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건축공학

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1. 개요

건축공학은 건물, 교량, 타워 등 구축 환경의 설계, 분석 및 시공을 다루는 공학 분야이다. 세부 분야로는 기계, 전기 및 배관(MEP), 구조 공학, 지속가능한 엔지니어링, 건축 외피 공학, 화재 방호 공학, 음향 공학 등이 있다. 건축공학 기술자는 다양한 분야에서 전문성을 발휘하며, 미국에서는 면허를 받은 건축공학 기술사(PE)가 건축 설계를 수행하거나, 구조, 기계 또는 전기 분야에서 실무를 수행한다. 건축가와 건축 기술자의 역할은 국가별로 다르며, 교육 요건 또한 각 분야와 국가별로 다르게 규정된다. 관련 협회로는 미국 토목 학회(ASCE)의 건축 공학 연구소(AEI), 미국 건축가 협회(AIA) 등이 있다.

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건축공학

2. 건축공학의 세부 분야

건축공학은 건축학과는 달리, 건축물과 관련하여 실행되는 공학과 건축의 기술 및 과학이다[39]

건축 기술자들은 온실 기체 배출 감소, 탄력적인 건물 건설 등 21세기의 주요 과제에 대처하는 최전선에 있다. 이들은 최신 과학 지식과 기술을 건물의 설계에 이용한다. 건축공학은 20세기에 급속한 기술 개발의 결과로 비교적 새롭게 인정받은 전문 직업이다. 건축 기술자들은 (1) 급속히 발전하는 컴퓨터 기술과 (2) 지속 가능한 지구를 창조할 필요성에서 비롯되는 병렬 혁명이라는, 오늘날 세계가 직면한 두 가지 주요 역사적 상황의 최전선에 있다.[37][38]

건축공학의 세부 분야는 다음과 같다:


  • '''MEP''': 기계 공학 및 전기 공학 엔지니어는 건물 설계 분야의 전문가이다.
  • '''구조 공학''': 건물, 교량, 장비 지지대, 타워 및 벽 등의 구축 환경 분석 및 설계를 포함한다.
  • '''지속가능한 공학''': 환경적 균형을 유지하고 미래 세대가 자연 환경을 훼손하지 않으면서 스스로의 필요를 충족할 수 있도록 에너지와 자원을 사용하는 시스템을 설계하거나 운영하는 것을 포함한다.
  • '''건축 외피 공학''': 건물의 외부 쉘을 설계하고 관리하며, 이는 내부 환경과 외부 환경 사이의 장벽 역할을 한다.
  • '''화재 방호 공학''': 화재의 영향을 예방, 제어 및 완화하는 시스템과 실무의 설계 및 적용에 중점을 둔다.
  • '''음향 공학''': 건물 내외부의 소리를 제어하여 편안하고 기능적인 청각 환경을 조성하는 데 중점을 둔다.

2. 1. 기계, 전기 및 배관 (MEP)

기계 공학 및 전기 공학 엔지니어는 건물 설계 분야의 전문가이다.[4][5][6][7] 미국에서는 기계, 전기 및 배관 (MEP)으로 알려져 있으며, 영국, 캐나다 및 호주에서는 건축 설비 공학으로 알려져 있다.[8] 기계 엔지니어는 난방, 환기 및 공조 (HVAC), 배관 및 빗물 시스템을 설계하고 감독한다. 배관 설계자는 종종 단순한 능동 화재 방지 시스템에 대한 설계 사양을 포함하지만, 더 복잡한 프로젝트의 경우 화재 방어 엔지니어가 별도로 고용되기도 한다. 전기 엔지니어는 건물의 전력 분배, 통신, 화재 경보, 신호 시스템, 피뢰 시스템, 제어 시스템 및 조명 시스템을 담당한다.

건물의 MEP 시스템

2. 2. 구조 공학

구조공학은 구축 환경(건물, 교량, 장비 지지대, 타워 및 벽)의 분석 및 설계를 포함한다.[9][10] 건물을 주로 다루는 사람들은 비공식적으로 "건축 구조 기술자"라고 불리기도 한다. 구조 기술자는 재료역학, 구조 해석에 대한 전문 지식이 필요하며, 건물 자체의 무게, 거주자 및 내용물, 그리고 바람, 비, 얼음과 같은 극한 상황 및 지진공학으로 지칭되는 구조물의 지진 설계와 같은 구조 하중을 예측하는 데 필요한 전문 지식을 갖추어야 한다. 건축 기술자는 때때로 구조를 설계의 한 측면으로 통합하며, 구조 분야는 전문 분야로 실무를 할 때 건축가 및 다른 엔지니어 전문가와 긴밀하게 협력한다.[11][12]

