공학자들은 과학자들과 비슷한 일을 하면서도 전혀 '다른 눈'으로 세상을 바라본다. 그들은 모두 '과학'과 '수학'을 기반으로 사물을 관찰하고 탐구하지만, 과학자들은 '정답'을 찾는데 관심이 있다면, 공학자들은 '해답'을 찾는데 관심이 더 많다. '정답'과 '해답'에 차이점이 있을까? 사전적인 정의를 보더라도 '정답'은 옳은 답이다. 세상의 이치를 밝혀내어 원리를 찾아내서 그 현상이 반드시 일어날 수밖에 없는 원리를 밝혀내는 것이 '과학자'라면, 과학자들이 찾아낸 원리를 '이용'해서 기계를 돌아가게 만들고, 그 기계를 쓸모있게 만들고, 때론 재구성하면서 문제에 대한 답을 찾아내어 그 어려운 일을 실현시키는 것을 목적으로 하는 이들이 바로 '공학자'다. 한마디로 공학자는 과학자가 꾸는 꿈을 실현시키는 사람들이다.
이를 테면, 과학자가 우주의 비밀을 밝혀내서 우주공간을 여행할 수 있는 우주선을 '수학적 풀이'를 통해 '과학적 원리'를 이용해서 설계하면, 이를 실제 우주공간에서 우주인이 타고 여행할 수 있도록 만들어내는 이들이 '공학자'다. 따라서 공학자들은 과학자만큼의 '이론가'이면서 동시에 뭐든지 뚝딱뚝딱 만들어낼 수 있는 '기술자'여야 한다. 그리고 실제로 작동하고, 효율적으로 수정할 수 있는 '설계가'의 면모도 갖춰야만 한다. 따라서 공학자는 정말 토 나올 정도로 공부해야 한다.
실제로 배우는 과목도 온통 '역학투성이'다. 공학도들이 치를 떠는 과목들이 바로 '~역학'이라는 제목을 달고 나온 과목들이다. 이 책에도 '정역학', '동역학', '유체역학', '열역학'에 관한 내용들이 나오는데, 공학도였던 나도 정말이지 치를 떨며 배웠던 기억이 새록새록 떠오른다. 물론 이 책에서는 어려운 수식 같은 것은 쏙 뺐다. 그래서 공학자들의 진면목인 복잡한 수식 계산과 '공학계산기'를 써야만 풀 수 있는 수식 들이 하나도 보이지 않아서 얼마나 반가운지 모르겠다.
하지만 어렵고 복잡한 만큼 뿌듯한 점도 많다. '역학'을 공부함으로써 세상의 이치를 더욱 깊고 자세하게 바라볼 수 있기 때문이다. 일반사람들에게는 전혀 보이지 않는 '공학자의 눈'은 어떤 것일까? 음..간단히 설명하기 위해 '라면 끓이기'로 이해를 돕고자 한다.
맛있는 라면을 끓이기 위해 요리사들의 레시피를 '검색' 해본 분들이라면 '상식'으로 물을 끓은 뒤에 면보다 스프를 먼저 넣으라는 조언을 듣곤 한다. 그리고 실제로 스프를 먼저 넣고 끓이면 맛있다고들 한다. 이것을 '공학자의 시선'으로 풀이해보면, 먼저 '비등점'이라는 것을 이야기할 수 있다. '비등'이란 냄비에 물을 넣고 가열하면 점점 온도가 올라서 100도에 다다르면 물이 펄펄 끓게 된다. 이때 물이 최초로 끓어오르는 장면을 본 적이 있는가? 물이 끓는 것을 '보글보글'이라고 표현하는데, 바로 냄비바닥에서 '방울'이 생성되어 수면 위로 올라오는 그 순간이 바로 물이 끓어오르는 순간이며, 이 순간을 바로 '비등점'이라고 하는 것이다. 따라서 라면스프를 먼저 넣으면 물이 100도보다 더 높은 온도에서 끓기 때문에 면이 더 맛있게 빠르게 조리된다는 이야기인데, 좀 더 자세히 설명하자면 이렇다.
