토목공학 논문 소개: 토목공학이 지속 가능한 발전의 길을 택할 것인가?

1. 토목공학의 역사와 현황, 향후 발전에 대한 이해

1.1.1 고대 토목공학

고대 토목공학은 오랜 역사를 지닌다. , 대략 기원전 5000년 신석기시대부터 약 7000년 전인 17세기 중반까지를 말한다. 주택 건설, 교량 프로젝트, 수자원 보호 프로젝트, 타워 프로젝트 등에서 눈부신 성과를 거두었습니다. 고대 문명에서 전해 내려오는 많은 걸작들이 오늘날에도 여전히 우뚝 솟아 있습니다. 예를 들어 우리나라의 만리장성, 이집트의 피라미드 등. 서기 6세기에 건설된 자오저우 대교(Zhaozhou Bridge)는 세계 최초의 개방형 노견 아치형 교량으로, 1991년 미국 토목공학회에서 세계 12대 토목공학 이정표 중 하나로 선정되었습니다.

1.1.2 현대 토목공학

현대 토목공학의 역사는 17세기 중반부터 20세기 중반까지 약 300년에 이른다. 이 시기 건축자재는 천연재료 위주에서 인공재료 위주로 바뀌었고, 건축이론 역시 장기적인 건축경험을 중심으로 하는 것에서 과학을 강조하고 경험을 고려하는 방향으로 변화했다. 건설 기술 측면에서 뛰어난 성능을 갖춘 일부 대형 기계와 매우 효과적인 다양하고 효과적인 건설 방법의 출현으로 사람들은 복잡한 구조나 열악한 환경을 가진 토목 공학 프로젝트를 건설하기 시작할 수 있게 되었습니다. 이 시기에 건설된 에펠탑, 엠파이어 스테이트 빌딩, 골든 게이트 현수교는 오늘날까지도 여전히 훌륭한 토목 공사로 남아 있습니다.

1.1.3 현대 토목공학

현대 토목공학은 20세기 중반에 시작되었습니다. 토목공학은 발전 이후 건축재료, 구조이론, 건축기술 분야에서 비약적인 발전을 이루었습니다.

건축자재로는 고강도 콘크리트, 고강도 저합금강, 고분자 소재, 강화유리 등이 건축물에 활용되는 사례가 늘어나고 있다. 구조 이론 측면에서 전자 컴퓨터의 강력한 컴퓨팅 및 도면 기능을 사용하여 기계 분석 및 계산 결과가 실제 결과와 더욱 일치하므로 구조 설계의 신뢰성이 더욱 높아집니다. 건설기술은 기계와 전기, 컴퓨터가 융합되는 방향으로 발전하여 건설 과정에서 하늘로 가거나 땅으로 가거나 산을 오르거나 바다로 가거나 더 이상 건설에 장애가 되지 않습니다. ; 그리고 용접 기술의 광범위한 사용으로 인해 강철이 만들어졌습니다. 구조 개발이 새로운 단계에 들어섰습니다.

현대 토목공학이 만들어낸 세계적으로 유명한 건축물로는 우리나라 타이베이의 국제금융센터, 상하이의 진마오타워, 말레이시아 쿠알라룸푸르의 석유빌딩 트윈타워, 프랑스의 노르망디 사장교.

1.2 토목공학 현황에 대한 이해

오늘날 토목공학은 그 사용 기능이나 생산 과정과 점점 더 긴밀하게 통합되고 있습니다.

공공 및 주거용 건물에 필요한 건축, 구조, 상하수도, 난방, 환기, 가스 공급, 전원 공급 등 현대 기술 장비가 점점 더 통합되고 있습니다.

산업용 건물에는 일정한 온도, 일정한 습도, 미세진동 방지, 부식 방지, 방사선 방지, 방화, 방폭, 항자성, 방진, 높은(낮은) 온도 저항이 필요합니다. , 고(저)습도 저항성을 가지며, 대경간, 초중량, 유연한 공간으로 발전하고 있습니다.

이외에도 수많은 고층빌딩이 생겨나고, 지하사업이 급속히 발전하고, 도시의 고가교와 고가도로가 대거 등장하고, 교통이 더욱 빨라지고, 수자원 보전사업도 규모가 커졌다.