2. 3. 지속가능한 공학

지속가능한 엔지니어링은 환경적 균형을 유지하고 미래 세대가 자연 환경을 훼손하지 않으면서 스스로의 필요를 충족할 수 있도록 에너지와 자원을 사용하는 시스템을 설계하거나 운영하는 것을 포함한다.[13] 건축공학 기술자들은 교육, 훈련 및 실무에서 지속가능한 엔지니어링의 원리에 영향을 받으며, 환경 영향을 최소화하고 에너지 효율성을 향상시키는 건물 및 구조물을 만들기 위해 지속가능한 설계 전략을 통합한다.

온실 기체 배출 감소부터 탄력적인 건물 건설에 이르기까지, 건축 기술자들은 21세기의 주요 과제에 대처하는 최전선에 있다. 그들은 최신 과학 지식과 기술을 건물의 설계에 이용한다. 건축공학은 급속한 기술 개발의 결과로 비교적 새롭게 인정받은 전문 직업으로 20세기에 등장했다. 건축 기술자들은 (1) 급속히 발전하는 컴퓨터 기술과 (2) 지속 가능한 지구를 창조할 필요성에서 비롯되는 병렬 혁명이라는, 오늘날 세계가 직면한 두 가지 주요 역사적 상황의 최전선에 있다.[37][38]

2. 4. 건축 외피 공학

건축 외피 및 파사드 엔지니어링은 건물의 외부 쉘을 설계하고 관리하는 것을 포함하며, 이는 내부 환경과 외부 환경 사이의 장벽 역할을 한다. 여기에는 벽, 지붕, 창문, 문 및 건물 내부를 공기, 물, 열, 빛 및 소리와 같은 외부 요소로부터 보호하는 데 집합적으로 기여하는 기타 구성 요소가 포함된다.[1]

건축 외피는 온도, 습도 및 기류를 제어하여 실내 쾌적성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 또한 겨울철 열 손실을 최소화하고 여름철 열 획득을 최소화하여 건물의 에너지 효율에 기여한다.[1] 이 분야의 엔지니어는 외피가 구조적으로 견고하고, 미적으로 만족스러우며, 다양한 기능적 요구 사항을 충족하도록 효과적으로 작동하는 데 주력한다.[1]

2. 5. 화재 방호 공학

화재 방호 공학은 화재의 영향을 예방, 제어 및 완화하는 시스템과 실무의 설계 및 적용에 중점을 둔 건축공학의 하위 분야이다. 이 분야는 예방 조치, 감지 시스템 및 대응 전략을 결합하여 화재의 파괴적인 영향으로부터 사람, 재산 및 환경을 보호하는 것을 목표로 한다.

화재 방호 기술자는 전문 지식을 활용하여 잠재적인 화재 시나리오를 분석하고, 화재 및 연기의 확산을 모델링하며, 생명과 재산을 효과적으로 보호하는 시스템을 설계한다. 이들은 건축가, 시공자 및 안전 담당자와 협력하여 화재 방호 조치를 건물 및 시설의 전반적인 설계 및 운영에 통합한다.

2. 6. 음향 공학

건축 설계 분야의 음향 공학은 건물 내외부의 소리를 제어하여 편안하고 기능적인 청각 환경을 조성하는 데 중점을 둔다. 이 분야는 소음 수준을 관리하고, 음질을 개선하며, 효과적인 방음을 보장하기 위한 원리의 연구 및 적용을 포함한다.

음향 기술자는 건축가, 시공업체 및 기타 엔지니어와 긴밀히 협력하여 건물 전체 설계에 소음 제어 조치를 통합한다. 음향 기술자는 고급 모델링 및 시뮬레이션 도구를 사용하여 다양한 공간에서 소리가 어떻게 동작할지 예측하고, 원하는 음향 성능을 달성하기 위해 다양한 재료와 기술을 사용한다. 이들의 목표는 건물의 사용자와 의도된 용도의 특정 요구 사항을 충족하는 음향적으로 편안한 환경을 조성하는 것이다.