먼저, 물이 끓기 시작할 때 한 방울 한 방울 올라올 때가 있는데, 이를 '핵비등'이라고 한다. 이때는 아직 100도가 되기 전이므로 물의 끓는점인 100도에 다다르지 못해서 더 가열해야만 한다. 물론 수면에도 별다른 낌새가 보이지 않고 평온하며 간혹 올라온 방울이 터지면서 점차 올라오는 물방울들이 많아지게 된다. 이렇게 '핵비등'이 여러 군데 생기게 되면 물방울들이 냄비바닥 전체로 퍼지면서 '막'을 형성하게 된다. 이때 냄비바닥과 담긴 물 사이에 '수증기막'이 생기면서 공간이 생기는데, 이때가 진정한 물의 끓는점 100도에 다다른 상태다. 그리고 이것을 '막비등'이라고 부른다. 물론 수면에도 엄청난 물방울이 터지면서 요동을 치게 되는데, 이때 스프를 넣으면 '비등점'이 올라가 물의 끓는점보다 더 높은 온도를 유지할 수 있다고 한다.
요리사들이 주목한 점도 바로 이것이고, 그래서 면보다 스프를 먼저 넣어서 끓이면 더 맛있는 라면을 조리할 수 있다고 자신하고 있는 것이다. 하지만 '공학자의 눈'으로 보면 설득력이 떨어지는 주장이다. 왜냐면 라면스프를 넣었을 때 끓는점이 100도보다 높아지는 것은 사실이지만, 그 '차이'가 정말로 미미하기 때문에 면발이 더 쫄깃쫄깃하게 익기 위한 '높은 온도'에 도달하기엔 턱없이 부족하기 때문이다. 실제로도 '블라인드 맛 평가'를 하면, 똑같은 사람이 똑같은 방식으로 조리했을 때, 스프를 먼저 넣은 라면과 면을 먼저 넣은 라면의 맛차이는 50대 50으로 차이가 전혀 없었다. 결국, 라면의 맛은 '비등점'과는 아무런 상관이 없다는 결론을 내리는 것이 '공학자의 견해'인 셈이다.
하지만 공학자는 '끓음'이라는 현상을 더욱 분석해서 적은 연료로 효율적인 '보일러'를 개발하거나 '원전'에서 사용하는 핵연료봉의 에너지를 이용해 물을 끓이는 방식으로 얻는 전기에너지까지 연구에 연구를 거듭하고 있다. 이 책에서는 복잡한 수식이나 계산을 쏙 뺐기 때문에 읽기에 전부 부담이 없으니 겁을 낼 필요는 없다. 실제로 공학도들이 '공학계산기'를 두들기며 풀어내는 역학문제는 이 책에서 찾아볼 수 없다. 얼마나 다행인가.
이렇게 '공학자의 눈'으로 본 세상은 온통 문제를 해결하기 위한 노력을 가득하다. 그렇다고 공학자들은 '믹스커피'를 한 잔 타먹을 때에도 커피포트에 물을 얼마큼 담아서 얼마의 시간으로 가열한 뒤에 얼마만큼의 양을 머그잔에 담아야 가장 달달한 믹스커피 맛을 즐길 수 있는지 연구한다는 오해는 하지 말아주길 바란다. 물론 그런 생각을 아예 하지 않는 것은 아닐 것이다. 자판기에 동전을 넣을 때에도 동전의 감지하는 센서가 어떤 방식으로 작동하는 것인지 의심을 품곤 하지만, 결코 아무 때나 그러지는 않는다는 점을 기억해주길 바란다. 공학자들도 쉴 때는 쉰다.
