환경공학

 


1. 개요
2. 역사
3. 타 학문과의 비교
4. 배우는 내용
5. 관련 학과
5.1. 환경공학과가 있는 대학교
6. 환경공학 관련 진로 및 취업
7. 기타
8. 관련 문서


1. 개요

環境工學 / Environmental Engineering
환경공학의 전신은 위생공학(Sanitary Engineering)이다. 근대화 이전에는 인간이 배출한 오염물질이 위생을 더럽혀서 많은 전염병을 초래하였으며 역대 인류사를 보면 전염병의 발생으로 인한 인구 변화와 위생공학은 매우 깊은 연관이 있다.
인류 사회의 보건과 위생을 위하여 인간이 버리는 오염물질을 인간이 살아가는 생활 공간으로부터 격리시키고 이를 무해화하여 자연계에 다시 배출시키는 것을 배우는 학문이 환경공학이다. 인류의 보건과 위생의 향상을 위하여 매우 필요한 학문이며, 실제로 환경공학의 발전을 통해 인간이 고밀도로 거주하는 도시화가 가능했다.
환경공학이 다루는 분야는 인간이 사는 환경과 자연 환경 전 분야이다. 매체별로 살펴보면, 물, 대기, 폐기물, 토양 분야가 있다. 이들 분야는 서로 다른 것처럼 보일 수도 있으나 서로 상호 작용을 하고 있다.[1] 그러므로 환경공학자들은 이들 매체간 상호 관계에 대해서도 파악해야 한다. 예를 들면, 오염물질의 이동과정 중 화학적으로 변화되는 양상 등을 개념화하고 수치화할 줄 알아야 한다. 그에 따라 물리(유체역학 등), 화학 등 여러 분야의 과학적 소양이 요구된다.
인간이 버리는 오염물질의 양상도 다양해졌다. 산업 활동이 지금과 같은 규모보다 훨씬 적은 때에는 인간의 분변과 같은 물질이 주요 관심 대상이었다. 공장에서 나오는 다양한 유기성ㆍ무기성 오염 물질뿐만 아니라, 최근에는 원자력 시설에서 나오는 방사성 오염 물질이나 핵 폐기물과 미세 플라스틱과 같은 물질이 환경공학의 관심 대상으로 주목받고 있다. 또한, 기후 변화가 크나큰 인류의 생존 문제로 주목받는 요즘은 이산화탄소도 주요 관심 대상이다. 환경공학자들은 이산화탄소 방출 저감을 위해 다양한 기술과 정책을 시도하고 있다.

2. 역사

초기 환경공학에 대한 학문이 정립되지 않았을 때, 다양한 배경을 가진 공학자들이 환경문제를 해결하였다. 유럽에서 위생에 대한 개념이 희박한 시대에 도심에 거주하는 사람들은 분변을 포함하는 오수를 거리나 인근 시내에 처리하지 않고 바로 버렸다. 이것이 위생 문제를 유발하여 많은 전염병 질환으로 사망자가 늘어나자, 오수를 따로 수계로 버리는 시설을 만들게 된다. 이것이 하수도이다. 초기 공학이 세분화하여 발달하기 이전에는 공학의 시초인 토목공학의 역할이 매우 컸다. 토목공학자들은 하수도라는 개념을 만들어 오수를 분리해서 수계로 배출할 것을 제안했고, 이에 영국에서 천문학적인 비용으로 하수도가 건설되어 비로소 오수가 인간의 생활권에서 분리되어 배출되게 되었다. 하지만 처리되지 않는 오수가 많은 환경 문제를 유발하자 이를 처리하기 위하여 화학자와 물리학자들이 수처리 개념을 고안하여 오수를 깨끗하게 처리하는 시설을 만들었다. 이것이 폐수처리장이다. 먹는 물 또한 위생 문제를 유발하므로, 이를 위하여 인간이 먹을 수 있는 물을 생산하는 시설을 고안하였는데, 이것이 정수처리장이다.
이처럼 초기 토목공학자의 역할이 컸으나, 처리 시설이 고도화되면서 물리, 화학, 생물학적 지식을 갖춘 전문화된 공학자들이 필요하게 되었으며, 이를 위하여 위생공학과가 설립되었고 현재 환경공학과로 그 명칭이 변경되었다. 현재 토목환경공학과로 함께 있는 경우도 있고, 환경공학과로 따로 있는 경우도 있다. 하지만 토목공학에 필요한 지식과 환경공학에서 필요한 지식이 너무 상이하여 두 학문 자체에 대한 반발과 성장의 걸림돌이 되기도 한다. 일부 토목공학자들은 환경공학은 토목공학 내에 있어야 한다고 생각하지만 사회의 모든 것이 그러하듯, 모든 것은 성장하면서 분화되어 발전하는 것이 좋다.
후술하겠지만 토목공학과 이외에 화학공학과 뿐만 아니라 기타 여러 공학계열의 학과에서도 환경공학을 일부 다루기도 한다.