3. 건축 기술자 (PE)

미국 여러 주에서 건축공학 기술사(PE)는 면허를 받은 엔지니어링 전문가이다.[14] 이들은 일반적으로 EAC/ABET 인증을 받은 건축공학 대학원 졸업생으로, 건물 설계의 구조, 기계, 전기 분야 중 하나에서 실무를 수행하거나, 통합된 건축 요구 사항에 대한 이해를 갖추도록 교육받는다.[15]

일부 주에서는 EAC/ABET 인증 엔지니어링 프로그램의 학사 학위가 필요하지만, 약 2/3의 주에서는 ETAC/ABET 인증 건축공학 기술 프로그램의 학사 학위를 통해 면허를 받은 엔지니어링 전문가가 될 수 있도록 허용한다. 건축공학 기술 졸업생은 엔지니어와 건축가 모두의 면허를 취득하기 위해 추가 학습을 하는 경우가 많다. 이 경우 주 면허 시험을 모두 통과해야 하며, 주마다 면허를 받은 엔지니어 및/또는 등록된 건축가 밑에서 일한 경험을 시험 응시 전에 어떻게 처리할지 다르게 적용한다.

1990년대에 "건축공학" NCEES 기술사 등록 시험이 제정되고 2003년 4월에 처음 시행되면서 건축공학은 미국에서 별개의 엔지니어링 분야로 인정받게 되었다. 최신 NCEES 계정을 통해 엔지니어는 "상호주의"에 따라 다른 주의 기술사 면허를 신청할 수 있다.

대부분의 면허 규제 관할 구역에서 건축 엔지니어는 건축가로 면허를 받지 않는 한 건축을 할 자격이 없다. 위험이 높은 지역에서는 구조 엔지니어링을 수행하거나 중요도가 높은 특정 유형의 건물에 대해 별도의 면허가 필요할 수 있으며, 규제 및 관행은 주 또는 도시별로 크게 다르다.

4. 건축가와 건축 기술자

일부 국가에서 건축 실무는 건물의 계획, 설계 및 시공 감독을 포함하며, 직업으로서의 건축은 건축 서비스를 제공하는 "건축 공학"이라고 불린다. 일본에서는 "1급 건축사"가 건축가와 건물 기술자의 이중 역할을 수행하지만, 특정 규모 이상의 건물에는 면허를 받은 "구조 설계 1급 건축사"(構造設計一級建築士)의 서비스가 필요하다.[16][17][18]

한국어아랍어와 같은 일부 언어에서 "건축가"는 문자 그대로 "건축 기술자"로 번역된다. 독일, 오스트리아, 이란 및 대부분의 아랍 국가와 같은 다른 국가에서는 건축 졸업생이 공학 학위(''Dipl.-Ing. – Diplom-Ingenieur'')를 받는다.[19]

스페인에서 "건축가"는 기술 대학교육을 받았으며 건물 구조 및 시설 프로젝트를 수행할 법적 권한을 갖는다.[20]

5. 교육

건축공학 분야의 교육은 일반적으로 대학 프로그램을 이수하여 요건을 충족한다.[28]

캐나다에서는 CEAB(Canadian Engineering Accreditation Board, 캐나다 공학 교육 인증 위원회) 인증 공학 학위가 전문 엔지니어 (P.Eng) 등록을 위한 최소 학업 요건이며, 다른 공학 학위의 평가 기준이 된다.[29] CEAB 인증을 받지 않은 프로그램 졸업생은 자신의 교육이 CEAB 인증 프로그램 졸업생의 교육과 최소한 동등하다는 것을 입증해야 한다.[29]

베트남에서 공학 학위는 5년간의 교육 후 취득하는 첫 번째 학위인 ''Bằng kỹ sư'' (번역: 공학사)라고 불린다. 베트남 교육부는 국제 규정에 부합하지 않는 학위 명칭에 대한 별도의 규정을 발표했다.[30][31][32][33]

공기 조화 장치는 중앙 위치에서 공기를 가열하고 냉각하는 데 사용된다. (범례를 보려면 이미지를 클릭). 음향 공학과 HVAC에 대한 지식을 결합하는 것은 건축 공학의 다학제적 성격의 한 예이다.

6. 관련 협회


  • 미국 토목 학회(ASCE) 건축 공학 연구소(AEI)
  • 미국 건축가 협회(AIA)
  • 미국 냉난방 공조 기술자 협회(ASHRAE)
  • 미국 배관 기술자 협회(ASPE)
  • 미국 일반 건설업자 협회(AGC)
  • 조명 공학회(IES)
  • 전기 전자 기술자 협회(IEEE)
  • 미국 화재 방호 협회(NFPA)
  • 미국 전문 기술자 협회(NPSE)
  • 화재 방호 기술자 협회(SFPE)
  • 미국 그린 빌딩 위원회(USGBC)

