유체역학은 미시적인 생물계로부터 자동차, 항공기 및 우주선 추진에 이르기까지 무한한 실용적 응용 범위를 갖는 흥미롭고 매력적인 주제입니다. 그러나 여전히 유체역학은 가장 도전적인 학문이며, 대학의 전공과목으러서 매우 중요한 기본 교과목입니다. 학문적 전개과정이 복잡하고 수학적 표현방법도 까다롭워서 많은 학생들이 여럽다고 생각하는 과목이기도 합니다. 그러나 한편으로 유체 유동에 관련된 것들은 일상생활이나 자연현상 등에서 자주 경험하게 되는 것이므로, 기본적으로 체득해야 할 과목이 아닐수가 없습니다.
유체역학의 응용분야은 매우 다양합니다. 우선 인체에서 부터 매우 중요한 역할을 합니다. 심장은 연속적으로 피를 동맥과 정맥을 통해 인체의 모든 부분으로 뿜어내며, 허파는 들고나는 공기 유동의 현장입니다. 말한 나위도 없이 모든 인공 심장, 호흡장치와 투석 시스템은 유체역학을 이용하여 설계를 합니다.
또한, 자동차에서도 많은 응용 사례들이 있습니다. 연료 탱크로 부터 실런데 이르기까지의 연료의 수송-연료 선, 연료 펌프, 연료 분사기 또는 카뷰레터-뿐만 아니라 실린더 내에서 연료와 공기의 혼합과 배기 파이프 내에서 연소 가스의 소기에 관련된 모든 부품들은 유체역학을 이용하여 해석이 됩니다.
보다 넓은 부분에서는 바람에의한 하중을 구조물이 지탱할 수 있는가를 확인하기 위해 건물, 교량과 광고 게시판 등도 유체역학이 고려가 됩니다. 강수주기, 날씨 패턴, 지하수 상승, 바람, 해양 파도 및 조류와 같은 수많은 자연 현상도 유체역학 원리에 의해 지배가 됩니다.
역학은 크게 정지하고 있는 물체를 다루는 정역학, 운동 중에 있는 물체를 다루는 동역학이라 부르다. 이 안에 유체가 정지 상태를 유체 정역학, 운동 중인 유체 동역학으로 분류한다.
유체역학은 비압축성인 유체(물과 같은 액체와 저속의 기체)의 운동에 대한 수역학(hydrodynamics), 파이프와 개수로에 흐르는 액체 유동인 수리학(hydraulics), 노즐을 통해 고속으로 흐르는 기체 유동과 큰 밀도 변화를 거치는 유체 유동을 다루는 기체역학(gas dynamics), 고속 또는 저속에서 항공기, 로켓 등 기체 유동을 다르는 공기역학(aerodynamics) 등 자연적으로 발생하는 유동에 대한 특성을 다룹니다.
도시가 발달됨에 따라 관개용수의 공급, 도시로 물 공급 등에 의해 유체역학이 조금씩 발전해 나아갔습니다. 중세 시대에는 유체기계의 응용도는 느리지만 꾸준히 확대되어 갔으며, 20세기가 시작하며서 라이트 형제가 비행기를 완성하며서 유체역학에 대한 이론적 지식들이 폭발 하였습니다.
유체역학은 유체 유동 문제를 많이 다룹니다. 유체의 유동은 점섬, 비점성 유동이 있습니다. 마찰효과가 중요한 점섬유동, 점성이 무시할 수 있는 비점성 유동으로 구분이 됩니다. 또한, 파이프와 덕트 내로 흐르는 내부 유동, 그외로 후르는 외부 유동으로 나누어 집니다.
유체는 펌프나 팬과 같은 외부 수단에 의한 강제 유동과 그렇지 않은 자연 유동으로도 분류가 됩니다. 또한 질서정연한 유체인 층류형태와 매우 불규칙한 형태인 난류형태로도 구분이 됩니다.
위에서 서술하였듯이 유체역학은 우리주위에서 아주 쉽게 볼수 있는 역학중에 하나입니다. 그 역학이 눈에 보이지 않고 어려운 학문이지만 우리 삶의 유택하게 해준 아주 고마운 학문입니다. 이상으로 유체역학에 대하여 알아 보았습니다.
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