3. 타 학문과의 비교

오염 물질의 처리와 화학물질의 이동과 변환 및 인류 사회의 영향을 다루다 보니, 환경공학은 기존의 토목공학과 많은 학문적 차이를 가지게 된다. 특히 물리, 화학, 생물을 포함한 다양한 분야에 대한 지식이 필수이게 되었다. 환경공학에서 배우는 내용들이 점점 토목공학의 근간 학문과 많은 차이를 가지다 보니 두 학문이 현재 다른 학과로 분리되어 존재하는 경향이 있다. 미국의 경우 환경공학과가 토목환경공학과나 화학환경공학과로 존재하기도 한다.
화학공학은 주로 물질을 합성하고 만드는 공정에 관련된 학과이다. 인류가 물질이나 물건을 대량 생산하면서 물질의 합성이나 대량 생산을 하는 공정이 필요했기 때문이다. 그래서 화학공학에서 필요한 지식들이 환경공학에서 필요한 지식과 오버랩되는 경우가 많다. 그로 인하여, 화학공학자들도 환경공학에 관한 연구를 수행하는 경우가 있다. 화학공학자들이 물질 합성 분야에 있어 상당한 전문성을 보유하고 있기에, 이를 바탕으로 환경공학에 진출하기도 한다. 하지만 두 학문 간의 명확히 다른 특성이 있는데, 화학공학은 물질의 생산에 관련된 학문이고 환경공학은 오염 물질의 분해에 관련된 학문인 것이다. 물질의 생산이나 분해에 있어 추가적으로 생기는 환경 문제 또한 환경공학에서 다루는 분야이다.
이 외에도 농공학 분야에서 농업 생산 부산물 처리를 위하여, 대기 과학에서는 대기 현상 규명을 위하여, 생물학에서는 자연 생태 연구를 위하여 환경공학이나 환경학을 다루는 경우도 있다. 환경공학의 관심 대상이 인류 사회를 포함한 모든 자연 환경이므로, 다양한 학문 배경지식이 필수적이다. 이처럼 다양한 사람들이 다양한 시도를 하여 학문의 수준을 발전시키고 인류 사회에 대한 공헌을 하는 것은 필요하다. 하지만 자신의 학문을 넘어 과도하게 타 분야를 점령하는 식의 시도는 좋지 않다. 현대 사회에서는 다양한 분야가 서로 공존하며 협력하며 발전하고 있는 사회이다.
그러므로, ‘환경공학은 타 학문 분야와 유사한 점이 많으므로, 굳이 독립적으로 존재할 필요는 없으므로, 쓸모없고 할 것이 없고 정체성이 모호하다’는 식의 발언은 매우 시대착오적인 발상이다. 그렇게 보면 모든 학문 분야는 서로 중첩되고 유사한 점이 있으므로, 주요 학문 분야 1 개만 있으면 된다는 식의 결론을 빠지게 된다. 그럴 수 있는가? 이 논리는 특정 학문 분야에 대한 확장을 도모하기 위해 종종 쓰인다. 하지만 이 생각은 매우 위험한 발상임을 명심해야 할 것이다. 학문은 다양성이 매우 중요하다. 학문은 무언가 대량 생산하는 분야가 아니라, 다양한 사람들이 다양하고 깊이 있는 생각을 함으로서 인류 문명 발전에 기여하는 것이기 때문이다.
결론적으로, 환경공학은 뚜렷한 정체성과 뚜렷한 영역이 있으며, 기후 변화 대응 뿐만 아니라 인간이 인식하지 못하는 오염 물질에 대한 영향 제거까지, 인류가 이 지구상에 생존하는 한 앞으로 해야할 일들이 무궁 무진한 분야이다.

