알기 쉬운 토목유체역학/개수로 수리학

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.