지난 시간에 흐르지 않는 물의 압력(정수압)은 한 위치에선 어느 방향에서나 같다고 말했습니다. 물 속 한 지점을 잡으면, 그 지점을 누르는 물의 압력은 방향에 관련 없이 같습니다. 그 수압 크기는 깊이 곱하기 단위중량이며, 기준은 대부분 수면이라 대기압은 무시됩니다.

  하지만 아무리 생각해도 이상합니다. 물이 위에서 누르니까 아래루 누르는 수압은 이해가 됩니다. 하지만 옆에서, 또 아래에서 위로 누르는 수압도 같다니요? 파스칼의 원리로 이것을 증명할 수 있습니다. 지난 시간엔 생략했지만 이번엔 제대로 한번 파고들어 보겠습니다.

파스칼의 원리 증명

여기 정지한 물이 있습니다. 모기 유충도 녹조도 없는 깨끗한 물이군요.

물 가운데에 있는 부분을 임의로 잘라 보겠습니다. 직각삼각형 모양으로 자를 겁니다. 직각삼각형으로 자르는 이유는 나중에 알게 됩니다.

  이 직각삼각형 모양 물은 세 방향에서 힘을 받습니다. 왼쪽에서 받는 수압, 빗변이 받는 수압, 아래에서 위로 받는 수압이 있습니다. 여기에 중력이 물을 아래로 당겨 물 자체의 무게(자중)이 아래 방향으로 생깁니다.

  편의를 위해 축을 긋고 길이를 표시하겠습니다. 저희는 아주 작은 부분을 잘라냈기 때문에 깊이에 따른 수압 변화는 적어도 이 삼각형엔 없는 것으로 간주합니다. 무게는 W로 하고 세 가지 압력은 P로 씁니다.

네 가지 힘을 하나씩 계산해 봅시다.

1) 왼쪽에서 누르는 힘은 압력으로 생깁니다. 압력에 면적을 곱하면 힘이 나올 겁니다. 폭을 dx라 합시다. 그럼 왼쪽에서 누르는 힘은 Px X dz X dy입니다.

2) 아래에서 누르는 힘도 방법은 같습니다. 수압에 면적을 곱합니다. Pz X dy X dx.

3) 빗변을 누르는 힘은 방향이 수직/수평이 아닙니다. 일단 크기부터 구합시다. Ps X dx X ds입니다. ds는 빗변 부분 길이입니다.

4) 물의 무게 W는 단위중량 곱하기 부피입니다. 부피는 직각삼각형 넓이에 dx를 곱한 값입니다.

  정역학을 배웠다는 가정 하에, 우린 힘의 평형식을 세울 수 있습니다. 이 물은 정지한 상태니까 힘의 합력은 0입니다. 평형식을 가로와 세로로 나누어 계산해 봅시다. 먼저 가로(y축)입니다. x축 방향의 힘은 왼쪽에서 누르는 힘과 빗변에서 누르는 힘의 가로 방향성분입니다. 사인(sinθ)을 곱하면 가로 방향이 성분이 나올 겁니다.

(오른쪽 방향을 +로 설정한 것임)

  두 항에 dx가 공통이니까 나누어 없앨 수 있습니다. sinθ는 dz/ds와 같습니다. 이걸 식에 대입하면 ds sinθ를 dz로 고칠 수 있습니다. 따라서 dz도 나누어 없애기 가능해집니다. 그럼 남은 건 두 P뿐이군요.

  Py=Ps가 됩니다. 따라서 옆에서 누르는 수압은 빗변을 누르는 수압과 같습니다. 세로(z축)도 보겠습니다. 세로 방향에 있는 힘은 세 가지입니다. 아래에서 수압으로 누르는 힘, 물의 무게, 빗변에서 누르는 힘의 세로 성분입니다. 세로 성분은 cosθ를 곱하면 나옵니다.

(위 방향을 +로 설정한 것임)

  세 항에 dx가 공통이니까 나누어 없앱니다. cosθ는 dy/ds이고, ds cosθ은 dy입니다. dy로 바꾸어 보니 세 항에 dy가 같이 있게 되네요. 이것도 없앱니다.

  조금 어색한 형태가 되었습니다. 그런데 우리는 한 '점'에 가하는 정수압을 알고 싶습니다. '점'엔 길이가 없으므로 dz를 없앨 수 있습니다. 따라서 Pz=Ps가 성립합니다.

