내던져진 아치(Catapulted Arch) 또는 투사된 아치는 물체가 공중으로 던져졌을 때 그리는 궤적, 즉 포물선(Parabola)의 기하학적 형태를 구조적으로 구현한 아치를 의미한다. 이는 물리학적으로 중력의 영향 아래 운동하는 투사체의 경로를 역전시킨 형상과 일치하며, 건축 및 토목 공학 분야에서는 이를 포물선 아치로 정의하기도 한다. 고전적인 반원형 아치와 달리 정점에서 지점부로 갈 수록 곡률이 점진적으로 변화하며 더욱 날렵하고 역동적인 형태를 띠는 것이 특징이다.

구조 역학적 관점에서 내던져진 아치는 상부에서 가해지는 균등한 수평 하중을 지탱하는 데 있어 탁월한 효율성을 보여준다. 아치의 주된 설계 목적은 하중을 압축력으로 전환하여 지면으로 전달하는 것인데, 포물선 형태는 수평 방향으로 하중이 균일하게 분포될 때 내부의 휨 모멘트를 최소화하고 부재 전체에 순수 압축력만이 작용하도록 유도한다. 이러한 특성 덕분에 석조나 콘크리트처럼 압축 강도는 높지만 인장 강도가 낮은 재료를 사용할 때 매우 유리하며, 더 적은 재료로도 넓은 경간을 가로지르는 견고한 구조물을 구축할 수 있게 한다.

이 구조는 종종 현수선 아치(Catenary Arch)와 혼동되기도 하지만, 수학적 모델과 최적 하중 조건에서 명확한 차이를 보인다. 현수선 아치는 양 끝이 고정된 사슬이 자체 무게에 의해 늘어진 곡선을 뒤집은 형태인 반면, 내던져진 아치인 포물선은 수평 하중이 지배적일 때 나타나는 최적의 곡선이다. 따라서 아치 구조물 자체의 무게가 중요한 경우에는 현수선이 적합하고, 교량의 상판처럼 수평으로 놓인 하중을 지탱해야 하는 경우에는 포물선 형태의 내던져진 아치가 공학적으로 더욱 완벽한 해법이 된다.

역사적으로 이러한 포물선형 아치 구조는 19세기 철강 산업의 발전과 함께 대형 건축물에 본격적으로 도입되기 시작했다. 강철은 석조보다 인장력이 강하고 가공이 용이하여 정밀한 포물선 곡선을 구현하기에 적합했기 때문이다. 대표적인 예로 구스타프 에이펠이 설계한 철도 교량들이나 현대의 대규모 경기장, 격납고 등에서 이 원리를 확인할 수 있다. 이러한 건축물들은 기둥 없이 광활한 내부 공간을 확보해야 하는 요구사항을 내던져진 아치의 구조적 합리성을 통해 해결하였다.

현대 건축과 디자인에서 내던져진 아치는 구조적 안정성을 넘어 미학적 가치를 창출하는 요소로 평가받는다. 투사체가 공중을 가르는 듯한 긴장감 있는 곡선은 건축물에 속도감과 상승감을 부여하며, 시각적으로 강렬한 인상을 남긴다. 컴퓨터 알고리즘을 활용한 최신 설계 기법은 풍하중이나 지진 하중과 같은 복잡한 외부 변수를 고려하여 더욱 정교하게 계산된 포물선 아치를 가능하게 하였으며, 이는 기능과 형태가 완벽히 결합된 현대 공학의 정수로 여겨진다.