우리나라가 개혁개방을 실시한 후 종합적인 국력이 크게 향상되었고, 3대 수자원 개발과 활용이 더욱 대규모화될 수 있는 여건을 갖추고 있다는 점은 언급할 가치가 있습니다. 세계 최대 규모의 일류 대규모 물 보전 프로젝트 중 하나인 협곡 물 보전 프로젝트와 남북 물 전환 프로젝트.

1.3 토목공학의 미래 발전에 대한 이해

중국의 개혁개방이 심화되고 급속한 경제 발전이 진행됨에 따라 중국은 대규모 건설 클라이맥스에 직면하게 될 것입니다. 우리는 국가경제의 도약과 함께 토목공학의 대발전의 대전환기를 맞이하고 있다고 할 수 있습니다. 더욱이, 이러한 우수한 개발 환경은 서구 국가들로부터 긴급한 관심을 받아왔으며 앞으로도 계속해서 주목을 받을 것입니다.

세기를 넘은 세대로서 이러한 좋은 상황은 우리에게 우리의 재능을 발휘하고 국제적 수준에 영향을 미칠 수 있는 전례 없고 드문 기회를 제공합니다.

동시에 우리는 지금이 '기회'와 '도전'이 공존하고, '협력'과 '경쟁'이 얽히고, '혁신'과 '적합성'이 경쟁하는 시대라는 것을 깊이 느끼고 있습니다. 학과의 발전 추세와 중국 특색과 국제 일류 수준의 토목 공학 학과의 새로운 시대를 창조하는 것은 우리 세기를 넘은 세대에게 심각한 도전입니다.

2. 나의 느낌과 이해: 중국의 토목공학은 지속 가능한 발전의 길을 따라야 한다

우리나라의 토목공학에는 고유한 특성이 있습니다.

“중국은 세계에서 가장 인구가 많은 나라다. 큰 자원은 13억으로 나누면 하찮은 것이 되고, 작은 문제는 13억으로 나누면 큰 문제가 된다.” 이 문장은 정말이다. 우리나라의 어려움을 표현합니다. 우리나라의 총 석탄, 석유, 천연가스, 물, 산림 매장량은 세계 최고 수준이지만, 1인당 보유량은 모두 세계 평균보다 낮습니다. 인구, 에너지, 교육, 오염은 우리나라가 직면한 4대 심각한 문제가 되었습니다. 지속가능한 발전이 시급합니다. 토목공학 역시 장기적인 관점을 갖고 지속가능한 발전의 길로 나아가야 합니다.

세계를 둘러보면 미국의 현대화 과정은 선진적이라고 할 수 있으며, 현재 데이터에 따르면 미국은 기존 건설 프로젝트의 불안전한 조건을 해결하기 위해 향후 1조 6천억 달러를 투자할 것으로 나타났습니다. , 염소 이온으로 인한 건물 부식 등. 현대 토목공학자로서 우리는 선인들의 영광스러운 업적을 계승하는 동시에 사고의 교훈을 배우고 향후 업무에서 혁신과 개선을 통해 지속 가능한 발전을 달성해야 합니다.

2.1 첨단 기술 개발, 구조 상태 모니터링 적용 및 지속 가능한 개발 달성

토목 공학을 실제로 사용하는 동안 다양한 정도의 손상이나 성능 저하가 발생하게 됩니다. 운반 능력과 내구성에 영향을 미칠 수 있으므로 심각한 엔지니어링 사고로 이어질 수 있으며 이로 인해 막대한 인명 피해와 경제적 손실이 발생할 수 있으며 심각한 사회적 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 건물을 짓는 순간부터 건강 모니터링, 보수, 보강에 대한 준비가 필요하다.

2.2 천연자원을 합리적으로 활용하고, 기존 토목 시설의 재사용에 중점을 두고 지속 가능한 발전을 달성합니다.

“지속 가능한 발전은 비용 부담 없이 미래 세대의 요구를 충족시키는 조건입니다. 현재의 요구를 충족하기 위해 자신의 능력을 희생합니다.”