yes24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 쓴 리뷰입니다 |
"우리의 세계관을 바꾸는 것은 과학이지만, 삶을 오롯이 바꾼 것은 공학이다" 추천사의 도입이기도 한 이 책의 카피 문구가 너무나 멋있습니다. 하지만 저는 공학과 과학의 차이도 잘 모르는 문과 출신입니다. 요즘은 '문과생이라 죄송하다'는 '문송하다'는 말이 유행하는 시대인데 말이죠... 개인적으로 과학강국을 만들기 위한 이공계 우대는 중요하며, 기본적으로 우리 삶에 녹아있는 공학을 아는 것은 유용할 것이라고 생각합니다. 더 이상 -공학 상식이 없어서- 문송하고 싶지는 않았는데 '가뿐하게 읽는 교양 공학'이라는 말에 혹해서 이 책을 읽게 되었습니다. 이 책은 일상에서 쉽게 볼 수 있거나 우리가 행하는 것 들에서 찾을 수 있는 공학의 원리를 쉽게 설명해줍니다. 타워크레인으로 구조역학을, 줄다리기로 힘의 평형을 설명하는 식이지요. 이렇게 설명을 할 때, 저자가 매 주제마다 공통적으로 글을 쓰는 패턴이 있습니다. 우선, 주로 어릴적 저자의 추억을 바탕으로 이야기를 도입합니다. 이야기 하고자 하는 주제의 밑밥을 까는 것인데, 어린시절의 놀이 이야기를 하니 까맣게 잊고 있던 추억들이 생각이 납니다. 그런데 이런 저자의 추억 중에 몇 가지는 조금만 젊어도 무슨 이야기 인지 공감이 안 될 것 같기도해서 살짝 걱정이 됩니다. (표지부터 해서 이 책에는 유독 기어 이미지가 많습니다.) 중요한 건 본론이니까, 본론으로는 저자가 전달하고 싶은 우리네 생활 속의 공학 이야기를 들려줍니다. '더 이상 쉽게 풀어서는 설명 못한다.'고 생각할 정도로 풀어써 주신것 같습니다. 하지만, 저에게는 책의 카피문구 처럼 '가뿐하게' 읽히지 않는 부분도 있어요. 배경지식이 부족하기에 좀 더 찾아보게 됩니다. 그래서 뒤쪽에 별도의 용어설명을 만들어 두셨나 봅니다. 무엇보다 늘어나는 지식에 '어. 이거 알수록 피곤하군' 하는 부분도 있습니다. 예컨데, 라운딩에 나가서 동반자에게 "골프공 표면에 골고루 퍼진 옴폭 들어간 딤플들은 사실 말야.. 골프공 주변 유체의 난류화를 촉진하여 공 뒷부분에서 경계층 박리가 더뎌지게 함으로써 공기에 의한 저항이 작아지도록 한 노력인데, 알고있어?" 라고 물을 일은 없겠지요. '유체의 난류화'나 '경계층 박리'라는 용어 자체를 못 외울것 같으니 말이죠. (유체의 난류화가 촉진되어 나의 첫 Eagle로 이어진 골프공) 게다가 영화 매트릭스를 보면서, "음, 저렇게 가상과 실제를 구분할 수 없게 되려면 실제 세상의 각종 물리현상이 똑같이 벌어져야 하는데, 저런 가상 세계 속 공기나 물과 같은 유체의 흐름을 물리와 수학 지식, 컴퓨터 연산 능력을 이용해 실제와 같이 흉내 내는 '유체 운동의 수치 모사'는 특히 기계공학자들의 영역이지." 라는 생각을 하며 영화에 집중을 못 할까봐 두렵기도 합니다. (이 책을 통해서 이런걸 배웠다고 자랑하는 겁니다.) 가장 맘에드는 것은 매 장의 마무리 입니다. 앞에서 설명한 공학 지식을 저자의 철학(?)또는 생활에 대입을 하고 마무리 합니다. 예를 들면 구조역학에서는 공학자들이 하는 일이 '적은 비용으로 최대의 효과를 내는' 경제학의 이론에서 자유롭지 못함을 아쉬워 합니다. You were the chosen one! Bring balance to the Force! 