4. 배우는 내용

모든 공학에서 필수적으로 이수해야 하는 미적분학, 공업수학, 일반화학, 일반생물학을 익혀야 하며, 전공과 관련된 기초과목으로는 환경 화학, 수질 화학, 환경 유체역학, 환경 수리학, 환경 미생물학, 환경 물리화학, 환경 통계학, 환경 생태학 등이 있다. 환경 양론이나 환경 이동 현상 과목을 함께 배우면 좋다.
전통적으로 크게 수질 환경, 대기 환경, 폐기물, 토양 환경, 소음 진동의 5개 분야로 나눈다. 환경 미생물학이나 환경 독성학, 환경 생태학 분야의 전공도 있으나, 위의 5개 분야에 중첩된다. 그 외에도 시대의 요구에 따라 학과에 따라 재생 에너지 분야를 추가하는 학과도 있다.
1. 수질 분야
정수처리와 폐수처리 등 처리 공정과 함께 수질 관리, 환경 수리학 등을 배운다. 각 세부 분야를 1인이 모두 하는 경우는 드물고, 각 세부 분야마다 전공자가 1인씩 존재한다. 토목공학과에서는 상수도와 하수도로 나눠 가르친다. 이유는 토목공학에서는 처리공정 뿐 만 아니라 물을 운반하는 관로가 중요하기 때문이다. 반면, 환경공학에서는 정수와 폐수 처리 공정을 주로 다루고, 그 안에 일어나는 물리, 화학, 생물학적 현상을 주로 다룬다. 하지만 물관리 일원화에 따라서, 수질 수량 관리의 일원화 체제가 되었다. 그러므로, 앞으로는 환경공학자에게 있어 수처리 뿐 만 아니라, 수량 관리도 매우 중요하게 되었다.
2. 대기 분야
대기 과학, 대기 오염 관리, 대기 오염 방지 공학, 미기상학, 연소 공학 등을 배운다. 이산화탄소 배출에 의한 지구 온난화와 기후 변화가 대두됨에 따라, 기후 변화 방지에 대한 현상 분석과 대응 기술 분야가 대기 환경 분야에서 이뤄지고 있다.
3. 폐기물 분야
폐기물 처리 공학, 폐기물 자원화, 유해 폐기물 처리, 폐기물 장치 설계 등을 배운다. 폐기물의 처리는 주로 재사용, 재활용, 소각, 매립의 과정을 거친다. 지속가능한 사회를 위하여 실현은 불가능하지만 폐기물의 제로화에 근접하기 위하여, 재사용, 재활용, 폐기물 자원화가 중요하며, 이 범주에 들지 않는 폐기물은 매립된다.
4. 토양 분야
토양 오염 개론, 토양 지하구 환경, 토양 복원 공학, 토양 위해성 평가를 배운다. 토양의 오염을 진단하고, 그 위해성을 평가하며, 정화하는 분야이다. 미국의 경우 유해 폐기물을 그냥 땅에 매립하는 경우가 많았다. 이로 인해서 토양이 매우 오염되었고, 지하수가 주 음용수인 미국인들에게, 특정 지역에 사는 주민들에게 있어 암과 같은 병이 생겨 사망하는 사례가 속출하였다. 이로 인해서 조사가 진행되었고 연방 기금으로 16억 달러의 수퍼펀드(Super Fund)를 조성하여 미국 전역에 대한 정화 작업이 진행되게 된다. 이후 오염을 유발한 기업을 추적하여 이 처리 비용을 모두 갚게 하였다. 한국의 경우 군사 주둔지나 주유소나 공장 주둔지에서 토양오염이 발생한다. 토양환경보전법에 의거하여 토양오염전문기관의 경우 토양오염도검사, 개황조사, 정밀조사를, 토양정화업체는 토양의 정화 및 복구 업무를 수행한다.
5. 소음 진동 분야
환경과 소음, 소음ㆍ진동과 같은 과목을 배운다. 역학과 기계공학적 지식이 매우 중요한 학문이다. 소음과 진동 또한 환경오염이며, 환경공학자가 관리하고 저감해야 할 분야이다.
6. 신재생 에너지 분야
기후 변화 대응 기술에 대한 사회적 요구가 증가함에 따라, 환경공학에서도 신재생 에너지 분야가 대두되고 있다. 기존에 물질의 합성과 적용의 분야는 화학공학 등의 분야가 강세이고 그들의 전통이므로, 환경공학에서 재료의 연구는 어떻게 보면 신규성이나 주도성 면에서 상당히 떨어진다고 할 수 있겠다. 환경공학 분야에서 신재생 에너지를 다룰 때에는 각 신재생 에너지 시스템에 환경에 미치는 영향이나 기술의 적정성, 각 시스템이 전지구적 환경에 미치는 영향, 적용 가능성 등을 살피는 거시적인 안목 위주로 가는 것이 옳다. 나아가 기존 환경 시스템을 개선하거나 혁신하는 기술을 통해 폐수나 폐기물의 자원화를 도모하는 기술 개발도 최근 훌륭한 접근법으로 각광받고 있다.

