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품목정보
| 발행일 | 2021년 05월 18일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 332쪽 | 570g | 162*232*21mm |
| ISBN13 | 9791188569250 |
| ISBN10 | 1188569252 |
공대생을 따라잡는 자신만만 공학 이야기
: 수학과 과학, 실험과 설계, 4년 공대 공부의 모든 것!
한화택 저
|
플루토
|
2021년 05월 18일
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- 과학 top100 6주
- eBook
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생각이 너무 많은 어른들을 위한 심리학 (20만부 기념 리커버 에디션)
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수학은 블록 쌓기와 같다. 아래층을 쌓지 않고 위층을 올릴 수 없듯이, 기본 개념을 이해하지 못한 채 부실한 토대 위에 새로운 개념을 쌓아 올리는 것은 불가능하다. 그래서 학년이 높아질수록 수학을 포기하는 학생이 늘어난다. 기본 개념을 제대로 익히지 못했는데 진도를 나가면서 자꾸 새로운 개념을 배워야 하기 때문이다. 수포자를 면하려면 새로운 내용을 자꾸 배우고 입력할 것이 아니라, 이미 배운 내용 중에서 이해하지 못한 부분을 찾아내서 완벽히 이해해야 한다. 그래야 비로소 새로운 수학의 세계로 넘어갈 수 있다.
--- pp.14~15
공학을 배우고 엔지니어가 되는 데 과학이 중요한 것은 당연하다. 그러므로 과학 지식을 많이 외우고 있으면 훌륭한 엔지니어가 된다고 생각할지도 모르겠다. 그런데 그보다 중요한 것은 과학하는 자세와 과학적으로 사고하는 방식을 습득하는 일이다. 천체물리학자이자 유명한 과학서 대중작가인 칼 세이건은 “과학은 지식이 아니라 생각하는 방법”이라고 말했다. 과학자에게 과학적 사고방식은 가장 큰 무기이자 자산이다.
--- p.68
과학적 방법론은 현재 인류가 가지고 있는 최고의 문제 접근 방법이다. 그래서인지 과학이란 말은 더 이상 자연과학에만 국한되지 않는다. 인문학을 인문과학이라 하고 사회학을 사회과학이라 부르는데, 이는 인문학이나 사회학이 자연과학처럼 자연을 대상으로 하는 것이 아니라 사람과 사회를 대상으로 하되 과학적인 방법론을 채용해 연구하기 때문이다.
--- pp.69~70
모델링이란 모델을 만드는 일이다. 공학 분야에서 모델이라 하면 실험용 모형을 의미하기도 하지만, 여기서 얘기하는 공학 모델은 시스템의 특성을 파악하기 위한 추상적인 의미의 수학적 해석 모델이다. ‘수학’이라는 단어가 들어갔다고 미리 겁먹을 필요는 없다. 실물 모형을 만들 때 다루기 쉽도록 크기를 줄이고 단순하게 만드는 것처럼, 수학적 해석 모델 역시 공학 문제를 분석하기 쉽도록 복잡한 실제 현상을 단순하게 만들어 방정식이나 함수 형태의 수학식으로 추상화하는 것이다. 이렇게 자연현상이나 공학적 성능을 수식으로 나타내는 작업을 수식화 또는 공식화라고 한다. 문제를 ‘수식’ 또는 ‘공식’으로 표현한다는 의미다. 고등학교까지 수학 공부는 주로 주어진 문제를 푸는 것이었지만, 공학을 전공하면서부터는 스스로 문제를 파악하고 관련된 수식을 만들어내는 공부를 하게 된다.
--- pp.130~131
공학 실험은 과학 실험과 유사하지만, 자연이 아닌 인공물을 대상으로 한다는 점과 새로운 자연현상을 규명하기 위한 것이 아니라 설계된 제품의 상태를 확인하고 성능을 검증하기 위한 목적으로 수행된다는 점에서 차이가 있다. 공대에서 이루어지는 실험 실습은 교육적 목적이 크다. 공학은 실용적인 학문이기 때문에 머리를 쓰는 이론 교육과 함께 손을 쓰는 핸즈온 기술 교육을 중요시한다. 핸즈온 교육은 손과 머리를 연결시킴으로써 지식을 확고히 하고 창의적인 응용을 가능하게 한다.
--- p.203
공대 실험 실습의 중요한 목적은 무엇보다 호기심을 불러일으키고 실험 정신을 기르는 데 있다. 공학자에게는 궁금한 것이 생기면 더 알아보려는 지적인 호기심과 아울러 새로운 것을 시도하려는 실험 정신이 중요하다. 머릿속에 있는 아이디어를 실제로 구현하고 확인해보려는 자세가 실험 정신이다.
