안녕하십니까. 김효진 과학 분야 전문가입니다.
토목공학
Q. 아파트 베란다창고 천정 누수는누가책임지나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.상황이 애매하네요. 빗물이 외벽을 타고 유입되는 것이면 윗층의 책임을 묻기가 곤란하지만 만일 빗물이 윗층을 거쳐 유입되는 것이라면 배상을 요구하는 것이 정당하겠네요. 경험상 쿨한 사람이 아니라면 인정하지 않더군요. 윗층에서 순순히 배상하지 않는다면 민사소송을 하는 방법이 있겠지만 그렇게 하기에는 기대하는 보상비용이 크지 않아서 애매하네요
토목공학
Q. 관의 종류에 따라서 유속이 달라지기도 하나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.관의 종류에 따라 유속이 다릅니다. 여러 제안된 유량 공식이나 유속 공식을 보면 유속계수, 마찰계수, 조도계수, 유량계수 등의 명칭으로 보정되는 것을 확인할 수 있습니다. 이런 계수들은 관 표면의 거친 정도, 관의 종류, 관의 상태 등을 고려한 값들입니다. 가령 하젠-윌리엄스 계수 또는 유량계수라고 부르는 값은 강관의 경우 신품이 120~130인 것에 비해 주철관이나 스테인리스관은 130~140으로 조금 큰 값으로 관의 종류에 따라 차이가 있습니다.
토목공학
Q. 쓰레기 매립지 같은 경우는 아무래도 지반 자체가 약해지기 때문에 그런 경우에는 토목 설계를 어떻게 하는 건가요? 
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.쓰레기 매립지에는 건축물이나 시설물을 건설하지 않습니다. 매립지는 침하기간을 고려하여 안정화기간을 법적으로 규정하고 있습니다. 안정화기간에는 폐기물관리법 제54조에 근거하여 공원 등 건설이 가능한 시설을 규정하고 있습니다. 1990년대부터 수도권이 급격히 확장되면서 경기도 외곽까지 도시개발을 했습니다. 이런 과정에서 소규모 쓰레기 매립지들이 도시 영역이 되는 상황도 연출되었습니다. 심지어 언제 조성된지도 알 수 없는 불법매립지도 발견이 되었습니다. 이런 경우에는 아예 걷어내고 양질의 흙으로 되메우기를 합니다. 추가적인 공사비가 매우 증가합니다.
토목공학
Q. 신칸센 앞머리가 왜 길고 뾰족한 건가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.신칸센은 차량 앞부분이 극단적인 유선형입니다. 매우 부드러운 유선형으로 전면부의 공기 저항을 최소화하는데, 공기의 흐름이 차량 몸체를 타고 누르는 작용을 합니다. 항공기와는 다르게 위쪽만 유선형이므로 위는 공기가 누르면서 흐르고 아래쪽은 통과하여 300킬로미터 이상의 고속에서도 안정적인 운행을 보장합니다.
토목공학
Q. 시골 컨테이너에 수도관을 연결했는데요
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.XL 파이프입니다. eXtra Long 파이프입니다. extra는 여분의, 추가의 등의 뜻을 나타내는 영어로서 수십, 수백미터의 파이프의 제품을 원하는 만큼 절단하여 사용할 수 있기 때문에 붙여진 명칭입니다. 흔히 냉온수 관으로 사용하는 제품입니다. 실내 바닥에는 동관 또는 엑셀 파이프로 시공하는데, 엑셀 파이프는 저렴하고 시공이 용이하다는 장점이 있습니다. 이음부에 손상이 있다면 절단하여 연결하는 등 유지관리에 있어서도 초보자도 할 수 있을 정도로 다른 재료보다 매우 유리한 파이프입니다. 말씀하신 회색 플라스틱 관은 PB 파이프입니다. 폴리부틸렌 재질로 만든 파이프로서 엑셀 파이프처럼 시공이 용이합니다. 보통 현장에서는 에이콘 파이프라고 부르는데, PB 파이프를 생산하는 기업명이 에이콘이라서 그렇습니다. 컨테이너 수도관이라면 지금 사용된 흰색의 파이프가 더 좋습니다.
토목공학
Q. 소변기(자체 트랩 내장형 제품)의 배수가 잘 안됩니다.
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.처음부터 배수가 잘 안되었는지 아니면 사용 중에 그런 현상이 발생되었는지가 우선 판단되어야 할 것 같네요. 보통 지금과 같은 현상은 트랩이 합류하는 지점의 배수관이 막혔거나 엘보가 간섭을 주기 때문입니다. 지금까지는 원활하게 배수가 되었는데, 최근에 배수가 잘 되지 않는다면 트랩과 주배수관의 합류 지점에 엘보가 급격하게 연결되어 요석 등 이물질이 퇴적된 상태라고 의심할 수 있네요. 굳이 약품이나 스프링을 사용하지 않더라도 배수관에 호스로 연결하여 수압으로 뚫으면 해결될 것 같네요.
