수공학적 개념에 의한 수공시설문의 설계 부분을 주로 다루는 수공설계

수공설계(水工設計, Design of Hydraulic Engineering)는 수공학(Hydraulic Engineering) 분야와 관련된 유체 실험, 수문 수리, 하천 환경, 상하수도, 해안 항만을 대상으로 하여 수공학적 개념에 의한 각종 수공시설물의 설계 부분을 주로 다루는 응용학문입니다. 이 책에서 제1, 2장은 일반적으로 학부과정에서 주로 다루는 수리학 부분의 상사 모형(상사, 차원해석, 유체 수리모형), 수력기계(방정식, 펌프, 터빈)에 대해 다루고 있습니다. 제3장은 수공 전산으로 엑셀 응용, 포트란 응용, 범용 프로그램 활용에 대한 수공 분야의 기초 실무적인 전산 활용에 관한 내용을 기술하였습니다. 제4장의 유체 수리에서는 선이수교과에서 일부는 이미 배운 내용도 포함된 유체 실험, 관 개수로 외에 조금은 생소할 수 있는 부정류의 일부 내용을 다루고 있어 흥미를 가질 수 있도록 하였습니다. 제5장 수문 응용(수문 하천, 환경 상하수도, 해안 항만)에서는 기초 설계에 필요한 수공 분야의 중요 이론 응용적인 내용을 중심으로 다룸으로써 수공설계에 관한 기본요소의 이해와 응용력을 키워 설계 실무 수행에 활용할 수 있도록 구성하였습니다. 제6장 사례 기준(설계 사례, 기준 검토, 기타 법령)에서는 수공구조물 중 이수시설의 설계 사례 하나를 택해 수문 수리학적 설계과정을 이해할 수 있도록 하였고, 수공 분야의 설계과정에서 필요로 하는 설계기준(Korea Design Standard, KDS)의 일부 내용에 대해 다루었으며, 기타법령을 통해 최근의 통합물관리와 관련된 내용의 일부를 실무적 측면에서 간단히 소개하였습니다. 제7장 기초설계에서는 하천기본계획 등의 각종 수자원 계획 실무에서 활용되고 있는 실질적인 내용으로 선정된 대상 유역의 설계 강우량과 계획홍수량을 산정하고, 이를 이용한 홍수위 분석을 통해 간단한 수공구조물(고정보, fixed weir)을 설계하는 내용을 다루었습니다. 이 책이 건설환경(토목)공학과 학부생들의 수공학 분야 학습과 연구 실무 활용에 도움이 되고 설계부분에 기초가 되었으면 하는 바람입니다.

CHAPTER 01 상사 모형
1.1 상 사
1.1.1 기하학적 상사
1.1.2 운동학적 상사
1.1.3 동역학적 상사
1.1.4 축척비
1.1.5 무차원 비
1.2 차원해석
1.2.1 Buckingham 방법
1.2.2 Rayleigh 방법
1.2.3 축차법
1.2.4 지수법
1.3 유체 수리모형
1.3.1 유체모형
1.3.2 수리모형

CHAPTER 02 수력 기계
2.1 방정식
2.1.1 에너지 방정식
2.1.2 각운동량 방정식
2.2 펌 프
2.2.1 무차원 매개변수
2.2.2 원심펌프
2.2.3 축류펌프와 혼합펌프
2.3 터 빈
2.3.1 터빈의 구분
2.3.2 터빈의 단위량
2.3.3 충격터빈
2.3.4 반동터빈

CHAPTER 03 수공 전산
3.1 엑셀 응용
3.1.1 수압 계산
3.1.2 웨어유량 계산
3.1.3 수로특성 계산
3.2 포트란 응용
3.2.1 에너지 운동량 보정계수
3.2.2 등류수심
3.2.3 한계수심
3.3 범용 프로그램 활용
3.3.1 총 론
3.3.2 실무 활용
3.3.3 분석 고찰
3.3.4 결 론

CHAPTER 04 유체 수리
4.1 유체 실험
4.1.1 유 체
4.1.2 실 험
4.2 관 개수로
4.2.1 관수로
4.2.2 관망 해석
4.2.3 개수로
4.3 부정류
4.3.1 부정류 관수로
4.3.2 천이류
4.3.3 부정류 개수로

CHAPTER 05 수문 응용
5.1 수문 하천
5.1.1 수 문
5.1.2 하 천
5.2 환경 상수도
5.2.1 유출환경
5.2.2 상수도
5.3 해안 항만
5.3.1 용어 정의
5.3.2 해 안
5.3.3 항 만

CHAPTER 06 사례 기준
6.1 설계 사례
6.1.1 조사 계획
6.1.2 설계 분석
6.1.3 수리 검토
6.2 기준 검토
6.2.1 하천설계기준
6.2.2 하수도 설계기준
6.2.3 항만 어항 설계기준
6.3 기타 법령
6.3.1 수자원법령
6.3.2 물관리기본법령

CHAPTER 07 기초 설계
7.1 설계 강우 홍수량
7.1.1 설계 강우
7.1.2 설계홍수량
7.2 홍수위 분석
7.2.1 수면곡선 계산
7.2.2 HEC-RAS 활용
7.3 구조물 설계
7.3.1 하천기본계획
7.3.2 하천설계기준
7.3.3 고정보 제원 결정