  결과적으로 Py=Pz=Ps가 됩니다. 옆에서 누르는 수압은 위에서 누르는 수압과 같습니다. 우린 θ가 몇 도인지 딱히 정하지 않았습니다. 즉 θ를 몇 도로 하든 상관없이 이 식이 성립합니다. 어떤 각도를 정해 그 각도로 누르는 정수압을 계산해도 모두 같다는 말입니다. 따라서 파스칼의 원리에 따라 정수압은 방향에 무관하다는 것이 증명되었습니다.

  틀림없이 jpg 파일인데 받고 보니 이상한 jfif라는 확장자가 된 사진이 있습니다. 몇몇 이미지뷰어는 잘 읽는데, 못 읽는 뷰어도 있는 데다 업로드도 힘듭니다. 걸그룹 직찍을 모으다 보면 이런 일이 너무 짜증납니다. 어차피 어디 올리지는 않을 거라 상관은 없지만 거슬리기 짝이 없습니다. jfif와 jpg는 아주 유사한 확장자라는 말을 들었습니다. 그래서 jpg 대신에 이 낯선 파일로 다운로드되는 거겠죠. 이런 문제는 윈도우 10만의 문제로 추측됩니다.

2019/05/05 - [정보] - jpg large(jpg 라지) 확장자 변환하기

첫 번째 해결법) 확장자 바꾸기로 해결

말했듯이 jfif는 jpg와 아주 흡사합니다. 파일명에 확장자를 포함하는, 그래서 확장자를 실수로 바꿨다가 파일을 못 쓰게 되는 경우가 있죠? 이게 좋은 점도 있습니다. 확장자를 jpg로 바꾸면 알아서 jpg 파일이 되기도 합니다. 이건 컴퓨터 설정에 따라 되지 않을 수도 있습니다.

두 번째 해결법) 변환 사이트로 해결

이미지파일 확장자를 변환해주는 사이트가 많습니다. 저는 개인적으로 Convertio라는 사이트를 애용합니다.

https://convertio.co/kr/jfif-jpg/

세 번째 해결법) 레지스트리로 해결

  레지스트리를 조절하면 jfif 대신 jpg로 다운받도록 컴퓨터 설정을 바꿔버릴 수 있습니다. [실행]에서 'regedit'를 실행하면 레지스트리 편집기가 켜집니다.(윈도10이라면 바로 '레지스트리 편집기'를 검색하면 됩니다) 이후

HKEY_CLASSES_ROOT\MIME\Database\Content Type\image/jpeg

으로 갑니다.

여기서 Extension의 값이 .jfif라면 .jpg로 바꿔 줍니다. 참고로 제 컴퓨터에는 이 경로가 없었지만, 근원적 해결책이기도 하고 도움이 될까 해서 이 방법도 올립니다.

  학교에서 그래프로 수업을 진행하거나, 자기 홈페이지에 그래프를 올리거나, 보고서와 ppt에 그래프를 삽입하고 싶은 분은 주목하기 바랍니다. 물론 엑셀이라는 훌륭한 그래프 그리는 유틸리티가 있습니다. 하지만 엑셀은 점을 바탕으로 그래프를 그리지 공식에 따라 그리지 않습니다. 그래서 데스모스를 추천합니다. 데스모스(Desmos)에 들어가면 무료로 다양한 그래프를 그리고 편하게 다운로드 받을 수 있습니다.

데스모스 가기

사용법

  첫 화면입니다. 오른쪽에 모눈종이가 있습니다. 왼쪽이 입력창입니다.

 함수식을 입력하면 그래프가 나타납니다. 'y='는 포함해도 되고 안 해도 됩니다. '^'를 이용하면 제곱 표현이 됩니다. 왼쪽 아래 키보드 마크를 누르면 계산기처럼 메뉴가 나와서 더 쉽게 식을 쓸 수 있습니다. 쓸 수 있는 식은 꽤 많습니다. 1차함수, 다차함수는 물론이고 삼각함수, 쌍곡선함수(하이퍼볼릭), 원과 타원, 절대값도 가능합니다.

  왼쪽 위 '+'를 누르면 그래프를 추가합니다. +를 누르고 '표'를 추가하면   점 단위로 찍을 수 있습니다. 톱니바퀴 모양을 누르면 설정에 들어갑니다. 이곳에서 그래프를 삭제하거나 그래프 색을 바꿀 수 있습니다. 모눈종이 위 그래프에 마우스를 올리면 자세한 좌표를 볼 수 있습니다.

  화면 오른쪽 위 내보내기 버튼을 누르면 페이지 주소가 생성됩니다. 원하는 곳에 보내서 다같이 그래프를 나눌 수 있습니다. 또 코드를 얻어 웹페이지에 삽입할 수 있고, PNG 이미지 파일로 내보내기할 수도 있습니다. 꽤 기능이 좋지요? 데스모스는 공학계산기도 지원합니다.