5. 관련 학과

대표적인 관련학과는 환경공학과이다. 여러 유사학과명이 존재한다. 하지만, 각 학과의 원류를 살펴보면 그 학과의 원래 성격을 할 수 있다. 예를 들면 환경생태학과는 구 산림자원학과이다. 산림자원에 대한 수요가 감소함에 따라 환경으로 포커스를 옮긴 경우이다. 바이오환경자원과 또한 구 산림자원학과이다. 토목환경공학과는 사회환경공학과로도 불리우는데, 토목과 환경을 같이 하는 학과이다. 의류환경학과나 주거환경학과는 완전히 다른 학과이다. '환경'자가 들어간다고해서 모두 환경공학을 다루지 않으니, 학과 홈페이지에 방문해 자세한 교육과정이나 진로를 확인하기 바란다. 아무리 학과의 입학 컷이 높다하더라도 당신이 가는 길에 선배 하나 없다면 맨땅에 헤딩이니 명심하자. 학과의 역사나 동문의 포진은 매우 중요하다.
한국의 환경공학과의 역사를 살펴보면, 부산에 위치한 동아대학교에서 1966년 위생공학과로 최초로 시작되었다. 이후 서울시립대학교(구 서울산업대학교)에서 1974년에 위생공학과로 두번째로 출범하게 된다. 80-90년대 환경에 대한 수요와 관심이 급증함에 따라 각 대학마다 환경공학과 및 유사학과가 폭발적으로 개설된다. 하지만 수요 감소에 따라 전문대에서는 타학과로 많이 전향되었다. 현재 한국에서 가장 큰 규모의 환경공학과이자 명맥을 유지하는 곳은 서울시립대학교 환경공학부로서 한 해 정원이 75명이다. 환경과 에너지 문제가 서로 밀접하게 연관됨에 따라, 국립 전남대학교(광주)나 명지대학교를 비롯한 몇몇 학교에서는 환경공학과를 환경에너지공학과로 개명하기도 한다. 이들 환경에너지공학과에서는 재생에너지 관련 과목이 커리큘럼에 개설되어 있고, 환경과 에너지의 융합하는 분야의 교수가 학과에 포진하고 있다.
2019년 기준으로 4년제 대학에 개설된 학과 수 총 1만2천595개 중에서 도시·지역 계열은 33개 개설된 것으로 분석됐다. 기사

5.1. 환경공학과가 있는 대학교

※ 토목공학과의 세부전공으로 있는 대학교는 해당항목 참조.