--- pp.203~204
공학의 궁극적인 목적은 설계에 있다. 엔지니어가 수학을 배우고 과학을 이해하며 모델링을 하고 실험을 하는 이유는 결국 공학 설계를 하기 위해서다. 설계라고 하면 보통 도면 그리는 작업을 떠올릴 테지만, 도면을 그리는 작업뿐이 아니라 계획하고 분석하고 고안해서 총체적인 해결 방안을 내놓는 과정 전체가 설계다. 엔지니어는 과학 지식과 아이디어를 총동원해서 공학적 문제 해결을 위한 해결책(솔루션)을 내놓는다. 수학이나 과학은 주어진 문제에 대한 정답을 찾는다. 수학적 논리나 자연법칙은 옳고 그름이 분명하기 때문에 유일한 정답이 존재하는 반면 엔지니어가 해결해야 할 문제는 정답이 없는 경우가 많다. 아니, 정답이 없는 것이 아니라 사실은 정답이 여러 개다. 따라서 엔지니어의 문제 해결법은 여러 가지 가능한 해결 방안들 가운데 가장 적합하고 실현 가능한 해법을 찾는 것이라고 할 수 있다. 공학 설계란 이처럼 창의적인 방법으로 실용적이고 최선의 솔루션을 찾는 과정이다.
--- pp.278~279
공학 설계가 항상 좋은 결과로만 이어지는 것은 아니다. 설계가 잘못되면 작동이 안 되거나 성능이 크게 떨어질 수 있고, 심한 경우 파손되거나 사고로 이어지기도 한다. 경제적 손실뿐 아니라 인명피해와 자연 훼손에까지 이른다. 공학 설계 과정에 따르는 크고 작은 사고의 원인은 엔지니어의 실수부터 경영진의 잘못된 의사결정, 불가항력의 자연재해 등 여러 가지다. 그렇지만 결국 엔지니어가 설계한 제품과 공정이 사회에 미치는 영향이 매우 크다는 점에서 엔지니어의 역할이 얼마나 중요한지 알 수 있다.
--- p.320
공학은 사람들의 생활을 편리하고 이롭게 하기 위한 것이지만 과연 어떻게 하는 것이 사람이나 사회를 이롭게 하는 것인지 판단하기 어려울 때가 많다. 생활의 편리함과 환경보호 등의 상반된 가치에 대해서 어떻게 조화를 이룰 것인가 항상 고민해야 한다. 엔지니어는 사회의 일원으로서 양심과 정의에 위배되지 않으며 책임감을 가지고 역할을 다하는 것은 물론이고, 공학이 이루는 결과가 사회를 긍정적인 방향으로 이끌 수 있도록 해야 할 것이다. 공과대학을 다니는 공대생으로서, 그리고 졸업한 후에는 엔지니어로서 끊임없이 고민해야 할 문제다.
--- pp.14~15
공학을 배우고 엔지니어가 되는 데 과학이 중요한 것은 당연하다. 그러므로 과학 지식을 많이 외우고 있으면 훌륭한 엔지니어가 된다고 생각할지도 모르겠다. 그런데 그보다 중요한 것은 과학하는 자세와 과학적으로 사고하는 방식을 습득하는 일이다. 천체물리학자이자 유명한 과학서 대중작가인 칼 세이건은 “과학은 지식이 아니라 생각하는 방법”이라고 말했다. 과학자에게 과학적 사고방식은 가장 큰 무기이자 자산이다.
--- p.68
과학적 방법론은 현재 인류가 가지고 있는 최고의 문제 접근 방법이다. 그래서인지 과학이란 말은 더 이상 자연과학에만 국한되지 않는다. 인문학을 인문과학이라 하고 사회학을 사회과학이라 부르는데, 이는 인문학이나 사회학이 자연과학처럼 자연을 대상으로 하는 것이 아니라 사람과 사회를 대상으로 하되 과학적인 방법론을 채용해 연구하기 때문이다.
