체계적인 역학을 기초로 설계해석을 위한 공학서
역학(mechanics)이란 물체의 정적 및 동적 거동을 연구하는 학문(the study of the statics and dynamics of bodies)이며, 공학(engineering)은 역학이나 과학을 설계나 건설에 적용(the application of science and/or mechanics to the design, building and use of machines, constructions etc.)하는 응용학문이다. 전통적인 역학체계에서 보면 토질역학은 고체역학이나 유체역학에 기반을 둔 응용학문이므로 역학보다 공학에 더 가깝다고 생각할 수 있다. 고체와 유체 기체로 구성되는 지반재료의 다상적 특성과 공간 변동성에 따른 불확실성은 여러 역학체계의 융합적 접근을 필요로 한다.
‘지반역공학(地盤力工學, Geomechanics & Engineering)’은 이러한 학문분야의 특성을 고려하여 역학에서 공학으로 매끄러운 흐름을 지향하며, 이를 위해 다음과 같은 새로운 시도를 하였다.
첫째는 책의 편제와 용어이다. 대부분의 토질역학이나 지반 공학책은 주제별로 전개된다. 이 책은 기존의 토질역학이나 지반공학에서 다루는 주제를 고려하되, 역학적 펀더멘털의 함양과 방법론적 접근을 중시하였다. 학문영역의 구분 없이 역학과 공학을 한 체계로 다루는 ‘역공학’ 개념을 도입하였고, 모호한 지반개념을 구분하기 위해 ‘흙 지반(soil formation)’과 ‘암 지반(rock mass)’ 용어를 도입하였다.
둘째는 지반과 암반을 함께 다룬다. 이는 다양한 지반문제에서 경계구분이 의미가 없는 경우가 많다는 데서 고려된 것이다. 많은 경우, 구조물이 상부는 흙 지반, 하부는 암 지반에 걸쳐 계획되는 경우가 많다(예, 터널). 따라서 지반문제의 체계적 접근을 위해 흙 지반과 암 지반을 함께 다루는 것이 바람직하다. 또한 ‘구조물-지반’ 및 ‘구조-수리 상호작용’과 같은 실제 지반 거동문제를 포함하였다.
셋째는 실무에서 중요시되는 지반 모델링과 수치해석을 중점적으로 다루었고, 지층모델링과 지반불확실성에 대처하는 설계법, 통계확률적 물성평가와 관찰법 등도 심도 있게 다룬다.