넌 선택받은 자였어! 포스에 균형을 가져다줄 존재였단 말이야! - 스타워즈 中 오비완 캐노비 대사 두번째 장 힘의 평형에서는 '힘의 평형은 공학자가 어떤 물체나 시스템을 보았을 때 본능적으로 머릿속에 떠올리는 기계공학의 기본' 이라고 합니다. 해서 위의 대사를 인용해서 '포스에 균형을 가져다 줄 존재는 제다이가 아니라 기계공학자'라는 말 센스를 보여주기도 합니다. (저자의 과천과학관 유튜브를 보니 -이 책의 추천사를 써주신- 관장님 께서 영화 스타워즈를 무지 싫어하신다고 했는데, 이런 드립 때문일런지도 모르겠습니다.) (저자와 저자가 제작한 풍동(빠르고 센 기류를 일으키는 장치)사진) 유튜브 이야기가 나왔으니, 잠깐 저자가 근무하는 국립과천과학관 채널을 이야기를 하겠습니다. 저자 유만선 연구관이 출연해서 우주 영화에 대해서 이야기 하는 편을 보았습니다. 생각보다 달변이시고 재미 있더군요. 안타까운건 그럼에도 조회수가 겨우 600을 넘겼다는 거죠. 채널 자체의 구독자는 많던데 전반적으로 업로드 된 컨텐츠들의 조회수는 저조 하더군요. 대체 과학한국은 어디에 있는건지? 코로나 때문에 아이들 재택 교육도 제대로 안되던데 이런 양질의 컨텐츠를 왜 활용하지 않는지 모르겠습니다. 과학관도 의기소침 하지 말고 계속해서 좋은 컨텐츠를 만들어 주시면 좋겠네요. 다시 책으로 돌아와서, 라면을 끓일 때 스프를 먼저 넣으면 끓는 점이 살짝 높아진다는 것을 알았습니다. 왜 그렇지? 이어지는 궁금증에 관련된 기압과 끓는점, 라면이 익는 정도 등의 관계를 검색해 보았습니다. 찾아보니 중학교 2학년 때 배우는 내용이네요. 이 책을 안 읽었다면 내후년 쯤에 아들에게 무식한 아빠가 될 뻔 했습니다. 요즘 주식시장에서 핫한 그래핀 관련주 이해에 도움되는 그래핀에 대한 이야기도 있구요. 생활속의 다양하고 유용한 지식으로 가득한 유익한 책입니다. 공학의 상식을 갖고 싶거나 관심이 있으신 분들은 꼭 읽어 보셨으면 좋겠습니다. (그래핀 관련 주식에 투자 하려면 이 정도는 알고 해야) 앞서 매 주제의 마무리가 맘에 든다고 했는데, 어떤 장들의 마무리는 그 적용이나 표현력이 공감을 넘어 감동스럽기까지 합니다. 마음이 따듯해 지는 몇 가지를 소개하면서 리뷰를 마칩니다. 적은 양의 유체 압력이 거대한 포클레인을 움직이듯이 약간의 긍정적인 변화가 인류 전체에 큰 진보를 가져오는 거대한 힘의 원천이 될 수도 있겠다는 생각도 든다. 이리저리 각자 마음 내키는 대로 살면서도 같이 웃고 떠들며 정보를 공유하는 인간은 정말 유체 알갱이들과 닮았다. -p.49 생각해보면 우리 주위에도 마음속에 일종의 잔류응력을 지니고 살아가는 사람들이 있다. 어떤 이들은 긍정적인 긴장감을 지니고 한 발 한 발 더 나은 인생을 위해서 살아가지만 또 어떤 이들은 지나친 스트레스로 마음의 병을 얻거나 스스로를, 타인을 파괴해 불행한 결과를 맞기도 한다. 내 안에는 어떤 종류의 스트레스가 자리 잡고 있을까? -p.57 가냘프게 보이는 날개 한 조각이 멈춰 있던 공기에 움직임을 부여해서 우리의 젖은 머리를 말리고, 더위를 해소해주기도 하며, 더 크게는 무거운 쇳덩이를 공기 중에 띄워 앞으로 가게 한다는 사실을 기억하자. 