천연자원의 합리적 이용을 위해서는 토목공사의 건설, 이용, 유지관리 과정에서 토목기술자가 주도적으로 에너지와 토지를 절약하고, 기존 토목시설의 역할을 극대화하는 것이 필요하다.

예를 들어, 건물 녹화를 최대한 활용하면 여름에 회색 벽돌 벽의 표면 온도를 효과적으로 낮춰 에어컨 사용을 줄일 수 있고 에너지 절약 및 단열 다공성 벽돌을 사용할 수 있습니다. 또는 합성 벽을 벽 재료로 사용하여 겨울철 단열 기능을 달성할 수 있으며, 태양 에너지 및 지하 열 에너지와 같은 새로운 에너지원을 사용하여 재생 불가능한 자원의 소비를 줄일 수도 있습니다.

또한, 기존 건물을 재사용하는 것 역시 지속가능한 발전을 위한 중요한 수단 중 하나입니다. 이와 관련하여 상하이는 많은 성공적인 경험을 얻었습니다. 사용하지 않는 수많은 공장이 전시장, 사무실 건물, 예술가 스튜디오 등으로 탈바꿈했습니다. 이러한 변형과 ​​재사용은 현대적인 사용 요구 사항을 충족할 뿐만 아니라 에너지를 절약하고 낭비를 방지하는 효과적인 방법입니다.

2.3 지속 가능한 발전을 달성하기 위해 재생 가능한 자원과 녹색 자원을 개발하고 활용합니다.

전 세계에서 매년 해체되는 폐콘크리트, 엔지니어링 건설에서 발생하는 폐콘크리트 등은 엄청난 양의 건설 폐기물. 우리나라의 건설폐기물은 연간 4,000만톤이 발생하고, 폐콘크리트의 제거 및 처리 작업량이 많고 환경오염이 심각하다. 또한 우리나라는 지난 20년 동안 세계 최대의 시멘트 생산국 자리를 유지해 왔으며, 그 자체로 높은 자원, 높은 에너지를 소비하고 환경을 오염시키는 산업입니다.

다른 자재에 비해 철강, 재활용 콘크리트 등이 녹색건축자재 기준에 더 부합하는 만큼 이러한 녹색건축자재 개발도 활발히 이루어져야 한다.

이런 점에서 일본 아이치 세계박람회는 우리에게 생생한 교훈을 주었다. 세계박람회의 다양한 건축자재들은 재료적으로는 고급스러워 보이지만 그 중 상당수가 재활용 폐기물이라는 것이다. . 나무판의 대부분은 건축용 목재 폐기물로 만들어지고, 곳곳에 놓인 의자는 TV 케이스를 부수어 만든 것입니다.

토요타 파빌리온의 내벽은 재활용 폐지로 만들어졌습니다. 일본 파빌리온의 장기 전시장은 인간과 자연의 조화를 추구할 뿐만 아니라 사용된 강철과 목재의 대부분을 재활용할 수 있어 경제적 비용도 절약할 수 있습니다. 동시에 대나무벽의 우수성은 3월부터 9월까지 아이치현의 뜨거운 열기 속에서도 유감없이 발휘됩니다. 대나무 자체의 성능으로 인해 실내 온도가 크게 낮아지고, 에어컨 사용도 대폭 줄어듭니다. 이것은 나에게 많은 생각을 하게 했습니다. 건축 자재에 있어서, 천연 재생 가능 자원을 적절한 장소에 사용하면 비용을 절감하는 동시에 생태와 건축의 조화롭고 지속 가능한 발전을 달성할 수 있지 않을까요?

또한 일본 아이치 엑스포 나가쿠테 행사장에서는 벽녹화, 생분해성 플라스틱 소재, 간벌목(숲에서 잘라낸 얇은 나무) 등을 활용해 누에고치 모양의 일본관을 구현했다. 열 부하를 줄입니다. 환경 보호 기능. "자연의 지혜"를 주제로 한 아이치 엑스포는 전시관 건설에 수많은 현대 과학 기술 성과를 활용하여 환경 보호와 기능성을 강조하고 자연의 아름다움을 향한 인류의 부지런한 추구를 반영합니다. 그리고 이는 미래의 토목공학자가 배우고 발전해야 할 방향이기도 해야 한다. 중국 건축 중에서도 리궈하오(Li Guohao) 교수가 설계한 양포대교(Yangpu Bridge)도 고전적입니다. 접근 교량 구간의 나선형 상승 구조는 수억 위안을 절약하고 토목 공학에서 경제적으로 지속 가능한 발전을 달성하기 위한 모델입니다.

