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공학

last modified: 2015-04-13 08:17:49 by Contributors

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공학에 대한 상상과 현실(...)


工學 / Engineering

"과학의 관점에서는 최초가 너무나 중요하지만, 엔지니어링의 관점에서는 최초는 그렇게 중요하지 않다. 왜냐하면, 엔지니어링은 먼저 한 것이 중요한 것이 아니라 결과적으로 어떻게 얼마나 잘 하는가가 중요하기 때문이다."

《노벨상과 수리공》 中

목차

1. 개요
2. 분류
3. 역사
4. 현재
5. 관련 항목
6. 대한민국 교육에서의 공학

1. 개요

순수한 자연 자체를 연구하는 자연과학과 달리, 인위적인 대상을 연구하거나 자연과학적 지식을 바탕으로 무엇인가를 생산하는 용과학의 일종. 단순하게 생각해서 자연 현상 그 자체에 호기심을 갖고 탐구하는 것은 자연과학이고, 자연 현상을 어떻게 이용하고 보급할지를 탐구하는 것은 공학이라고 볼 수 있다.

유럽에서 뒤늦게 과학신학에서 분리되어 발전된 이후 얻게 된 과학적 사고와 지식들을 어떻게 이용할지에 대한 고민은 필수적으로 하게 되는 고민이다. 초창기에는 많은 발견이 이루어진 과학의 일부로 시작하였으나 이를 응용할 공학적 지식의 필요성이 더욱 늘어나면서 분리되어 발전되었다. 그러나 과학도 공학도 같은 현상에 대해 어떤 마인드로 접근하느냐의 차이에서 갈린 학문이기 때문에 공학적 지식과 과학적 지식이 서로 긴밀하게 영향을 주면서 발전했으며, 이 관계는 현재에도 마찬가지고 미래에도 계속될 것이다.

21세기 초 들어 통섭이 대세로 떠오르면서 융합학과 등에서 과학과 공학의 여러 분야를 통합해 연구가 활발히 이루어지고 있다. 통합 에너지학과의 태양전지 분야를 예로 들면 태양 전지의 주요 소재인 실리콘을 다루는 재료공학과, 기타 실리콘 외 보조 소재를 다루는 고분자공학, 공정을 다루는 화학공학, 기계 설비를 다루는 기계공학, 메커니즘을 직접적으로 연구하는 화학물리학, 이를 보급할 산업공학 등 학과간 통합 연구가 절실히 필요하고 통합을 통해 연구 효율을 높이고 있다.

2. 분류

전통적으론 크게 4가지 대분류와 학제간 공학, 그리고 미분류로 분류하지만, 사실 그냥 이름만 갖다 붙이면 학문이 되는 마법의 단어이기 때문에(...) (예시: 스포츠공학, 인체공학, 경제공학, 금융공학, 응용공학(...)등.)의 필요에 의해 그때그때 만들어진 분야기 때문에 경영학과 비슷하게 일정하게 분류를 하기는 어려우며, 그만큼 직접적인 인간의 필요에 의해 끊임없이 많이 늘어지고 줄어드는 분야니까 분류를 한다는 건 사실상 무의미하다. 게다가 이 분류에는 재료공학도 없다! 마치 화학공학의 일종처럼 취급되던 시대에 만들어진 분류기 때문. 그렇기 때문에, 현대 와서 이걸로 분류하는 건 상당히 무리수이며, 그냥 기틀을 잡는다는 생각으로 이 5가지를 상기하면 좋을 것이다.

