입니다. 그래서 중력식 댐이라고 부릅니다.댐에 작용하는 수압에 의한 모멘트보다 댐의 자중에 의한 모멘트가 크도록 설계합니다. 즉 댐이 전도되지 않고 안정하도록 설계합니다.수압은 직각삼각형의 형태로 작용하고 합력의작용점은 댐의 저부로부터 1/3 지점에 작용합니다. 이러한 이유로 댐은 상부에서 하부로 갈수록 단면이 형상이 큽니다.
토목공학
Q. 라오스에서 공사하던 사방댐 붕괴의 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.라오스의 세피안-세남노이 수력발전소의 보조댐이 2018년 7월 23일 붕괴된 사고입니다. 이 사고로 5억톤의 물이 범람한 사건입니다.이 보조댐은 자연 월류 방식으로 설계된 사력댐으로 별도의 수문이 설치되어 있지 않은 구조입니다.붕괴의 원인은 모두 추측입니다. 부실시공, 운영미흡, 자연재해 등에 대한 내용도 관련 당사자들의 주장일뿐 정확한 원인은 알 수 없습니다. 개인적으로 볼 때, 붕괴된 이후 건조된 상태의 연합뉴스 자료사진을 보면 보조댐이라고 하기에도 민망할 정도로 규모가 작은데, 붕괴는 차치하더라도 홍수의 원인이 댐이라는 것도 납득하기가 어렵네요. 자연재해일 가능성에 한 표 던지겠습니다.굳이 따져서 강수량을 잘못 예측하여 설계한 탓으로 몰면 할 말은 없겠지만 설계의 개념을 알면 모순적이고 무지한 말입니다. 극단적으로 수천미터 높이로 콘크리트댐을 설계하면 됩니다. 그럼 공사금액은 수백만배 증가하는데, 이렇게 할 것 같으면 설계의 존재 이유가 없어집니다. 설계의 개념을 조금 설명하자면, 가령 50년 주기로 1번 폭우가 내려서 홍수가 발생되는 인명피해,경제적피해가 100년 주기의 폭우를 대비한 건설비보다 작다면 50년 주기로 설계합니다. 즉 사람이 죽더라도 국가의 재산 피해가 작은 쪽을 선택하는 것이 설계의 기본 취지입니다.라오스는 2020년 인근 지역에 붕괴된 댐을 대신할 콘크리트댐을 완공하였습니다. 현재 78개의 댐을 운용중이며, 2030년까지 100개의 댐 건설을 목표로 하고 있습니다.
토목공학
Q. 토목 관련 일을 하기 위해서는 토목 자격증 외에 필요한게 무엇이 있을까요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.컴퓨터의 이해가 필요합니다. 공학적인 프로그램의 이해도가 필요합니다. 기초적인 흐름만 알아도 직무에서 사용하게 될 프로그램을 금방 알 수 있습니다. 일반적인 워드, 엑셀 등 사무자동화 프로그램도 기초적인 것은 알아야 합니다. 캐드 같은 프로그램도 연습해둬야 합니다.한자와 일본어도 공부하면 좋습니다. 참고서적이 일본책이 많습니다. 건설 분야는 영어를 우리말로 번역한 용어가 많아서 한자를 알면 정의나 개념을 파악하는데, 매우 큰 도움이 됩니다. 욕심을 내자면 독일어도 공부하면 좋습니다. 설계회사에서 근무하다 보면 독일 설계기준을 참고하는 경우도 있습니다.예를 들면 보잉사가 아닌 에어버스사의 항공기가 운행하는 공항의 구조물과 관련한 직무를 수행할 때, 영어만 아는 사람보다 독일어까지 아는 사람은 일을 어렵지 않게 할 수 있습니다. 보잉사가 없는 A300 대형항공기가 취항하는 공항의 구조물들이 독일 설계기준이면 독일어를 아는 사람이 홀로 빛이 납니다. 설계뿐만 아니라 공사 현장에서 근무해도 미국인이나 독일인 감리를 만나기도 하는데, 조언을 구할수도 있습니다. 의외로 독일인이 많고 감리 보고서의 원본도 독일어인 경우도 많습니다.
토목공학
Q. 토목 관련 분야에서 자격증을 취득할 수 있는 자격증은 어떤게 있나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.산업인력공단에서 시행하는 토목 관련 분야의 자격증은 건설 분야의 직무와 관련된 것이므로 많습니다.기능사, 산업기사, 기사, 기술사의 등급으로 나뉘어져 있으며, 각각 요구하는 응시자격이 있습니다. 일반적으로 취업시 우대하는 종목, 본인이 목표로 하는 회사나 직무와 관련된 종목을 취득하는 편입니다. 그런데 종목명, 과목명은 달라도 중복되는 내용이 있으므로 본인이 접근하기 쉬운 종목을 우선 순위로 정하는 것도 좋은 전략입니다.기사의 예를 들면 종류는 토목, 건설재료시험, 측량 및 지형공간정보 등의 종목이 있습니다. 이 세 가지가 가장 기본이 되는 종목입니다. 여기에 본인이 하고자 하는 직무에 따라 건설안전, 건축, 콘크리트 기사 등을 취득하기도 합니다.난이도는 종목마다 차이가 있습니다. 토목기사는 가장 어려운 자격증입니다. 유튜브나 통계를 보면 합격률로 평가하여 전기기사가 어렵다고 하는데, 응시하는 사람의 수준과 문제의 수준이 다른 것은 고려하지 않은 비교입니다. 다른 자격증과는 비교자체가 되지 않습니다. 다른 자격증은 비전공자도 취득이 가능하지만 토목기사는 표면적으로는 1차의 경우 6개지만 실제 세부적으로 보면 여러 과목입니다. 거기에 죄다 역학이고 그나마 역학이 아닌 측량도 실제 3~4과목입니다. 다른 전공의 자격증보다 2~3배 어려운 수준이 아니고 많이 어렵습니다.