참조

[1] 웹사이트 Definition of architectural engineering https://www.merriam-[...]
[2] 웹사이트 Penn State Engineering: Architectural Engineering What is architectural engineering? https://www.ae.psu.e[...] 2020-11-24
[3] 웹사이트 What is Architectural Engineering? https://www.caee.ute[...] The University of Texas at Austin
[4] 웹사이트 What is Mechanical Engineering? https://me.columbia.[...] 2018-12-28
[5] 사전 mechanical engineering http://dictionary.re[...] 2014-09-19
[6] 서적 Sir Francis Ronalds: Father of the Electric Telegraph Imperial College Press
[7] 논문 Sir Francis Ronalds and the Electric Telegraph 2016
[8] 웹사이트 Building Services Engineers Bring Buildings to Life http://www.cibse.org[...]
[9] 웹사이트 FAO online publication http://www.fao.org/d[...]
[10] 웹사이트 What is a structural engineer http://www.rmg-engin[...] 2015-11-30
[11] 웹사이트 Some Useful Numbers on the Engineering Properties of Materials (Geologic and Otherwise) http://www.stanford.[...] Stanford University 2013-12-05
[12] 웹사이트 ETABS receives "Top Seismic Product of the 20th Century" Award http://www.structure[...] Structure Magazine 2012-04-20
[13] 웹사이트 Sustainable Development https://www.iisd.org[...] 2024-07-22
[14] 웹사이트 Licensure http://www.ncees.org[...] NCEES 2013-10-20
[15] 웹사이트 Architectural Engineering Institute ASCE http://www.asce.org/[...]
[16] 웹사이트 Architects / Building Engineers in Japan http://www.jaeic.or.[...] The Japan Architectural Education and Information Center 2014-08-16
[17] 웹사이트 What's the difference between an architect and a building designer? https://build.com.au[...] 2021-03-03
[18] 서적 The Architecture of the Italian Renaissance https://archive.org/[...] Knopf Doubleday Publishing Group
[19] 웹사이트 German Chamber of Architects http://www.bak.de/si[...]
[20] 웹사이트 Ley de Ordenación de la Edificación (Building Management Act) http://www.boe.es/bu[...]
[21] 웹사이트 Resolução 1010/05 – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Urbanismo – CONFEA http://www.confea.or[...]
[22] 웹사이트 LEI nº 12.378, de 2010 – Presidência da República http://www.planalto.[...]
[23] 뉴스 Home Organized https://organizedbyk[...]
[24] 문서 Polytechnic (Greece)
[25] 웹사이트 Technical Chamber of Greece (Τεχνικό Επιμελητήριο Ελλάδος) http://web.tee.gr/
[26] 웹사이트 Role & Objectives http://portal.tee.gr[...] Technical Chamber of Greece
[27] 문서 Bologna Process#Qualifications Framework of the European Higher Education Area
[28] 서적 Comparability of Engineering Courses and Degrees https://files.eric.e[...] The UNESCO Press 1974
[29] 웹사이트 Canadian Engineering Accreditation Board - APEGM http://www.apegm.mb.[...] 2014-11-09
[30] 웹사이트 Bằng kỹ sư tương đương bằng thạc sĩ https://thanhnien.vn[...] 2019-12-31
[31] 웹사이트 Kỹ sư tốt nghiệp bằng giỏi: 'Tôi từng hối hận vì đã vào đại học' https://vietnamnet.v[...] 2023-11-10
[32] 웹사이트 Bất động sản https://meeyland.com[...] 2023-11-10
[33] 웹사이트 Hàng loạt ngành chuyển từ đào tạo kỹ sư sang cử nhân https://thanhnien.vn[...] 2022-12-17
[34] 문서 省エネルギー、空気調和工学、配管、照明、防火、音響学、電力システムなど
[35] 웹사이트 Architectural engineer https://encyclopedia[...] 2021-05-20
[36] 웹사이트 Architectural Engineering Institute (AEI) https://www.asce.org[...] 2021-05-20
[37] 웹사이트 Penn State Engineering: Architectural Engineering What is architectural engineering? https://www.ae.psu.e[...] 2020-11-24
[38] 웹사이트 What is Architectural Engineering? https://www.caee.ute[...] The University of Texas at Austin 2021-05-20
[39] 웹사이트 Definition of architectural engineering, Merriam Webster Dictionary https://www.merriam-[...]
[40] 웹사이트 構造設計一級建築士:建築教育技術普及センター https://www.jaeic.or[...] 2021-05-20
[41] 웹사이트 German Chamber of Architects http://www.bak.de/si[...]
[42] 웹사이트 "Ley de Ordenación de la Edificación" (Building Management Act) http://www.boe.es/bu[...] 2021-05-20

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