--- pp.69~70
모델링이란 모델을 만드는 일이다. 공학 분야에서 모델이라 하면 실험용 모형을 의미하기도 하지만, 여기서 얘기하는 공학 모델은 시스템의 특성을 파악하기 위한 추상적인 의미의 수학적 해석 모델이다. ‘수학’이라는 단어가 들어갔다고 미리 겁먹을 필요는 없다. 실물 모형을 만들 때 다루기 쉽도록 크기를 줄이고 단순하게 만드는 것처럼, 수학적 해석 모델 역시 공학 문제를 분석하기 쉽도록 복잡한 실제 현상을 단순하게 만들어 방정식이나 함수 형태의 수학식으로 추상화하는 것이다. 이렇게 자연현상이나 공학적 성능을 수식으로 나타내는 작업을 수식화 또는 공식화라고 한다. 문제를 ‘수식’ 또는 ‘공식’으로 표현한다는 의미다. 고등학교까지 수학 공부는 주로 주어진 문제를 푸는 것이었지만, 공학을 전공하면서부터는 스스로 문제를 파악하고 관련된 수식을 만들어내는 공부를 하게 된다.
--- pp.130~131
공학 실험은 과학 실험과 유사하지만, 자연이 아닌 인공물을 대상으로 한다는 점과 새로운 자연현상을 규명하기 위한 것이 아니라 설계된 제품의 상태를 확인하고 성능을 검증하기 위한 목적으로 수행된다는 점에서 차이가 있다. 공대에서 이루어지는 실험 실습은 교육적 목적이 크다. 공학은 실용적인 학문이기 때문에 머리를 쓰는 이론 교육과 함께 손을 쓰는 핸즈온 기술 교육을 중요시한다. 핸즈온 교육은 손과 머리를 연결시킴으로써 지식을 확고히 하고 창의적인 응용을 가능하게 한다.
--- p.203
공대 실험 실습의 중요한 목적은 무엇보다 호기심을 불러일으키고 실험 정신을 기르는 데 있다. 공학자에게는 궁금한 것이 생기면 더 알아보려는 지적인 호기심과 아울러 새로운 것을 시도하려는 실험 정신이 중요하다. 머릿속에 있는 아이디어를 실제로 구현하고 확인해보려는 자세가 실험 정신이다.
--- pp.203~204
공학의 궁극적인 목적은 설계에 있다. 엔지니어가 수학을 배우고 과학을 이해하며 모델링을 하고 실험을 하는 이유는 결국 공학 설계를 하기 위해서다. 설계라고 하면 보통 도면 그리는 작업을 떠올릴 테지만, 도면을 그리는 작업뿐이 아니라 계획하고 분석하고 고안해서 총체적인 해결 방안을 내놓는 과정 전체가 설계다. 엔지니어는 과학 지식과 아이디어를 총동원해서 공학적 문제 해결을 위한 해결책(솔루션)을 내놓는다. 수학이나 과학은 주어진 문제에 대한 정답을 찾는다. 수학적 논리나 자연법칙은 옳고 그름이 분명하기 때문에 유일한 정답이 존재하는 반면 엔지니어가 해결해야 할 문제는 정답이 없는 경우가 많다. 아니, 정답이 없는 것이 아니라 사실은 정답이 여러 개다. 따라서 엔지니어의 문제 해결법은 여러 가지 가능한 해결 방안들 가운데 가장 적합하고 실현 가능한 해법을 찾는 것이라고 할 수 있다. 공학 설계란 이처럼 창의적인 방법으로 실용적이고 최선의 솔루션을 찾는 과정이다.
--- pp.278~279
공학 설계가 항상 좋은 결과로만 이어지는 것은 아니다. 설계가 잘못되면 작동이 안 되거나 성능이 크게 떨어질 수 있고, 심한 경우 파손되거나 사고로 이어지기도 한다. 경제적 손실뿐 아니라 인명피해와 자연 훼손에까지 이른다. 공학 설계 과정에 따르는 크고 작은 사고의 원인은 엔지니어의 실수부터 경영진의 잘못된 의사결정, 불가항력의 자연재해 등 여러 가지다. 그렇지만 결국 엔지니어가 설계한 제품과 공정이 사회에 미치는 영향이 매우 크다는 점에서 엔지니어의 역할이 얼마나 중요한지 알 수 있다.
--- p.320
공학은 사람들의 생활을 편리하고 이롭게 하기 위한 것이지만 과연 어떻게 하는 것이 사람이나 사회를 이롭게 하는 것인지 판단하기 어려울 때가 많다. 생활의 편리함과 환경보호 등의 상반된 가치에 대해서 어떻게 조화를 이룰 것인가 항상 고민해야 한다. 엔지니어는 사회의 일원으로서 양심과 정의에 위배되지 않으며 책임감을 가지고 역할을 다하는 것은 물론이고, 공학이 이루는 결과가 사회를 긍정적인 방향으로 이끌 수 있도록 해야 할 것이다. 공과대학을 다니는 공대생으로서, 그리고 졸업한 후에는 엔지니어로서 끊임없이 고민해야 할 문제다.
--- p.329
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