한낱 날개 하나도 이렇게 다양한 곳에 쓰이는 데 그보다 훨씬 복잡한 생체 기계인 우리는 주위에 좋은 일을 얼마나 해왔는지 한번쯤 생각해보며 말이다. -p.150 한 가지 분명한 사실은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 즉, 물체의 내부 에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열에너지가 확산되는 현상이 자연의 이치이며 이러한 흐름을 멈추거나 되돌리려면 또 다른 에너지가 필요하다는 점이다. 해마다 연말연시가 되면 어려운 이들을 향해 꾸준히 퍼져 나가는 사람들의 따스한 온기를 막을 수 없듯이 말이다. -p.287 YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다. |
인문학, 자기계발서, 교양 분야 도서를 즐겨 읽는 나는 어렵지 않은 과학 관련 책도 읽어보고 싶다는 생각이 평소에도 많았다. 과학 도서를 어렵지 않고 재미있게 읽어 볼 수 있는 책을 만난다는 건 내게 너무 흥미로운 일이였다... 읽으면서 만족도가 높은 생각을 들게 해준 공학 교양책, <공학자의 세상 보는 눈> 이다. 가뿐하게 읽는 교양 공학이라는 문구가 젤 눈에 들어와서 과연 어떤 내용이 담겨있기에 가뿐하게 읽게 만들어 줄까 싶었다.. 첫 내용 타워크레인을 읽어보니 과연 그 책이 맞았다.^^ 과학적 지식이 늘 부족하여 중고등 남매와 온전한 과학에 대한 대화를 나눌 수 없던 나의 목마름을 채워준 고마운 책이다. 주전자에 물을 끓이면서 뚜껑이 덜컹 덜컹 열리는 것에 대한 열역학을 설명하니 엄마도 그걸 어떻게 아냐며 놀란다. 흐.... 나도 잘 안다....<공학자의 세상 보는 눈>을 읽어서...아이에게 꼭 읽어봐야 된다며 건네준 만족도가 높은 도서이다.
글을 쓴 작가는 기계공학과 전공의 과학관 연구관이다. 우리나라 최고의 국립 과학관에서 종사하시니 얼마나 재미있는 과학 이야기와 공학자의 일들을 전해줄 지 내심 기대가 된 책이다. 공학에 한창 관심이 많은 중, 고등 자녀를 둔 나는 아이들과 이 책을 읽기를 원했다. 교양 공학이라는 분야에 대한 호기심 가득한 과학 이야기가 펼쳐지니 너무 잘 만났다. 우리모두 가뿐하게 공학자가 되어 세상을 보았다. 그 세상에서는 나도 공학자였다.^^
아떤 공학 이야기들과 공학자로서의 위대함이 잘 담겨 있는 지 차례를 보니 호기심이 샘솟는다. 정역학, 동역학, 유체역학, 열역학 4대역학을 멈춰 있는 것, 움직이는 것, 흐르는 것, 뜨거운 것으로 구분하여 소제목을 읽어보는 재미가 우리가 잘 알던 것들이라 소소하게 흥미를 유발시킨다. 가뿐나게 읽는 교양 공학이라는 걸 제목에서 눈에 팍팍 들어온다.
책을 처음 펼쳤을 때 읽게 되는 멈춰 있는 것 _ 타워크레인! 정역학 중 구조역학에 대한 과학 이야기를 전해준다. 우리 집 창에서도 바로 보이는 타워크레인이 있기에 읽으면서 알아가는 재미가 솔솔하다. 강한 바람에도 늘 위태로워 보일 것 같은 철골 구조물은 외부의 큰 힘에도 잘 견디게 만든 공학의 세계가 당연 있었다. 그 당연한 것을 나는 정확히는 알지 못했지만 이 책을 읽어보니 구조물을 설계하고 만드는 공학자의 남다른 생각을 엿볼 수 있어서 덩달아 내가 공학자가 된 기분이다.
