청소년을 위한 교양 구조역학

루미너리북스 교육출판 에디팅 팀 지음

루미너리북스 2026년 01월 06일 출간

작품소개

책소개

우리가 살고 있는 모든 건축물과 구조물이 어떻게 중력을 이겨내고 안전하게 서 있을 수 있는지 궁금해본 적이 있는가. 이 책은 한국 고등학생들을 위해 대학교에서 배우는 구조역학의 모든 핵심 개념을 쉽고 재미있게 풀어낸 전문 교양서이다. 복잡한 수식과 이론 대신 우리 주변의 다양한 사례를 통해 구조역학의 원리를 자연스럽게 이해할 수 있도록 구성했다. 시소와 저울 같은 일상적인 경험부터 시작하여 점진적으로 고층 빌딩과 대형 교량의 구조적 원리까지 탐구한다. 구조역학이라는 학문이 단순히 건축이나 토목 분야에만 국한되지 않고 우리 생활 전반에 스며들어 있는 과학임을 보여준다.

이 책의 가장 큰 특징은 역사적 건축물과 현대 구조물의 실제 사례를 풍부하게 활용한다는 점이다. 2천년 동안 서 있는 로마의 콜로세움과 판테온이 어떤 구조적 비밀을 가지고 있는지, 구스타브 에펠이 에펠탑을 건설할 때 어떤 힘의 원리를 활용했는지, 레오나르도 다빈치가 설계한 다리들이 어떻게 평형을 유지하는지 등을 상세히 다룬다. 또한 1940년 타코마 다리 붕괴, 1907년 퀘벡 다리 붕괴, 1995년 고베대지진 같은 역사적 사고 사례들을 통해 구조 설계의 중요성과 구조역학 원리의 실제적 의미를 생생하게 전달한다. 자전거 프레임, 송전탑, 자동차 부품 등 일상에서 쉽게 접할 수 있는 사물들도 구조역학적 관점에서 새롭게 해석한다.

전체 25개 챕터를 통해 구조역학의 기초 개념부터 고급 이론까지 체계적으로 다룬다. 힘과 하중의 기본 개념에서 시작하여 평형, 트러스 구조, 보 이론, 재료의 응력과 변형률, 축력, 비틀림, 휨, 전단, 복합응력상태, 좌굴, 처짐과 변형 등 구조역학의 모든 핵심 주제들을 망라한다. 특히 부정정구조 해석, 가상일의 원리, 에너지법, 모멘트분배법, 변위법, 매트릭스 구조해석 등 고급 해석 기법들도 포함하여 대학교 구조역학 교육과정의 전체 범위를 다룬다. 또한 구조물의 동적 거동, 지진과 바람 등 자연재해에 대한 구조물의 응답, 현대적 구조설계 기법과 안전성 평가까지 최신 이론들도 빠짐없이 소개한다.

이 책은 단순히 이론을 전달하는 것을 넘어서 구조역학적 사고방식을 기를 수 있도록 돕는다. 복잡한 수식 계산보다는 물리적 현상의 본질을 이해하는 데 중점을 두어 수학적 부담 없이도 구조역학의 핵심을 파악할 수 있다. 각 개념마다 구체적인 계산 과정보다는 원리와 의미를 중심으로 설명하여 고등학생도 충분히 이해할 수 있도록 배려했다. 건축이나 토목 분야로 진학을 꿈꾸는 학생들에게는 전공에 대한 구체적인 이해를 제공하고, 일반 학생들에게는 과학적 사고력과 논리적 분석 능력을 기를 수 있는 기회를 선사한다. 우리를 둘러싼 모든 구조물을 새로운 시각으로 바라보게 만드는 지적 경험을 제공한다.

* 이 책은 (주)GAI 시스템의 AI 기반 원고 교정 시스템 기술을 활용하여 교정 및 편집 보조 과정을 거쳤으며, 편집자의 최종 검토를 거쳐 제작되었습니다.

목차

1. 구조역학의 세계
2. 힘의 언어
3. 평형의 마법
4. 뼈대구조의 비밀
5. 보가 견디는 힘
6. 재료의 속삭임
7. 당기고 누르는 힘
8. 비틀림의 역학
9. 휨의 아름다움
10. 전단의 숨은 위력
11. 복잡한 응력상태
12. 좌굴의 공포
13. 처짐과 변형
14. 부정정구조의 해법
15. 가상일의 원리
16. 에너지법의 지혜
17. 모멘트분배법
18. 골조해석의 핵심
19. 변위법의 혁신
20. 매트릭스 구조해석
21. 동적거동의 이해
22. 지진과 구조물
23. 바람과 구조물
24. 구조설계의 기본
25. 구조물의 안전성

인물정보

저자(글) 루미너리북스 교육출판 에디팅 팀

루미너리북스 교육 출판 에디팅 팀은 전문 교육 콘텐츠 기획자와 편집자들로 구성되어, 학생들의 눈높이에 맞춘 양질의 교육 도서를 제작하는 데 전념하고 있다. 각 분야별 전문가들과의 긴밀한 협업을 통해 정확하고 이해하기 쉬운 교육 콘텐츠를 개발하며, 특히 고등학생을 위한 대학 과목 선행학습 시리즈와 같은 혁신적인 교육 도서를 기획하고 있다.