하중(荷重)은 재료역학, 구조역학 등 공학 분야에서 물체나 구조물에 외부에서 작용하는 모든 힘(외력)을 통칭하는 용어이다. 한자 '실을 하(荷)'와 '무거울 중(重)'의 결합으로, '실려 있는 무거운 것'이라는 뜻을 담고 있다.
일상적으로는 어떤 물체의 무게를 가리키기도 하며, 보다 전문적으로는 건축물, 교량, 기계 등 각종 구조물에 가해지는 힘의 총량을 의미한다.
분류
하중은 다양한 기준에 따라 분류된다.
- 작용 방식에 따른 분류: 시간에 따라 크기와 위치가 변하지 않고 정적으로 작용하는 정하중(static load)과 시간에 따라 크기나 방향이 변하며 작용하는 동하중(dynamic load)으로 나뉜다.
- 시간적 지속성에 따른 분류: 구조물 자체의 무게와 같이 항상 일정하게 작용하는 고정하중(dead load, 사하중)과 사람, 가구, 바람, 눈, 지진 등과 같이 변동이 있는 활하중(live load)으로 구분된다.
- 작용 방향 및 형태에 따른 분류: 인장하중(잡아당기는 힘), 압축하중(누르는 힘), 전단하중(밀어 자르는 힘), 굽힘하중, 비틀림하중, 충격하중 등으로 나눌 수 있다.
공학적 의의
하중은 구조물의 안전성과 내구성을 결정하는 가장 기본적인 요소이다. 건축물이나 교량 등의 설계 단계에서는 예상되는 모든 하중을 정밀하게 산정하고, 재료가 견딜 수 있는 한계(강도)와의 관계를 고려하여 안전율(safety factor)을 적용한다. 하중에 의해 구조물 내부에 발생하는 저항력을 응력(stress)이라고 하며, 하중이 재료의 허용 응력을 초과하면 구조물은 변형되거나 파괴될 수 있다.
단위
하중의 국제단위(SI)는 뉴턴(N) 또는 킬로뉴턴(kN)이며, 일상적으로는 킬로그램중(kgf)이나 톤중(tf)이 사용되기도 한다.
참고: 동음이의어
'하중'과 발음이 같은 '하중도(河中島)'는 강 중간에 퇴적물이 쌓여 형성된 섬을 의미하는 지리학 용어로, 위에서 설명한 '하중(荷重)'과는 전혀 다른 개념이다.