공학계산기

  잠수함을 튼튼하게 짓지 않으면 심해에서 수압에 찌그러지게 됩니다. 수압은 물이 만드는 압력입니다. 물도 엄연히 무게가 있는 물질이고 깊이 들어갈수록 물의 무게는 우리를 짓누르게 됩니다. 그렇다면 공학자로서 그 물의 무게를 묻지 않을 수가 없습니다.

  우선 정수압(Hydrostatic Pressure)이라는 개념부터 알고 넘어갑시다. 정수압은 흐르지 않는 물의 압력입니다. 흐르는 물의 압력 즉 동수압은 나중에 알아보고 우선 가만히 있는 수압부터 생각합시다. 상식적으로 깊이 들어갈수록 수압은 세집니다. 아래로 갈수록 위에 있는 물 깊이가 깊어지고 위에서 누르는 물의 양도 많아집니다. 정수압은 그래서 깊이 곱하기 물의 단위중량입니다.

  수압의 단위는 보다시피 [힘/면적]으로 다른 압력의 단위와 같습니다. "이건 위에서 누르는 힘인데, 옆에서 누르는 수압 크기는 어떻게 되나요?"라는 질문이 나올 차례군요. 결론부터 말씀드리면 정수압의 크기는 방향에 무관합니다. 파스칼의 원리라고 하는데요. 깊이만 같다면 어느 방향이든 수압의 크기는 같습니다. 옆에서 누르는 수압도 아래에서 위로 누르는 수압도 똑같습니다. 수학으로 증명할 수도 있습니다만 어려워서 이 자리에서는 설명하지 않겠습니다. 유체역학이나 수리학 책을 보시면 대부분 증명이 있을 겁니다. 아무튼 정수압을 결정짓는 유일한 요소는 '깊이'라고 생각하면 편합니다.

기압

  물도 무게가 있다고 했는데, 공기에도 무게가 있습니다. 물에 들어가지 않아도 우리는 늘 공기의 압력인 기압을 받으면서 살고 있죠. 기압은 물을 누르고 물은 공기와 함께 우리를 누릅니다. 그러니까 우리가 물 속에 있으면 공기+물이 우리를 같이 누릅니다. 하지만 유체역학에서 수압을 구할 때는 기압을 생략하는 편입니다. 지표면에서 일반적인 1기압은 물 10.33m가 누르는 압력과 같습니다. 아주 세지만 대부분의 시험문제에서는 수압만 구하라고 합니다. 정확히 말하면 기압을 무시한다기보다는 1기압은 늘 있는 기준이라고 생각하는 것에 가깝습니다. 당연히 각 잡고 계산에 포함하라면 할 수 있어야 합니다.

*1기압 = 760mmHg = 10.33mH2O = 1.033kg/cm^2

물 속에서 받는 힘

  가로로 널찍한 판을 물 속에 넣었습니다. 이 판이 받는 힘은 얼마나 될까요? 우린 이미 깊이에 따른 정수압 크기를 구했습니다. 판 모든 곳이 수심이 같으니까 정수압도 모든 부분이 같을 겁니다. 힘은 압력 곱하기 면적입니다. 정수압에 이 판의 넓이를 곱하면 됩니다.

  이번엔 세로로 넣어 봅시다. 수문이나 댐 등 많은 구조물이 물 속에 연직(세로)방향으로 설치됩니다. 그러니까 제대로 구해 봅시다. 정수압은 방향에 무관하다는 법칙에 따라 판을 옆으로 누르는 수압의 크기도 깊이 곱하기 단위중량입니다. 다만 아래로 갈수록 깊이가 커지니까 정수압도 커지겠죠. 그림으로 그린다면 사다리꼴 모양이 될 겁니다. 삼각형과 직사각형으로 분리하거나 적분을 써서 힘을 구할 수 있습니다.

  수리학은 물(水)을 다루는 학문입니다. 유체역학이라고도 합니다. 유체는 말 그대로 흐르는 물체로 액체와 기체를 포함합니다. 여기서는 액체, 그중에서도 물만 다룰 예정입니다.

