[미래를 이끌 이공계 학과 2010] ⑫ 토목공학과

빌딩,도로,공항,철도. 댐 등 사회기반 시설 설계·축조 및 관리 방법 배워

토목공학(Civil Engineering)은 인류의 문명과 함께한 학문으로 집단부락의 구조물 축조에서부터 시작해 현대사회의 사회기반산업에 이르기까지 그 범위가 매우 넓다.

자연 환경을 개조해 인간의 삶이 더 쾌적하도록 연구하고 인간과 자연,인간과 기술을 조화시켜 사회를 유지하게 만드는 가장 기본적인 학문이다.

각종 재해와 공해로부터 인류를 지키는 일도 맡는다.

⊙ 인류 역사와 함께 한 토목공학

토목공학은 인류의 역사와 함께 시작됐다.

인류는 생명의 위협으로부터 안전한 삶의 터전을 얻기 위해 토목기술을 터득했다.

문명이 생기면서 집과 도로,운하를 만들고 마시고 농사에 쓸 물을 확보할 수 있는 기술을 개발했다.

고대 이집트의 피라미드나 중국의 만리장성，로마의 도로와 수도시설,그리고 근대의 수에즈운하나 후버댐 등 기념비적인 건축물은 토목공학의 발전이 없었다면 불가능했을 것이다.

근대의 토목공학은 유럽에서 시작됐으며,특히 프랑스에서 군대의 축성술이 민간에게로 전수되면서 그 기틀이 잡히게 됐다.

'태양왕'으로 불린 루이 14세 때 기술자의 조직으로 공병대가 창설되었는데 이게 근대에서 조직화된 최초의 토목기술자 집단이다.

영국에서는 군사공학(Military Engineering)과 대비되는 개념으로 1771년에 토목기술자협회가 결성됐으며 이때부터 토목공학을 시민공학(Civil Engineering)이라고 부르게 됐다.

토목공학은 수리 물리 화학 등 자연화학을 이용한 모든 공학의 근간을 이루는 분야다.

△도로，교량，고층 구조물，터널，철도 및 지하철，공항，항만 및 해양시설，댐，운하，수력 · 조력 · 화력 · 원자력 발전소,플랜트 설비 등 각종 사회 기반시설물의 설계와 시공，유지관리

△상하수도，수로，하천 등의 수자원 및 교통,도시계획 등 국토건설

△산업입지 조성 등 인류 생활환경 관리에 관한 이치와 방법 등을 연구한다.

최근에는 과학발전과 더불어 토목공학에도 커다란 발전이 이뤄지고 있다.

유비쿼터스 그린 바이오 로보틱스 등 첨단 분야와의 융합을 통해 연구영역이 업그레이드된 것이다.

컴퓨터의 발달에 따른 첨단공법의 도입,새로운 건설재료의 개발,기반시설의 최적설계,자연과의 공생을 고려한 친환경성 강화 등이 그것이다.

또 토목공학의 응용 분야가 다양해짐에 따라 고속철도 자기부상열차 등 전자공학과 접목된 교통 분야,인공위성을 활용한 지리정보시스템(GIS) 분야,생물학 및 응용화학과의 접목이 이뤄지는 환경공학 분야 및 건설재료학 분야,환경과의 공생을 고려한 수공학 · 지반공학 분야,우주기지 등 지구환경의 유지 관리 등에 대한 기대도 커지는 추세다.

시공 쪽에선 건설사업관리(CM,Construction Management) 분야가 각광받고 있다.

CM은 건설 프로젝트의 시작부터 완료시까지 시간，비용，범위，품질을 꼼꼼하게 관리하는 전문적인 프로세스를 뜻한다.

⊙ 뭘 배우나

토목공학과는 빌딩,도로,공항,철도,고속도로,댐,항만 및 해양 시설물 등 다양한 구조물의 설계 방법과 기초지반의 특성,그리고 구조와 축조 및 관리에 대해 공부한다.

이들 기초이론을 토대로 토목시설물의 설계에 필요한 기본 이론과 CAD(컴퓨터활용설계)를 이용한 실무학습 등을 익힌다.

토목공학의 주요 분야에는

△구조공학 분야 △지반공학 분야 △수공학 분야 △환경공학 분야 △도시공학 분야 △측량 및 GIS 분야 등이 있다.

구조공학은 다리,빌딩,댐 등 거대 구조물이 태풍이나 지진 등 자연재해에 의해 파괴되지 않도록 충분한 강도를 가지도록 설계하는 방법을 연구하는 분야다.

지반공학은 기초 및 옹벽 분석,터널 공사의 방법,위험한 물질의 보관 등에 대해 배운다.

수공학은 댐의 분석과 설계,제방,양수 발전,운하 항구와 해안 시설 관개,배수로 시스템 하수도 등을 학습한다.

환경공학 분야는 건물에 공급할 정화수,수질 공해 관리와 위험한 약품 처리 등을 배운다.

도시공학 분야에서는 지형에 대한 이해를 바탕으로 도로와 철도 등을 건설하고 관리하는 방법을 학습한다.

1,2학년에서는 주로 건설기초프로그래밍,건설실무영어,수학영역,물리영역,재료역학 및 실험,교통공학,측량화 및 실습 등 토목공학의 기초가 되는 과목들을 공부한다.

3,4학년 때는 구조역학,토질역학,토질실험,교량공학,사회기반시스템 설계,도로공학 등 보다 심화된 학습을 하게 된다.

토목공학과 관련 학과로는 토목환경공학과 토목설계공학과 교통공학과 도시공학과 토목환경건축공학과 토목환경시스템공학과 등이 있으며 웬만한 대학엔 대부분 개설돼 있다.

⊙ 어디서 일하나

인류가 존재하는 한 토목공학도 존재할 수밖에 없다. 그만큼 토목공학 전공자의 사회 진출 기회와 영역이 넓다고 할 수 있다.

토목공학기술자는 사용자의 요구에 맞게 장비와 기술을 개발,적용할 수 있는 기술설계능력이 필요하다.

따라서 역학을 많이 이용하기 때문에 고등학교 때 수학과 물리학에 소질이 있으면 유리하다.

지질,지리학도 관련성이 깊다.

토목공학이 기본적으로 건설업에 속하고 공사 일정에 맞춰 작업을 진척시킬 수 있는 활동적이고 진취적인 성격 또한 요구된다. 졸업 후에는 학교，정부기관，관공서 등의 각종 토목구조물을 설계하는 용역분야나 건설회사로 진출할 수 있다.

또 공무원 시험을 통해 건설교통부，행정자치부，감사원 등 중앙 행정부서로 진출하거나 전문 건설회사 및 설계 기술단에 취업해 설계，해석，시공，감리업무 등을 맡을 수 있다.

전문 기술사 자격을 취득해 설계 및 시공 컨설팅 회사를 운영할 수도 있다.

한국토지주택공사(LH공사) 한국도로공사 한국수자원공사 등 공기업과 국토연구원 한국건설기술연구원 등 연구소에서 연구원으로 일할 수도 있다.

관련 자격증으론

한국산업인력공단에서 시행하는 토목구조기술사, 토질 및 기초기술사, 항만 및 해안기술사, 철도기술사,

도로 및 공항기술사, 상하수도기술사, 수자원개발기술사, 농어업토목기술사, 측량 및 지형공간정보기술사,

토목품질시험기술사, 토목기사(산업기사), 건설재료시험기사(산업기사),

측량 및 지형공간정보기사(산업기사), 철도보선기사(산업기사) 등이 있으며 자격증 취득 시 취업에 유리하다.

강현철 한국경제신문 연구위원 hckang@hankyung.com