유체역학(4판)

유체란 우리에게 친숙한 공기나 물과 같은 기체와 액체를 통틀어 부르는 말로서, 역학적 관점에서 말하자면 물체에 전단응력이 작용될 때 이에 저항하여 제 형체를 유지하지 못하고 연속적으로 변형하며 흐르는 성질을 가지는 물체를 가리킨다. 이런 유체가 정지 상태로 있거나 또는 운동 중에 있을 때 이에 관련된 물리적 현상을 연구하는 학문을 유체역학이라고 한다. 우리가 살고 있는 지구라는 환경에서 살펴볼 때, 지구 표면은 약 70%가 물로 이루어진 바다이고 그 위로는 공기가 둘러싸고 있으므로, 결국 우리는 유체와 불가분의 관계 속에서 살고 있는 셈이다. 또한 공학적으로 살펴보더라도, 하늘을 나는 비행기와 우주선, 바다의 선박과 잠수함, 도로 위를 주행하는 다양한 자동차와 같은 운송 수단뿐만 아니라 여러 가지 형태의 발전소, 풍력 터빈 시스템과 같은 각종 에너지 및 산업 플랜트 등 현대 문명을 대표하는 기계 시스템의 설계, 제작, 운전에 유체역학적 지식이 필수적으로 요구되고 있다.

유체역학은 광범위한 적용 분야를 가지므로 대학의 전공과목으로서 매우 중요한 기본 교과목이지만, 학문적 전개 과정이 복잡하고, 수학적 표현 방법이 까다로우며, 다소 추상적인 개념이 포함되기 때문에, 많은 학생들이 기본역학 과목 중에서도 가장 어렵다고 생각하는 과목이다. 그러나 한편으로 유체 유동에 관련된 것들은 일상생활이나 자연 현상 등에서 자주 경험하게 되는 것이므로, 본 교재에서는 학생들에게 유체의 유동 현상을 눈으로 직접 볼 수 있도록 가시적인 다양한 자료를 제공함으로써 학생들이 복잡한 미적분과 벡터 연산과 같은 수학적 표현을 보다 구체적으로 체득할 수 있도록 하였다. 이제까지 외국에서 저술된 수많은 유체역학 교재가 원서 또는 번역서의 형태로 국내 대학에 알려져 왔으나, 이번의 교재처럼 유동가시화, CFD 애니메이션, 사진 또는 삽화 등 수많은 실제 유체 유동 현상을 형상화시킨 자료를 제공함으로써 학생들의 이해를 증진시키는 교재는 드물었던 것이 사실이다. 본 교재와 더불어 제공되는 여러 가지 보조 교재도 학생들뿐만 아니라 강의 진행자들에게도 많은 도움이 될 것으로 믿는다.