점성

  유체는 고체와 무엇이 다를까요? 유체는 흐릅니다. 커다란 바위가 있다고 상상해 봅시다. 여러분은 바위 윗부분을 발로 밉니다. 꽁초를 비벼 끄듯이 말이죠. 그렇다고 바위 윗부분이 흘러내리진 않을 겁니다. 하지만 호수 수면을 발로 밀면 그곳 물은 밀립니다. 바위 윗부분은 다른 부분과 아주 단단히 연결되어 있어서 여러분의 발질에 저항하지만, 물은 다른 부분과 느슨하게 연결되어 있어서 호수 나머지 부분은 여러분의 발질이 물 일부를 움직이는 것을 막지 못합니다. 이렇게 옆으로 뒤틀리는 방향으로 가하는 힘을 ‘전단력’이라고 하는데, 유체는 이 전단력에 저항하지 못합니다.

  이번엔 여러분이 석유로 가득한 호수를 발견했다고 상상합니다. 이번에도 발로 밀어 봅니다. 신발이 더러워지는 건 상상이니까 괜찮습니다. 물보다는 밀기가 좀 힘들겠죠 . 물론 석유도 조금씩 밀리겠지만 물보다는 덜 밀릴 겁니다. 왜일까요? 석유가 물보다 더 끈적거리기 때문이겠죠. 이 끈적거림을 ‘점성(viscosity)’이라 합니다. 점성은 전단력이 주는 변형에 저항하는 성질입니다.

  물과 석유는 점성이 다릅니다. 다르다면 비교할 수 있고 비교할 수 있다면 수치로 나타내야 합니다. 점성을 어떻게 숫자로 표시할 수 있을까요? 뉴턴이 이 물음에 해답을 줬습니다. 여러분이 아는 그 뉴턴 맞습니다. 뉴턴은 중력만 발견한 사람이 아닙니다. 아무튼 이렇게 생각해 봅시다. 액체를 평평한 곳 위에 어느 정도 채웁니다. 그런 다음 판으로 맨 윗부분을 계속 밀기 시작합니다. 마치 러닝머신처럼요.

  윗부분은 힘을 받아 흐릅니다. 그 아래도 영향을 받아 흐르겠죠. 다만 아래로 내려갈수록 속도는 줄어들 겁니다. 아주 깊은 곳이라면 속도는 0, 즉 영향을 받지 않겠죠. 문제는 깊어질수록 속도가 줄어드는 양입니다. 석유과 물, 둘 중 어느 액체가 깊어질수록 급격하게 속도가 줄어들까요? 석유는 끈적거립니다. 윗부분이 움직이면 아랫부분도 손을 맞잡고 같이 움직이겠죠. 물은 물렁물렁하니까 윗부분이 움직여도 아랫부분은 ‘지나가라지’ 같은 태도로 대할 겁니다. 따라서 깊어질수록 속도변화가 적은 것이 더 높은 점성을 뜻합니다.

  이번엔 석유과 물이 속도변화가 같다고 상상합니다. 어떻게 이런 일이 가능할까요? 윗부분을 움직이게 하는 판에 힘을 조절하면 될 겁니다. 어느 쪽에 더 힘을 주고 있을까요? 석유는 잘 안 움직이니까, 물처럼 속도변화를 내려면 훨씬 더 힘을 줘야 할 겁니다. 그러니까 속도변화가 같을 때 점성은 전단응력에 비례합니다. 결국, 점성은 전단응력 나누기 깊이에 따른 속도변화를 보면 되지 않을까? 이게 뉴턴의 생각이었습니다. 이 값을 점성계수라 부릅니다.

  [응력 / (속도/길이) ] 단위를 정리하면 [ 질량 / 길이 X 시간 ]이 됩니다. 이게 점성(점성계수)의 단위입니다. 점성 단위로 그나마 유명한 것이 푸아즈(Poise)입니다. 푸아죄유라는 물리학자에서 유래했습니다. 1P = 0.1kg/m·s입니다. 푸아죄유는 온도에 따른 물의 점성계수 실험식도 세웠습니다.

  동점성계수(kinematic viscosity)는 점성계수를 밀도로 나눈 값입니다. 단위는 [길이^2 / 시간]입니다. 동점성계수 단위로는 스톡스(Stokes)가 있으며 1S = 1 cm^2/sec입니다.

압축성

  빈 주사기의 끝을 막고 세게 누르면 조금은 들어갑니다. 이런 실험 중학교에서 해보셨는지 모르겠습니다. 주사기 안에는 공기가 들어 있는데 세게 눌러서 들어간다는 건 공기는 압축이 된다는 사실을 의미합니다. 고체는 압축이 안 됩니다. 나무나 강철을 아무리 세게 눌러도 부피가 줄어들지 않습니다(물론 아주 미세하게 줄어들지만 무시합니다). 물은 어떨까요? 물도 세게 누르면 아주 조금 압축이 됩니다. 하지만 유체역학에서 물은 압축이 불가능한 물질로 간주합니다. 지하에서 어마어마하게 큰 압력을 받는 상황을 예외로 두긴 하지만, 앞으로 물은 압축이 되지 않는 것으로 생각하면 되겠습니다.