토목공학
Q. 교량의 기둥을 이런 형태로 짓는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.사진의 교각은 라멘형 교각입니다. 상부구조와 일체인 라멘교와는 다르며, 하부구조만 라멘입니다. 라멘형 교각은 문형 교각이라고도 합니다. 라멘은 독일어 rahmen으로서 영어로 rigid frame이며, 한자어로 강결이라고 합니다. 라멘교각은 영어로 rigid-frame bent라고 부릅니다. 주의할 점은 강결에서의 강은 강철 강이 아닌 굳셀 강이라는 것이며, 강결은 강한 연결이라는 뜻이지 강구조의 연결이 아니라는 점입니다. 라멘형 교각은 상부구조의 일부인 거더가 횡방향으로 많은 교량에 적용합니다. T형 교각에 비해 지진, 풍하중 등의 교축직각방향의 하중에 저항력이 우수합니다. 그런데 사견상 지진하중의 피해는 교축방향이라서 딱히 우수하다는 평가는 조금 오버라는 생각이 듭니다. 일반인이 봐도 교각 기둥이 2개라서 미관은 좋지 않습니다. 교각이 1개인 형식보다는 아무래도 차량의 통행에 간섭을 주는 단점도 있으며, 가급적 차량 통행이 없는 하천을 횡단하는 교량에 적합할 수 있습니다. 자료를 찾아보니 일본애들이 라멘교나 라멘교각을 도시에 많이 사용했던데, 도로폭이 작아서 그런지, 아니면 라멘 교량이라서 도로폭이 작은지 조금은 특이한 성향인 것은 분명하네요.
토목공학
Q. 30년전 서울의성수대교붕괴로 많은인명
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.성수대교 붕괴의 원인은 공식적으로 공사를 수행한 건설회사의 시공불량, 관리주체인 서울시의 유지관리 부족, 설계회사의 미흡 등 종합적이라고 합니다. 엄밀히 따지면 서울시의 잘못이라고 할 수 있습니다. 설계와 시공에 잘못이 있더라도 어쨌든 15년간 사용했으므로 책임을 묻는다는 것 자체가 아이러니한 일입니다. 설계와 시공의 문제라면 준공후 얼마 가지 않고 바로 붕괴되어야 말이 되거든요. 가령 승용차를 타고 가다가 바퀴가 빠졌다면 해당 승용차를 설계하고 만들어 판매한 자동차회사의 잘못일까요? 소모품이란 소유자가 점검하고 정비하면서 유지하는 것입니다. 아파트를 사서 30년 살다가 물이 샌다고 하여 아파트 판매자에게 새 아파트로 교환을 요구하는 것과 다르지 않습니다. 설계회사는 구조계산서상 O.K가 되면 책임이 없습니다. 시공회사도 준공이라는 허가를 받았는데, 준공 이후 책임을 묻는 것도 논리가 맞지 않습니다. 시공사의 책임을 묻는다는 것은 서울시가 가짜 준공허가를 했다는 것을 인정하는 것이며, 공무원들의 직무유기를 자인하는 것입니다. 모든 것을 차치하고 변명의 여지가 없는 것은 설계 통행량의 2배로 운영한 것은 명백한 사실입니다. 설계 당시라면 자동차의 하중을 1.8배 작용시키고 교량의 내력은 85% 정도만 유효하다고 설계했을 것입니다. 여기에 과설계의 주범으로 낙인 찍힌 허용응력설계법으로 설계했을 것이므로 이론상 2배 이상, 어쩌면 3배 이상의 하중에도 버티도록 설계되었을 것입니다. 언론에서는 강속에서 발견된 트러스의 볼트들이 손으로 돌아갈 정도로 부실했다고 보도하면서 마치 시공회사의 잘못처럼 몰고갔는데, 풀렸으니까 붕괴된 것이지 처음부터 풀린 것이 아닙니다. 모든 볼트와 너트는 진동으로 풀리고 용접부는 피로균열로 접합부가 이격되기 때문에 사용 기간 동안 지속적으로 유지관리를 해야 하는데, 전혀 점검을 하지 않았다는 뜻입니다.
토목공학
Q. 토목학과와 건축학과는 무엇이 다른가요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.건축 분야는 건축학과와 건축공학과가 있습니다. 건축학과는 디자인을 배우는 분야이고 건축공학과는 설계 및 시공을 공부하는 분야입니다. 토목공학과는 건축공학에 더해 더욱 복잡한 구조물, 땅, 물과 관련된 것을 배웁니다. 건축공학은 토목공학에 비해 건축물을 다양하게 배웁니다. 또한 시설과 관련된 것도 배웁니다. 토목공학은 흙이나 물과 관련된 분야에 집중되어 있습니다. 도로, 공항, 철도, 항만, 댐, 발전소, 수리시설 등과 관련된 것을 배웁니다.
토목공학
Q. 진흙으로 되어 있는 땅에 토목 설계는 어떻게 하나요?
안녕하세요. 김효진 전문가입니다.진흙 등의 땅, 물이 있는 땅은 연약지반입니다. 흔하게 보는 논이 연약지반입니다. 이런 곳은 지반개량에 대한 설계가 중요합니다. 위치, 토질 구조, 상재될 구조물 등을 종합적으로 고려하여 지반개량 공법을 선정하고 그에 따른 세밀한 설계를 합니다. 구조물의 설계는 차후 문제입니다. 지반개량이 의외로 건설비가 많이 듭니다. 이런 곳은 지진에도 취약하기 때문에 지반설계가 핵심입니다.