□ 부력과 양압력에 얼마나 대해서 아시나요?

✅ 1. 부력(Buoyancy)

📌 정의

부력이란 액체나 기체 속에 잠긴 물체에 작용하는 위쪽 방향의 힘입니다. 이는 아르키메데스의 원리에 의해 설명되며, 물체가 밀어낸 유체의 무게만큼의 힘이 물체를 위로 밀어올립니다.

📌 발생 원인 5가지

1. 유체 밀도의 차이: 물체와 주변 유체의 밀도 차이에 의해 발생합니다. 물체가 유체보다 밀도가 낮으면 부력이 발생해 떠오릅니다.
2. 액체 내 위치 변화: 물체가 액체 안에 잠기면 그 부피만큼 유체를 밀어내며 부력이 작용합니다.
3. 수위 상승 또는 침수: 구조물이나 탱크가 침수되면 내부보다 외부의 수압이 커져 부력이 작용합니다.
4. 비중 차이: 서로 다른 비중(예: 담수와 해수)의 유체에서 부력 크기가 달라짐.
5. 기압 차이(수면 위 구조물): 기체 속에 위치한 구조물(예: 열기구)에서는 외부 대기압과 내부 압력 차이로 인해 부력이 발생합니다.

📌 방지 대책 5가지

1. 앵커링 또는 고정 장치 설치: 구조물이 뜨지 않도록 지반에 고정합니다.
2. 무게 추가(데드웨이트): 부력보다 무거운 구조물이나 블록을 설치해 떠오름을 방지합니다.
3. 배수 시스템 확보: 내부로 유입된 물을 배출해 침수를 방지합니다.
4. 방수 설계 및 재료 사용: 물이 내부로 들어오지 않게 구조물 설계를 철저히 합니다.
5. 지하 구조물 환기 및 압력 조절: 내부와 외부의 압력 차이를 줄여 구조물 변형 방지.

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✅ 2. 양압력(Uplift Pressure)

📌 정의

양압력은 지반 또는 구조물 아래에서 위로 작용하는 수압으로, 주로 지하수나 수분이 구조물 하부에 작용하여 위로 밀어 올리는 힘입니다.

📌 발생 원인 5가지

1. 지하수위 상승: 비, 홍수 등으로 인해 지하수위가 상승하면 구조물 하부에 양압력이 작용합니다.
2. 불충분한 배수: 지하 구조물 주변의 배수가 제대로 되지 않으면 수압이 누적되어 양압력이 증가합니다.
3. 투수성이 낮은 토양: 점토층 등 물이 잘 빠지지 않는 지반에서는 수압이 쌓여 양압력이 커짐.
4. 수밀한 구조물 설계: 물이 빠져나갈 틈이 없을 경우 내부에 압력이 누적됩니다.
5. 지하 구조물 하중 부족: 구조물 자체 무게가 가벼우면 양압력을 이기지 못해 들려질 수 있음.

📌 방지 대책 5가지

1. 배수층 또는 배수관 설치: 구조물 하부의 지하수를 효과적으로 배출할 수 있도록 설계합니다.
2. 웰포인트 또는 집수정 설치: 지하수 수위를 낮추기 위해 펌핑 시스템을 도입합니다.
3. 무게 중심 하중 증대: 구조물의 하중을 증가시켜 양압력에 견딜 수 있게 합니다.
4. 방수 및 차수층 설계: 지하수 유입을 차단하는 방수 설계 적용.
5. 파일 기초 사용: 부력 및 양압력에 강한 깊은 기초 시스템을 적용해 안정성 확보.

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📎 요약 비교표

구분	부력	양압력
정의	유체 중 물체를 위로 밀어 올리는 힘	지반 아래에서 위로 작용하는 수압
작용 위치	유체 속 물체 전체에 작용	구조물 하부(기초 하단 등)
주 발생 원인	유체 밀도, 침수	지하수위 상승, 배수 불량
주요 문제점	구조물이 떠오르거나 뒤집힘	구조물 들림, 균열 발생
방지 대책	고정, 무게 증대, 방수 설계	배수 설치, 무게 증가, 파일 기초

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