6. 환경공학 관련 진로 및 취업

※ 취업/이과 문서 역시 참조
  • 사기업의 취업문이 매우 좁다. 제조업에서는 환경안전 업무를 수행할 수 있는데 대기업의 경우에도 한번에 1명 이상 채용하는 경우가 드물며, 그마저도 경력직 채용이거나 중고신입이 자리를 꿰차는 경우가 허다하다. 따라서 많은 학생들이 공기업으로 전향하는데, 요즘 화공직에서도 수질환경기사와 대기환경기사를 취득하고 많이 넘어오는 추세라서 매우 위태로운 실정이다. 공무원의 일반환경 직렬도 업무강도가 매우 안 좋기로 유명하다.
  • 전공의 취업을 가늠할 때, 우리가 눈 여겨 보아야 할 부분은 관련 산업이다. 관련 산업의 사회적 수요와 그 사회적 수요에 맞게 서비스를 제공조직의 성격과 인력 수요를 파악하는 것이 좋다. 예를 들면, 요즘 잘 나가는 반도체의 사회적 수요는 가히 폭발적이다. 그런데 반도체를 사회에 공급하는 서비스를 제공하는 주력 기업들이 한국에 있다. 한국의 반도체 기업들은 공장 인력 뿐만 아니라, 고급 인력도 상당 수준 고용한다. 그러므로 반도체에 관심이 많다면 반도체 전공을 선택하는 것은 좋은 선택이라 할 수 있다.
  • 한국은 이미 환경 문제를 많은 부분 해결하여 환경 시스템 건설의 수요는 많지는 않고, 앞으로도 그러할 것이다. 환경 시스템이 주로 건설 업체에 의해 수행되기 때문에, 환경 시스템의 건설에 관심이 있다면 건설사의 환경 부문을 살펴보는 것이 좋다. 그런데 건설사의 환경 부문은 요즘 상당히 위축되어 있다.
  • 건설 이외에, 한국의 환경 이슈는 매일 매일 신문 지상에 언급되고 있다. 우리는 물리적인 새로운 환경 시스템을 건설하지 않더라도, 환경의 위험이 인간에게 위험을 가하지 않도록 관리해야 한다. 한국의 모든 환경 문제에 있어 주로 관리하는 곳이 어디일까? 기업일까? 아니다. 바로 정부이다. 모든 나라에서 환경 산업의 중추적인 기관은 정부이다. 정부에서 많은 비용을 대고, 정부에서 많은 발주를 하고, 정부에서 모든 규제를 한다. 기업은 이에 대응하여 환경 업무를 수행하는 것이다.
  • 정부의 일자리나 혹은 정부에 관계된 일자리의 경우, 직업의 안정성이 뛰어난 측면이 있다. 그러므로, 환경공학을 전공한다면 이 두가지 직종을 일순위로 두는 것이 바람직하다.
  • 하지만 직접적으로 환경 서비스를 제공해 주는 것은 기업이다. 건설사, 엔지니어링 회사, 컨설팅 회사가 그 예라고 할 수 있다. 정부의 조직은 한번 생기면 없애기 힘들다. 다변화하는 사회에 대응하기 힘든 구조이다. 그러므로, 경직된 조직을 갖춘 정부가 모든 것을 꾸려가기 보다, 이러한 사기업들에게 일감을 주어 전문적인 일처리를 수행하는 것이 더 좋을 것이고, 점점 그러한 방향으로 가고 있다.
  • 환경 직무에서 전공자를 채용한다. 자격증은 대기, 수질, 소음진동, 폐기물, 토양, 환경영향평가, 산업위생기사를 우대하거나 필수로 둔다. 특히, 환경안전직무에 지원하기 위해서는 산업안전기사는 필수라고 볼 수 있다.
  • 환경공학은 앞으로 무궁무진한 발전 가능성을 품은 산업이라는 이미지가 크다. 하지만 환경공학의 발전은 대개 정부의 법적 제재와 함께 이루어지는 것이 일반적이다. 관이 주도하는 산업 분야라고 할 수 있겠다.
  • 환경은 기업의 이익을 깎아먹는 돈이 나가는 분야라는 인식이 있었다. 하지만 현재 기업의 사회적 책임 (CSR)이 대두되고 있는데, 이는 기업의 사회적 책임 노력이 결국 기업의 이미지와 마케팅에 결정적인 역할을 하기 때문이다. 예를 들면, 사회적 책임이나 공헌을 하지 않고 환경을 파괴하고 노동자의 안전을 무시하는 기업은 이제 성장하기 힘든 시대이다. 이러한 의미에서 다시금 환경과 안전 분야가 재조명되고 있다.
  • 공학계열중 거의 유일무이하게 자격증으로 먹고사는 학과다.

7. 기타

특기를 우대해주는 공군의 경우, 시설특기로 가기 용이하다. 하지만 시설특기에서 세부특기로 토건, 환경이 있는데 환경으로 빠지기는 힘들다. 그냥 공병대대로 가서 삽질하면 된다.
환경공학과 출신은 의무병이 될 가능성이 있다.[5] 의무병으로써 복무 중 처리하는 업무의 일부의 영역과 관련이 있기 때문이다.[6] 독성학 쪽과 관련되어 있다는 이유로 화학병으로 빠지는 경우도 종종 있다.

8. 관련 문서

[1] 예를 들면 폐기물 매립지였던 서울 월드컵공원에서는 침출수와 메탄 가스가 지속적으로 발생하므로 폐기물 뿐만 아니라 수질/대기/토양 분야의 전문성이 함께 요구된다. 또한 토양에 배출된 오염물질은 지하수에 스며들어 하천이나 바다까지 긴 시간 동안 운반되므로 지하수 오염의 원인과 재생을 위해서도 여러 분야에 대한 이해가 필요하다.[2] 2017년부터 인프라시스템공학과/사회환경플랜트공학과/환경공학과가 사회환경공학부로 통합되었다.[3] 이쪽은 환경공학에 대해 배우면서 에너지공학 쪽으로도 배운다.[4] 교과목을 크게 네가지로 분류할 수 있는데 생태학, 환경과학, 조경 및 GIS, 생태공학이다. 이름을 환경생태공학으로 지었을 뿐 환경공학과는 크게 관계가 없다. 같은 서울캠퍼스에 다른 환경공학 관련 학과인 보건환경융합과학부가 존재한다.[5] 16.01.11 기준[6] 채수, 방역 등

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