일상생활에서 늘 보든 것들에서 출발해 더 큰 세상의 공학적 발명이나 성과로 이룩한 것들을 한 눈에 볼 수 있게 그림과 사진 설명이 잘 되어 있으며 조근조근 친절하게 잘 안내해준다. 그래서 읽기가 더 쉬웠다. 공학 이야기를 옆에서 이야기 해주듯 글로 보여주니 역시 전달력이 뛰어나다. 생체모방형 인공지능 로봇, 드론, 우주로켓 등 최신 기계들의 뉴스에 늘 관심이 많았는데 책에서 그 안에 적용된 기초 물리학을 책에서 자세히 알게 되니 만족스럽다. 기계 전공자가 익숙치 않은 그 분야의 설명을 눈높이에 맞게 글이 펼쳐지니 계속 읽어보며 재미를 느낀다. 아.. 그래서 그렇구나.. 이런 원리가 있구나.. 이렇게 개발되었구나.. 이렇게 만들었구나.. 이런 자세와 생각을 하면서 하는 구나... 공학이 우리의 삶에서 많은 것을 변화시킨 것을 알기에 실제 쓰임에서 궁리를 시작해 원리를 적용해나가며 결과를 도출하는 기계공학자의 관점을 배우게 된다. 그래서 내가 공학자가 되어 보기도 한다. 지구와 인간 생활에 과학적인 발전을 위해 계획하고 개발하는 공학자의 세상 보는 눈을 엿보게 해주니 진로를 설계하는 학생들에게는 읽어보면 분명 큰 도움이 되고 첫 공학 교양 책을 읽어보고 싶은 사람들에게는 당연 추천하고 싶은 책이다. 무엇보다 쉽게 읽혀지고 자연스럽게 읽어볼 수 있는 교양책이기에 나도 내 책장에서 두고두고 꺼내 볼 것이다. 그리고 지인들의 공학 교양을 쌓게 만들어 주고 싶은 책이기에 꼭 선물하고 싶은 책이다.
YES24 리뷰어클럽 서평단 자격으로 작성한 리뷰입니다.
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공학자의 세상보는 눈은 어떨까? 다른가? 제목으로만도 호기심을 일으켰던 책. 저자 유만선 박사님의 북토크 영상을 보고나니, 내용을 어렵지않게 풀어주셨을꺼 같다는 기대감으로 책을 선택했다. 저자의 경험, 에피소드가 같이 있어 친근했고 딱딱하지 않은 문장들이 편안했다. 비록 내게 익숙치 않은 용어들이 많이 나오긴 했지만, 4대 역학(정역학, 동역학, 유체역학, 열역학)에 대해 좀 더 알수 있었고 우리의 일상이 이렇게 다 연관이 있구나 싶었다. 건설현장에서 볼수 있는 타워크레인,에펠탑, 물총놀이, 헬륨풍선 등.. 주변에서 쉽게 볼수 있는 것들에는 모두 그 구조와 존재를 가능케 한 이유가 있었고 공학자들은 그 것을 보고 또 연구하고 개발하는 전문가인것 같다. 과학자와 공학자,기술자.. 모두 존경스럽다. 이 분야에 지식도 없고 이해도도 낮은 독자이지만 공학, 엄밀히 말하면 기계공학이란 어떤것인지를, 그리고 공학자들은 세상을 이렇게 보는구나를 조금이나마 알게되었고 함께 느낄수 있었다. 궁금했던 라면 끓이기 에피소드에서는 내가 바라던 답은 못찾았지만 더 많은 지식을 얻었다. 내 아이들도 이러한 열정을 가지고 사물을 바라보며 살아가기를 바래본다.
