토목유체역학/개수로 수리학(알기 쉬운)

물은 생명의 근원이고, 인류문명의 발상은 물과 함께 시작되었습니다. 세계 4대 문명 발상지인 이집트 문명, 메소포타미아 문명, 인더스 문명, 황하 문명 모두 나일강, 유프라테스강, 인더스강, 황하강과 같은 물이 풍부한 강 주변에서 발생하였습니다.

지구상의 물은 수증기, 물, 얼음 등의 여러 가지 형태로 지속적으로 하늘과 육지의 표면과 지하, 그리고 바다를 순환합니다. 인간의 삶에 필수적인 지구상 물의 97％는 바다가 차지하고 있고, 그 외 빙산이 2％, 하천, 호수 및 지하수가 1％ 정도 차지하고 있어 실제 우리가 사용하는 육지 상의 물은 아주 적습니다. 그리고 전 세계적인 인구의 증가, 산업의 발달, 가뭄 등으로 인해 물 수요는 점점 증가하고 있습니다. 특히 우리나라는 유엔이 지정한 물 부족 국가로 보다 효과적이고 체계적인 수자원관리가 필요하며, 수리 및 수자원 전문가들의 부단한 노력과 역할이 필요할 것입니다.

수리학(hydraulics)의 어원은 물이라는 의미인 그리스어 hydraulikos에서 유래되었으며, 물의 물리적인 성질과 역학적인 거동을 다루는 유체역학(fluid mechanics)을 응용한 공학의 한 분야입니다. 토목공학에서 물을 다루는 분야에는 수문학(hydrology), 수자원공학(water resources engineering), 하천공학(river engineering), 해안공학(coastal engineering), 항만공학(harbor engineering), 상?하수도공학(sanitary engineering), 환경공학(environmental engineering) 등 여러 분야가 있습니다.

본 저자는 20여 년 동안 대학 강단에서 수리학을 강의하면서 유체의 특성을 이론적으로 접근하고 이해하는 데 있어 학생들이 어떤 다른 역학보다도 많은 어려움을 느끼고 있다는 것을 알았습니다. 그러므로 본 교재는 토목 분야 유체역학 및 개수로 수리학을 처음으로 접하는 학생들이 기본적으로 숙지해야 하는 내용을 바탕으로 보다 쉽게 학문을 이해하고, 문제에 대한 접근 방법을 예제를 통해 최대한 구체적이고 간결하게 설명할 수 있도록 구성하였습니다. 또한 유체역학에 대해 많은 학생들이 토로하는 학문의 어려움을 해소하고 흥미를 유발하기 위해 수식의 유도과정을 될 수 있는 대로 쉽게 전개하였으며, 이해를 도울 수 있도록 최종적으로 도출된 수식에 대한 기본적인 개념과 물리적인 의미를 충분히 전달하려고 노력하였습니다. 그리고 용어에 대한 설명은 용어사전과 백과사전을 이용하여 함축적으로 나타내고자 하였습니다.