단위중량

  밀도와 단위중량을 헷갈릴 때가 종종 있습니다. 밀도는 질량을 부피로 나눈 값입니다. 단위중량은 무게를 부피로 나눈 값입니다. ‘질량과 무게가 같은 거 아냐?’라는 분은 대학 1학년 기본물리학으로 돌아가 주시기 바랍니다. 물의 단위중량은 약 9.8kN/m^3입니다. 물은 온도에 따라 부피가 달라지니까 온도가 다르면 단위중량도 조금은 변합니다.

표면장력

  표면장력은 앞으로 배울 유체역학과 큰 상관이 없습니다. 하지만 시험에 자주 나와서 짚고 넘어가겠습니다. 위키피디아에 따르면 표면장력은 ‘액체의 표면이 스스로 수축해서 되도록 작은 면적을 취하려는 힘의 성질’입니다. 표면장력은 모세관 현상을 일으키기도 합니다. 가는 관을 물에 꽂으면 물이 관을 타고 올라갑니다. 물 분자끼리 당기는 힘 때문입니다. 모세관을 타고 오르는 높이를 구하는 공식은 다음과 같습니다.

  통계청에 따르면 지난 2018년 우리나라에서 10만 명당 26.2명이 자살했습니다. 한국의 자살률은 OECD 평가보다 두 배 이상 높습니다. 대한민국이 자살 공화국으로 불리는 일도 이제는 일상이 되어 버렸습니다. 그중 교량은 대표적인 자살 장소입니다. 2017년 자살자 중 약 15%가 투신자살했습니다. 이 수치엔 고층빌딩도 포함되겠지만, 우리는 스스로 목숨을 끊는다고 하면 흔히 교량 몸을 던지는 장면을 떠올립니다. 특히 서울에선 마포대교 등 한강 교량에서 떨어지는 사람이 많습니다.

  마포대교는 ‘자살대교’라는 악명이 붙은 다리입니다. 2014년 통계에 따르면 마포대교가 자살률 1위이며 그 뒤를 한강대교, 원효대교, 성산대교가 잇습니다. 대중교통으로 접근하기 좋고 교통량이 많아 사람 자체가 많이 드나들기 때문으로 추정됩니다. 마포대교에 가 보시면 일정 거리마다 자살방지 긴급전화를 설치했고, 난간에는 자살방지 문구를 적어놓았습니다. 하지만 효과가 있는지는 미지수이며 저도 그렇게 효과가 있는지는 모르겠습니다.

금문교에 설치한 안전망(CNN)

  제일 좋은 자살방지 방법은 힘든 사람에게 손길을 내밀고 도와주는 사회를 만들거나 자살할 일이 없는 세상을 만드는 거겠죠. 그러나 실질적인 자살방지 방법은 자살을 하지 못하게 막는 것입니다. 교량 자살방지 시설은 크게 두 종류가 있습니다. 하나는 높은 난간이고 다른 하나는 교량 아래 설치한 안전망입니다. 스위스에서 실시한 연구에 따르면 장벽과 안전망 모두 효과적이었으며 장벽은 최소 2.3미터, 안전망은 통행 고도보다 충분히 낮아야 투신을 줄이는 것으로 드러났습니다.

  장벽과 안전망도 단점은 있습니다. 난간을 높이거나 안전망을 교량 양옆으로 펼치면 보기에 그리 좋지는 않습니다. 미관을 최소한으로 해치면서 자살을 막는 롤린더 시스템이 그 대안일지도 모릅니다. 롤린더(Rollinder)는 회전(Rotation)과 실린더(Cylinder)를 합성한 단어입니다. 돌아가는 원통을 설치해서 짚고 올라가지 못하게 만든 구조물입니다. 아주 높지 않지만 자살자는 빙글빙글 돌아가는 원통을 짚고 올라가야 합니다. 원통은 사람이 한 손으로 쥐지 못할 만큼 지름을 크게 설계합니다. 타고 가기 어렵게 원통들은 교량 쪽으로 기울어지거나 꺾이게 배열합니다.