  • 기계공학(Mechanical Engineering) : 물리학에 있어서 식어버린 떡밥인 뉴턴의 고전역학의 직계후손. 부품에 대한 연구와 수학적 예측과 분석을 통해 순차적으로 작동 가능한 하나의 스템을 만드는 학문이라고 할 수 있다. 임스 와트증기기관을 시작으로 본격적인 연구가 시작된다고 본다. 동차공학, 항공우주공학, 양공학, 향공학, 학공학도 여기에 속한다고.
  • 화학공학(Chemical Engineering) : 화학품을 제조하고 취급하며 안전하게 공정, 관리, 이동까지 연구하는 공학이다. 그렇기 때문에 화학이 이름에 들어가지만 정작 화학의 비중이 그렇게 높지가 않다는 게 함정. 실제로 생물학, 물리학, 수학은 기본이고 심지어 공정시스템, 경제학까지 알아야 한다. 프랑스의 화학과 영국의 물리학을 이용했지만 정작 제대로 발전했던 곳은 독일이다. 생화학공학, 분자공학, 나노공학, 화학적 열역학이 여기에 속한다고.
  • 기공학(Electrical Engineering) : 제임스 클러크 맥스웰에 의해서 깔끔하게 정리된 전자기학을 이용하는 공학으로, 전구 등등을 시작으로 봇물이 터지기 시작한 미국에서 제너럴 일렉트릭, 벨 연구소 등등에서 제대로 연구되었다고 한다. 전자공학이 바로 여기에 속하는데 사실 일반인이 언뜻 보기에는 구분하기 어렵다. 전기공학은 전기를 에너지로 바라보며, 전자공학은 전기를 정보처리, 저장수단으로 바라본다고.그래봤자 이해가 어려운 건 매한가지다. 컴퓨터공학[1]도 역시 여기에 속한다고.
  • 토목공학(Civil Engineering) : 문명을 살아가는데 필요한 건축물들을 짓는데에 중점을 두는 공학이다. 문명의 시작과 함께했기에 당연히 그 역사는 다른 공학과는 비교를 불허하나, 정작 토목공학이 정식으로 산업과 공학의 입장에서 연구된 건 공병(Military Engineering)계의 지식을 들여왔던 18세기에 본격적으로 발전하기 시작했다. 정역학이 주를 이루며, 어느 정도의 유체역학도 필요하다. 축학, 축공학, 광산공학, 수력공학, 교통공학이 여기에 속한다고.
  • 재료공학(Material Science & Engineering) : 자연에 존재하는 모든 물질들의 성질과 구성에 대한 이론을 밝히고 인공적으로 자연재료를 변환시키거나 모방하는 기술을 다루는 학문이다. 금속, 세라믹, 섬유, 유기화합물을 모두 포괄하며 첨단기기나 장비를 개발하려면 반드시 해결해야 할 문제점들을 다루게 된다.

세간에는 소위 전화기라고 하여 돈이 잘 벌리는 직종으로 가는 루트라고 알려져 있기도 하다.

3. 역사

일반적으로 과학신학에서, 공학과학에서 갈라져 나왔다고 하며, 그 이후 초기에 정립된 학과는 기계공학이다. 산업 혁명과 더불어 과학적 기술들이 공업적인 시각으로 바라봐질 때 가장 기초적으로 필요한 것이 대량 생산을 위한 설비이므로 기계는 공학의 가장 기본적인 요소이다.

이후 기계 설비에서 사용할 재료를 다루는 재료공학이 발달하였으며, 석유 응용성의 발견과 함께 그 중 범용성이 매우 넓은 유기화학 물질의 설비를 중점적으로 다루는 화학공학이 갈라져 나오고, 유기재료의 범용성 때문에 거기서 재료만을 따로 분리할 필요가 있어 나온 학과가 고분자공학이다. 또한 전기의 발달로 기공학이 생겨났으며 이를 이용한 전자제품의 기반이 되는 전자공학이 갈라져 나오고, 여기서 위키니트우리의 인생을 책임져줄 컴퓨터공학 또한 갈라져 나왔다. 보통신공학도 전자공학에서 갈라져 나온 학과다. 이후 기술들과 과학 지식이 더욱 발달하며 생체 분야의 응용성을 연구하는 유전공학이 생겼으며 건축의 보급과 발달로 인한 축공학, 그리고 건축이 스케일이 더욱 커진 토목공학이 생겨났고, 응용물의 경영, 관리를 다루는 산업공학 등 수많은 학과가 생겨났다. 그리고 항공기술 발달로 항공우주공학도 생겨났으며, 환경을 중시하게 되면서 경공학도 생겨나게 되었다. 그 외에 파생학과, 이색학과를 따지게 되면 그 수는 수없이 늘어난다.