* 서평단으로 참여하여 출판사로부터 도서를 무상 지원받아 작성한 리뷰입니다. |
엄마인 나와는 취향과 생각과 하고싶은 일이 정말 다른 아들이 앞으로 공학을 전공해보고 싶다 한다. 공학이 무엇인지 평생 한번도 궁금하지 않았지만 아들이 앞으로 다가갈 세계가 궁금해진 엄마는 공학이라는 세계를 이해하기 위해 늦깎이 호기심 발동! 그런 엄마를 위해 나타난 책인 것만 같은 『공학자의 세상 보는 눈』은 각도에 따라 다른 컬러가 반사되는 책표지부터 '가뿐하게 읽는 교양 공학'이라는 부제까지 맘에 들어 첫인상에 합격점수를 주었다. 머리말부터 초음속 풍동 장치니 댐퍼 감쇠비니 하는 생경한 낱말들이 사전을 찾아가며 봐야하나, 계속 읽을 수 있을까 하는 갈등을 잠시 일으키게 했지만, 석박사 과정에서 느낀 한계와 문래동 달인으로부터 배운 가르침 등을 비롯해 저자 본인을 '공돌이'라는 칭하는 겸손함은 어느새 책장을 한장한장 넘기게 만들었다. 목차를 보니 정역학,동역학,유체역학,열역학 - 아들이 공부할 때 어깨너머 들어보던 용어들이 멈춰있는 것, 움직이는 것, 흐르는 것, 뜨거운 것으로 쉽게 풀어 쓰여있고 각각은 생활속에서 만났을법한 이야기들과 연결되어있다. 목차만 보고도 재미있겠다며 반가움과 환호성을 표현한 아들만큼은 아니지만 100% 공.알.못.은 벗어날 수 있겠다는 희미한 희망이 보였다.
염려와 달리 『공학자의 세상 보는 눈』 은 전체적으로 쉽게 읽혔고 놀랍게도 간간히 재미까지 느껴졌다. 어떤 에피소드이든 나이스 운동화, 차창밖으로 손내밀기, 인기 영화 등 누구나 한번쯤 보았고 해봤음직한 이야기로 시작해서 긴장을 풀어주고 살포시 공학으로의 연결고리를 걸어놓아 나도 모르게 경계심을 풀고 스르륵 빠져드게 만든다. '잔류응력'이라는 용어는 낯설지만 그 용어의 의미와 원리를 파악하고나니 실버브리지 사고원인이나 강화유리 깨진 조각의 특이성을 이해하게 되는 식이다. 이에 덧붙여 잔류응력을 스트레스와 연관시켜 스스로를 돌아볼 수 있게 만들거나 기어의 본질에서 다른 이들과의 교류를 떠올리게 하는 등의 마무리는 차갑게만 느껴지던 공학을 인간냄새나는 공학으로 변신시켜주었다. '가뿐하게 읽는 교양 공학'이라는 부제가 부끄럽지 않게 나는 아들이 어려워하던 토크(torque)가 무엇인지부터 에너지 수확기술의 응용, 수치모사의 활용범위, 같은 현상에 대한 기계공학자와 물리학자의 시각 차이, 열전도의 효율성을 위한 공학자들의 여러 시도와 노력을 알게 되었다. 그리고 이제 어렸을 적 당당하게 느껴졌던 로봇에서 평형의 불확실성을, 옛날 집 옥상의 TV안테나처럼 생겼다고만 생각했을 슈퍼볼 봇에서 힘의 평형과 텐세그리티(tensegrity)를 떠올릴 수 있게 되었다. 물론 이 책 한 권으로 기계공학의 기본이라 불리우는 4대 역학을 '이해'하게 되었다는 말은 당연히 어폐가 있겠지만, 여러 에피소드를 묶은 한 챕터가 끝날 때마다 적어도 정역학, 동역학, 유체역학, 열역학이 무엇인지 어슴푸레나마 아우트라인을 잡을 수 있었고 앞으로 아들과의 대화가 서로 겉돌지만은 않게 되었다는 것만으로도 내 목표가 120% 이루어진 것에 대해 감사하고 또 감사하다. 나는 평소에 가장 쉽게 설명할 수 있는 사람이야말로 그 핵심을 가장 잘 이해하고있는 사람이라고 생각하는데, 저자는 과학관에 근무한 경험이 있어서인지 어느 한 곳 현학적이지 않고 공학초보 눈높이에 맞는 설명과 사진자료로 독자를 책 내용에 자연스럽게 빠져들게 한다. 최근 이렇게 과학을 쉽게 풀어주는 스토리텔러분들이 많아지신 것에 대해 기대가 크고 앞으로의 저술활동이 기다려진다. 인터스텔라 명대사 "We will find a way, we always have." 를 연상시키는 이 글이 왜 책 맨 앞에 있었는지 책을 다 읽고나니 알 수 있었다. 기말고사 끝나면 바로 읽고싶다고 찜을 해놓은 아들도 과학을 실생활과 연결시키는 공학의 소명을 이해하고 늘 세상을 향해 열린 마음과 창의적인 시각을 견지해야하는 공학자의 자세를 갖추어나갈 수 있기를 바라는 마음이다. 공학에 관심있는 중고등은 물론 공학이라는 새로운 세계를 알고자하는 모든 이들에게 교양공학이라는 새 분야의 주춧돌이 될 이 책 『공학자의 세상 보는 눈』을 감히 추천드린다.