출처: 시스템코리아

  운동신경과 균형 감각이 좋은 사람이라면 롤린더도 막을 순 없을 겁니다. 어쩌면 흔들흔들 뒤뚱대며 난간을 오르는 자신의 모습이 부끄러워 더 죽고 싶어질지도 모릅니다. 그래도 효과는 있습니다. 2008년부터 2016년까지 창원시 마창대교에서는 33명이 투신해 30명이 사망했습니다. 그러나 2017년 롤린더 시스템을 설치하면서 자살자가 크게 줄었다고 합니다. 마포대교도 여러 겹 케이블 위에 회전형 원통을 설치해서 자살을 매우 어렵게 만들었습니다.

참고문헌

Hemmer A, Meier P, Reisch T (2017). Comparing Different Suicide Prevention Measures at Bridges and Buildings: Lessons We Have Learned from a National Survey in Switzerland. PLoS ONE 12(1)

박세만, 백충현, 최병정. (2019) 추락 및 투신자살 방지시스템의 조사 및 Rollinder System 적용기술. Journal of the Korea Academia-Industrial Cooperation Society. Vol. 20 Issue 5, p591-598. doi:10.5762/KAIS.2019.20.5.591

김현중, 박종칠. (2014) 교량의 자살방지 시설물에 관한 고찰. 대한토목학회 학술대회. 2014.10, 1663-1664

  수질오염 하면 무엇이 떠오르시나요? 공장에서 나오는 검은 폐수를 주로 떠올리실 텐데요. 현실은 비정한 법. 화학물질로 가득한 폐수도 어떻게 보면 '착한 오염물질'이라면 믿으시겠습니까?

  물론 아주 더럽지만, 공장이 신고하고 배출하는 폐수는 알기 때문에 대처하고 통계에 반영할 수 있습니다. 이런 오염원을 점오염원이라고 합니다. 그러나 언제 생길지 얼마나 생길지 예측하기 어려운 오염이 있습니다. 논에 살포한 농약이나 퇴비가 작물에 흡수되지 않고 그대로 하천으로 흘러갑니다. 도로에 사고로 쏟아진 오일이 하수구를 통해 하천에 섞여듭니다. 아파트 등 생활공간에서 버린 물질이 비가 내리는 날 역시 하천으로 유입됩니다.

  이렇게 불특정한 오염원을 비점오염원(非点汚染源 , non-point pollution source, NPPS)라고 합니다. 점(point)처럼 한 곳에서 배출되는 폐수와 다르게 딱히 '이곳이다' 하지 않은 오염원이라는 뜻입니다. 물환경보전법에 따르면 비점오염원을 '도시, 도로, 농지, 산지, 공사장 등으로서 불특정장소에서 불특정하게 수질오염물질을 배출하는 배출원'으로 정의합니다.

환경부 비점오염원 사이트

  환경부는 비점오염원 사이트를 따로 운영할 정도로 관심을 보이고 있습니다. 그 정도로 문제인 걸까요? 비점오염원은 우선 어디서 어떻게 오는지 예측하고 측정하기 어렵습니다. 언제 생기는지를 몰라서 처리하기도 어렵습니다. 규칙적으로 발생하지도 않아서 처리시설의 효율도 문제입니다.

  도시화로 토지가 개발되면서 물을 흡수하지 못하는 면적이 늘어나고, 따라서 지면에 있던 오염물질이 비와 함께 한 곳으로 모이는 문제도 커지고 있습니다. 현재 환경부는 관리지역 지정제도, 업종에 따른 신고제도를 운영하고 있습니다. 물환경보전법에 따라 산업단지나 염색시설 등을 설치하려면 비점오염원을 설치신고 해야 합니다. 역시 물환경보전법에 따른 비점오염저감시설에는 자연형 시설과 장치형 시설로 분류합니다. 자연형 시설에는 저류시설, 인공습지, 침투시설 등이 장치형 시설에는 여과형 시설, 와류형 시설, 스크린형 시설 등이 있습니다.

  현재 수자원공사는 '비점오염 두루알기 대국민 공모전'을 개최 중입니다. 금강, 영산강, 섬진강 유역 내 국민을 대상으로 한 이번 공모전은 비점오염이 주제인 그림, 포스터, 영상을 받고 있습니다. 저는 서울에 살아서 참가하지 못하겠지만 관심 있는 분은 참고하시기 바랍니다.

  누가 더 잘하는지 가리는 순위경쟁은 건설사도 예외일 수 없습니다. 기업이니까 오히려 더 상대 회사보다 높은 평가를 받고 싶겠죠. 학생들의 시험 순위는 점수로 결정됩니다. 건설사들을 줄 세우는 평가 기준은 무엇일까요?