물론 지속 가능한 발전은 맹목적으로 절약을 추구하는 것이 아니라 가장 합리적인 중간 상태를 추구하는 것을 의미하며 이는 건물이 충분히 창의적이라는 것을 보장할 뿐만 아니라 완벽한 기술 및 경제적 지표를 최대한 추구합니다. 최소한의 투자로. 우리는 여전히 고전을 만들어야 하지만 돈을 낭비하거나 더 많은 자원과 에너지를 소비하는 것에 기반을 두어서는 안 됩니다. 오늘날 건축계는 생태미학의 시대로 접어들고 있으며, 문화, 생태, 공학, 환경의 관계에 주목하고 인간화, 에너지 절약 및 지속 가능한 발전에 중점을 두는 것이 현대 엔지니어의 초점입니다.

3. 내 주변의 토목공학 사례

위에서 많은 토목공학 사례를 언급했고 그에 대한 나의 이해도 일부 설명했습니다. 다음으로 Sutong Bridge에 대한 나의 이해를 중심으로 살펴보고자 한다.

수통대교는 두 고대 도시인 쑤저우와 난통을 연결하며 이제 그 위용을 보여주고 있습니다. 32.4km 길이의 이 다리는 현재 건설 중인 세계 최대 규모의 다리입니다.

쑤퉁대교 건설 부사령관 허핑(He Ping)에 따르면, Sutong Bridge는 강을 건너는 다리 프로젝트와 남북 은행 연결 프로젝트의 세 부분으로 구성됩니다. 전체 노선은 양방향 6차선 고속도로 표준을 채택합니다. 교량의 총 투자액은 약 64억 5천만 위안이며, 2008년 말까지 완공될 예정입니다. Sutong Bridge의 건설 과정은 일련의 세계적인 문제를 극복하고 4대 세계에서 최고를 창조할 것입니다.

최대 메인 스팬. 수통교(Sutong Bridge)는 사장교이다. 사장교는 1950년대부터 건설되었으며, 전 세계적으로 건설된 다양한 형태의 사장교가 200개 이상이다. 현재 세계 최대 경간장 교량인 일본 타타라 교량(주경간 890m)이 건설 중이다. 길이 1,088m로 완공되면 세계 최대 규모의 사장교가 된다.

가장 깊은 기초. Sutong Bridge의 주요 교각 기초는 길이가 약 120m, 직경이 2.5~2.8m인 131개의 천공 파일로 구성되어 있으며, 캡 플랫폼은 길이가 114m, 너비가 48m에 달합니다. 세계에서 가장 깊은 교량 말뚝 기초.

가장 높은 타워브릿지. 지금까지 건설된 가장 높은 교량탑은 높이 224m의 타타라대교 철탑이다. 수통대교탑은 높이 300.4m로 건설 중인 홍콩 스톤커터스교 타워보다 6m 높다. 그리고 세계에서 가장 높은 교량 타워입니다.

가장 긴 케이블. Sutong Bridge의 최장 케이블은 577m, 최대 중량은 59톤으로 Tatodoro Bridge의 케이블보다 100m 더 길며 세계에서 가장 긴 케이블입니다.

교통부 수석 엔지니어 Feng Maorun은 Sutong Bridge가 세계에서 가장 긴 경간을 가진 사장교이며 중국이 대교량 국가에서 강국으로 변모하는 첫 번째 랜드마크 건물이 될 것이라고 말했습니다. 강한 다리 나라.

4. 토목기사가 갖춰야 할 자질

훌륭한 토목기사가 되기 위해서는 지식구조, 실무능력, 능력구조, 종합적 자질이라는 '4가지 요소'를 갖춰야 한다. 그리고 혁신의식.