4. 현재

발전 문단을 보면 알겠지만 과학적 지식의 응용을 연구하는 공학의 특성상 사회의 요구가 있을 때마다 해당 분야가 생기는 형태로 계속해서 발전되고 있는 것이 가장 큰 특징이다. 따라서 다루는 분야가 매우 넓으며 해당 분야들의 응용성을 연구해 바로바로 적용해야 하므로 발달 속도가 빠르며 그 깊이가 매우 깊다.

공학 분야 자체가 응용을 하는 데서 태어났으므로 순수하게 연구를 하는 자연과학과는 분위기가 다르며 일부 공과대학 교수들은 "너희들은 돈 벌려고 온 거야"라고 뼈아픈 농담을 한다[2]. 아닌게 아니라 사회 요구가 많은 학문이므로 공학배우면서 4년제나 2,3년제전문대나[3] 밥 굶을 걱정은 할 필요는 거의 없다. 문제는 엄청난 노동강도와 낮은 사회적인식이다.

이러한 공학의 응용성은 미국에서 공학을 뜻하는 표현으로 응용물리학(applied physics)이라는 단어를 쓰고 있는 데에서도 찾아볼 수 있다. 예를 들어 빅뱅 이론하워드 조엘 왈로위츠는 자신을 응용물리학도라고 소개하지만, 주위의 대접도 공돌이 취급이고 실제로 하는 일도 공학도가 하는 일이다. 본인도 자기 직업으로 applied physicist와 engineer를 번갈아 가면서 표현한다.

황우석 사태와 같은 사건 때문에 과학에 대하여 문학적 제어론이 대두되고 있다. 과학의 일부인 공학도 예외가 될 수는 없다. 이를 두고 인문학이 공학보다 우월하다고 하거나 공학인문학보다 우월하다고 하는 생각을 하기도 하는데, 사실은 둘 다 틀렸다. 공학공학 나름대로 인문학인문학나름대로 서로 역할이 다른 것이지 우열을 가릴 수는 없다. 적어도 중고딩때 시험이나 학부과정에서는 문과가 공부하기 편해보이기는 하지만...

한편 이공계 내에서도 자연과학공학 중 어느 쪽이 우월한지 겨루는 병림픽이 가끔 발생한다. 이 또한 위의 문과 vs 이과 병림픽과 마찬가지로 쓸데없는 논쟁이므로 삼가는게 좋다.하다간 당신의 입만 아프다 하지말자

활발한 내용 추가바람.

6. 대한민국 교육에서의 공학


  • 기술가정교과에서 공학에 대한 교양 수준적인 이론들을 다루며 물리교과에서 물리의 응용이라는 부분으로 엮여서 서술되어있다.

이하 관련 항목은 공학 관련 정보 항목을 참고 바람.


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  • [1] 단 이름이 비스무리한 컴퓨터과학의 경우 여기에 속한다고 하기에는 조금 억지다.
  • [2] 실제로 대다수의 공대 교수들이 효율적이거나 창의적인 설계를 중요하지만 무엇보다 당장 돈이 잘 벌리는 물건을 설계하라고 강조한다. 애당초 공학의 취지 자체가 대부분 쓸모있는 것을 만드는 학문이고, 쓸모있는 것은 대부분 돈이 되는 것들이며, 쓸모는 있지만 돈이 되지 않는 걸 개발했다가 후세에는 어떻게 될지 몰라도 당장 자신이 손해를 보면 봤지 이득볼 일이 거의 없기 때문이다. 극단적으로 말해서 당장 이용가치가 떨어진다고 판단되면 가차없이 버린다.
  • [3] 2, 3년제 전문대는 공학을 가르치지 않는다. 전문대학들이 인하공업전문대학, 동양공업전문대학 같이 공업이라는 명칭을 사용한다는게 그 증거. 흔히들 공학과 공업을 같은 것으로 보는 사람이 있으나 공학은 기술을 만드는 학문이고, 공업은 그 기술을 사용하는 산업이다. 전문대학은 기술을 가르치지 학문을 가르치지는 않고 설령 가르친다고 해도 한 학년 과정에 많아야 두,세개 정도로 많지 않고 이 정도는 알고가야 어디가서 무시는 안 당할 정도로만 가르치는 정도이다.
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