  국토부는 시공능력평가제도에 따라 매년 7월 말, 건설업체 시공능력평가를 발표합니다. 대한건설협회 등 관련 단체가 위탁을 받아 조사한 결과입니다. 어떻게 조사하고, 올해 1위는 어느 회사가 차지했을까요?

시공능력 평가액 계산법은 다음과 같습니다.

  이렇게 구한 시공능력평가액(시평액)은 단순히 회사가 지닌 능력을 평가하는 데 쓰이지만은 않습니다. 다양한 곳에 이 값을 적용하는데요.

유자격자명부제 - 시공능력에 따라 회사 등급을 1에서 7등급까지 구분. 공사 규모에 따라 일정 등급 이상인 회사는 입찰참가자격이 제한됨

도급하한제 - 시평액 상위 3%이내, 토건 1200억 원 이상인 건설업자는 시평금액의 1% 미만 공사 수주를 제한.(중소기업 보호)

입찰참가 기준 - 추정 가격 50억 원인 이상인 공사에서 입찰자의 시평액은 그 해 업종의 추정금액을 초과해야 한다.

  이렇듯 평가액을 활용한 제도들도 있으니 참고 바랍니다. 그럼 올해 7월에 발표한 시공능력평가의 주인공은 누구일까요? 1위부터 10위를 공개합니다.

19년 순위

1위 : 삼성물산 (17조 5152억)

2위 : 현대건설 (11조 6362억)

3위 : 대림산업 (11조 42억)

4위 : GS건설 (10조 4052억)

5위 : 대우건설 (9조 931억)

6위 : 포스코건설 (7조 792억)

7위 : 현대엔지니어링 (7조 3563억)

8위 : 롯데건설 (6조 644억)

9위 : HDC현대산업개발 (5조 2370억)

10위 : 호반건설 (4조 4208억)

  역시 건설업계 톱3가 나란히 1, 2, 3위를 차지했습니다. 나머지 순위도 내로라하는 건설사들이네요. 대한건설협회 홈페이지에서 기업별 평가액과 자세한 계산법을 보실 수 있습니다.

  울산 남구와 동구를 연결하는 울산대교는 총연장이 8.38km나 되는 어마어마한 단경간 현수교입니다. 현수교에서 비죽 솟아나온 탑 같은 부분을 주탑이라 하는데 주탑 사이 경간이 하나라서 단경간이라고 부릅니다. 당연히 경간이 적을수록, 그러니까 주탑이 적을수록 그 사이로 배 등이 지나다니기 쉽겠죠? 울산대교는 세계에서 세 번째로 긴 단경간 현수교입니다.

  현대건설은 울산대교에 자사의 기술력을 들이부었는데요, 그만큼 자부심도 대단할 것으로 추측됩니다. 특히 PPWS 공법을 본격적으로 도입한 교량이라고 하는데요. PPWS 공법이란 무엇일까요?

  현수교는 케이블의 힘으로 다리를 지탱하는 다리입니다. 사장교와 헷갈리기도 하는데, 모양을 직접 보면 다르다는 것을 알 수 있습니다. 현수교가 '매달리기'라면 사장교는 '붙잡고 있기'에 가깝다고 해야 할까요.

  현수교를 지으려면 당연히 케이블이 필요하겠죠. 케이블은 한 가닥이 아닙니다. 가는 와이어를 여러 겹 겹친 걸 스트랜드(Strand)라고 하고 다시 스트랜드를 여러 겹 모은 것을 케이블이라고 합니다. 경우에 따라 케이블을 양옆에서 튼튼히 당겨야 할 때엔 교량 끝부분에 앵커리지(Anchorage)를 설치해 케이블을 잡아줍니다. 또 케이블이 각지게 꺾이는 것을 막기 위해 주탑이나 앵커리지에 새들(Saddle)을 놓아 부드러운 각도를 만들어줍니다.

  이 케이블을 현수교에 거는 공법은 크게 두 가지입니다. 하나는 기존 AS(Air Spinning) 공법이고, 다른 하나가 PPWS(Prefabricated Parallel Wire Strand) 공법입니다.

  AS 공법에선 먼저 피아노선처럼 가벼운 줄을 다리에 설치합니다. 여기에 바퀴를 걸고 와이어를 연결한 다음 바퀴를 다리 건너편으로 보냅니다. 이런 식으로 다리 사이를 왕복하면서 와이어를 한 가닥씩 덧붙이는 것이 AS공법입니다. 반면에 PPWS 공법은 와이어가 아니라 미리 제작한 스트랜드 단위로 가설하는 공법으로, 당연히 시간을 절약할 수 있습니다. 하지만 제작, 운반비용이 비싼 등 단점도 있어서 상황과 조건에 따라 공법을 선택해야 한다고 합니다.