지식 구조에는 기본 공공 지식, 기본 전문 지식 및 전문 지식이 포함됩니다.

우선 우수한 토목기사는 공무에 대한 탄탄한 기초지식을 갖추고 있어야 하며, 자연과학에 대한 친숙함과 이해를 바탕으로 우수한 사상적, 도덕적 심리적 자질과 인문학적, 사회과학 필수.

둘째, 우수한 엔지니어는 기초 전문 지식도 뛰어나야 합니다. 공학수학, 유체역학, 지반공학, 구조공학 등에 대한 탄탄한 이해와 강력한 응용능력을 갖추어야 합니다.

셋째, 심도 있는 전문 지식을 갖추고 있어야 합니다. 철도 엔지니어링, 터널 엔지니어링, 지하 엔지니어링 또는 건설 엔지니어링에 종사하든 모든 엔지니어는 자신이 주력하는 산업에 대한 고급 전문 지식을 보유해야 합니다. 그래야만 우리나라 토목산업이 세계 선두에 설 수 있습니다.

토목공학은 실무와 불가분의 관계입니다. 따라서 엔지니어는 탁월한 실무 능력을 갖추어야 합니다. 예: 도면 기술, 컴퓨터 응용 기술, 엔지니어링 측량 기술 및 구조 검사 기술 등.

토목공학부 학부생으로서 4년 동안 대학에서 공부하면서 컴퓨터 언어와 프로그래밍 능력을 익히고, 컴퓨터 인턴십의 기회를 소중히 여기며, 대학 물리학 실습에도 힘쓰겠습니다. 실험 재료 실험과 구조 실험에서 일반 구조 실험의 기본 방법을 터득하고, 초기에 구조 검사 기술을 보유하고, 기술 인턴십과 강좌 설계를 잘 수행하며, 구조 설계 대회에서 입상을 위해 노력합니다.

또한 엔지니어와 과학자의 차이점은 자연법칙의 제약을 받을 뿐만 아니라 사회법의 제약도 받는다는 점이다. 엔지니어링 및 기술 인력이 모든 프로젝트 계획을 완료하는 것은 일종의 "사회적 활동"이며 결코 한 방에서 한 사람이 혼자서 완료할 수 없습니다. 그러므로 우리는 사회를 다루고 사회법을 준수할 수 있는 충분한 능력을 갖추어야 합니다.

공부와 생활에서 나는 계속해서 자율 학습 능력을 향상시키고, 학습을 통해 공학 능력을 향상시키고, 학생 작업에서 관리 능력을 향상시키고, 점차적으로 지식 구조를 개선하고, 과학적이고 기술 개발 능력 및 표현력과 홍보 능력을 더욱 강화하십시오.

그러나 이러한 능력만으로는 우리나라의 지속가능한 발전에 진정으로 기여할 수 있는 토목기사가 될 수 없습니다. 엔지니어에게 가장 중요한 것은 높은 도덕적, 문화적, 이념적 자질을 갖는 것이기 때문입니다. 조국과 민족의 이익을 위해 조국을 위해 헌신하십시오. 국가의 명예를 위해 강한 경쟁의식을 가지세요. 물질주의적 변증법적 사고방식과 실용적이고 엄격하며 근면한 업무 스타일을 보유하고 있습니다. 그래야만 자격을 갖춘 중국 토목 기술자가 될 수 있습니다.

또한 우리나라의 토목산업과 세계 일류 수준 사이에는 여전히 어느 정도의 격차가 있다는 점도 보아야 한다. 예를 들어, 중국의 많은 고층 건물(상하이의 세계 금융 센터 포함)의 경우 거의 모든 엔지니어링 설계가 외국에서 수행되고 거의 모든 철강이 해외에서 수입되며 대부분의 일반 프로젝트 계약은 철 구조물의 생산과 설치는 외국에서 담당합니다. 완전히 독립적인 지적재산권을 획득하고 엔지니어링 건설의 국산화를 실현하며 국제표준을 따라잡는 것은 우리 젊은 세대가 완성해야 할 과제입니다!

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