  현대건설은 자사 홈페이지부터 울산대교에 PPWS 공법을 썼다고 자부심을 드러내고 있습니다. 또 국내 최초 터널식 앵커리지로 주변 미관과 환경 피해를 최소화했다고도 합니다. 참고로 전라남도 고흥군에 있는 소록대교도 PPWS 공법을 이용한 현수교입니다.

  자기가 입사하려는 산업의 동향을 알면 입사하기 쉽다고들 합니다. 자기소개서에 한 줄 적어넣으면 '저 이래봬도 조사 좀 했어요'라는 어필이 가능한가 봅니다. 토목업계도 예외는 아닐 겁니다. 토목/건설업 흐름을 읽는 법을 알아봅시다.

첫째) 건설경제신문

  네이버에서 건설사 소식을 찾을 때 제일 먼저 보이는 매체가 '건설경제신문'입니다. 말 그대로 건설사 위주 소식을 전해주는 신문사입니다. 굵직한 수주 등은 일반 신문사도 기사를 내지만, 그보다 자세한 소식을 원한다면 건설경제신문이 괜찮습니다. 다만 토목보다는 '건설' 뉴스가 확실히 많습니다. 아파트나 부동산 관련 기사가 대부분입니다. 물론 그것도 원하시다면야... 품셈 책이나 공법, 트렌드 관련해서 자체적으로 책도 출판합니다.

건설경제신문 가기 

둘째) 토목신문

  건설경제신문보다 토목에 더 집중한 곳이 토목신문입니다. 그래서 그런지 신문사 사이트 분위기도 좀 드라이합니다. 만약 여러분이 건설사보다 토목 자체에 관심이 있으시다면 이곳을 가시면 될 것 같습니다. 그래도 아파트 소식은 많군요. 아파트 건설도 토목에 포함되는 걸까요?

토목신문 가기

셋째) 대한건설협회

예전 자기소개서 강의에서 '입사 분야마다 협회가 하나쯤은 있으니 찾아봐라.'고 했습니다. 건설업도 당연히 협회가 있습니다. 대한건설협회에서는 다양한 통계와 법령을 살펴볼 수 있습니다. 저는 여기서 '주요건설통계'와 '건설경기전망'을 주목하고 싶습니다. 업체정보에 가시면 건설사의 실적이나 회계지표를 볼 수 있습니다.(회사이름을 정확하게 입력해야 합니다. 예를 들어 KCC가 아니라 케이씨씨로 입력해야 한다든가...)

건설협회는 '건설통통TV'라는 유튜브 채널을 운영중입니다. 생긴 지 얼마 되지 않아서 영상은 많지 않습니다. 혹시나 관심이 있다면 팔로우하는 것도 나쁘지 않겠죠. 저는 건설협회 주관 채용설명회를 갔다가 팔로우 인증하면 경품을 준대서 팔로우했지만 말입니다.

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넷째) 한국건설산업연구원(CERIK)

  한국건설산업연구원은 말 그대로 건설산업을 연구하는 곳입니다. 연구원들은 주기적으로 분석이나 보고서를 이곳에 올립니다. 말이 좀 어렵긴 합니다. '시장전망'에선 달마다 건설경기 수치를 발표하고 '동향브리핑'에선 일주일마다 관련 소식을 전해줍니다. "여기 왔다는 건 이미 대부분 지식이 있다는 소리지?" 같은 식으로 정보를 줘서 저처럼 기본 지식이 없다면 좀 힘듭니다.

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다섯째) KCC건설

  스위첸 브랜드를 이끄는 KCC건설은 회사 사이트에 뉴스 게시판이 있습니다. 많은 기업 뉴스 게시판은 해당 기업 뉴스만을 제공하지만, KCC건설은 건설시장 동향이나 제도 등을 알려줍니다. 자주 업데이트되진 않아서 한 달에 한 번 정도 들르면 좋을 것 같습니다.

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여섯째) 구글 알리미

  구글 알리미는 여러분이 원하는 주제에 대해 떠오르는 검색결과를 알려줍니다. 비서가 하는 일을 대신 해주는 셈이죠. 알리미에 검색어를 등록해 두면 주기적으로 메일을 보내줍니다. 기간이나 보내주는 기준을 좀 세세히 정할 수 있다면 어떨까 하는 아쉬움이 남지만, 이 정도면 만족스럽습니다. 꼭 토목이 아니어도 좋으니 여러분도 동향을 알고 싶은 검색어를 등록해 보세요.

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