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국립과천과학관 연구관인 유만선 작가의 신작 <공학자의 세상 보는 눈>은 과학과 기술이 어떻게 중요한지 다시한번 생각해보게 한다 이 책은 이정모 관장님의 추천사처럼 세계관을 바꾸는 것은 과학이지만 우리의 생활을 보다 편리하게 바꾸는 것은 기술이라는 사실을 하나하나 예를 들어 설명해준다 김서림 방지 장치나 햇볕에 잘 타는 얼굴 같은 생활 속 밀접 분야부터 가상공간이나 항력 같은 과학기술들이 우리의 삶 속에 어떻게 이용되고 있는지 일반인 눈높이에 맞추어 이해하기 쉽도록 쓰여진 글들로 책장이 술술 넘어갔다 어렵게만 생각되는 과학기술이 우리의 삶을 얼마나 윤택하게 만들어 주고 있는지 궁금한 분들에게 추천합니다 |
※시공사 교양 과학 독서 클럽 책입니다. 대부분의 인간은 '눈'으로 세상을 본다. 빛이 들어오고 뇌로 전달되어 재해석한다. 우리가 본다는 것은 다른 사람들 또한 똑같이 느낄까? 이에 대한 것은 직감적으로 아니라 말할 것 이다. 하지만 '왜' 그런지 곰곰히 생각해본다면 개인이 친숙한 것들이 다르기 때문이다. 아티스트가 본 세상은 빛의 투영정도에 따른 풍경일 수도 내면의 암흑일 수도 있다. 그럼 공학자는 어떤 눈으로 볼까? 우리가 접하는 세상은 대부분 물리학이 뒷받침 된다. 책에서는 일어나는 것들을 물리학적으로 풀어간다. 처음 돌입부는 대부분 '뜨거운 국자', '선풍기의 바람', '주전자 끓는다.'등등으로 시작한다. 이를 보며 호기심이 자극되기 시작하면 본론으로 들어간다. 그 안에 들어있는 과학적 원리는 무엇이며, 숫자와 기호로는 어떻게 표기되는지 설명해준다. 기초에서 심화까지 수록되어 물리학을 선호하시는 분들에게는 재미를 선사할 것이라 생각한다. 과학적인 면들을 보며 우리의 문화에 대한 기여도 생각하는 시간이 되었다. 새로운 기술은 색다른 시각을 주며, 영감을 불러 일으킨다. 하늘에서 본 우리의 모습, 우주에서 본 우리의 모습 그리고 그것을 담는 카메라도 말이다. 역사를 되짚어본다. 기술의 발전으로 우리의 생활에 어떤 변화가 있었는지 말이다. 앞으로도 발전할 것이고 발견할 것이다. 그 과정과 결과가 인간들에게 긍정적으로 미치길 바란다. 또한 행복에 기여했으면 좋겠다. 내일이 궁금한 미래가 오기를 바라며 글을 마친다. |
공학과 과학의 사전적 의미에 대해 다시 한번 검색해 보았다. 우리가 공학 분야를 접하는 아주 현실적인 시점이 바로 입시를 앞에 두었을 때일 것이다. 공대를 지망하고자 할 경우에 전자, 전기, 신소재, 기계, 항공, 토목, 컴퓨터 등 여러 분야 중 특정 학과를 선택하게 된다. 자신이 선택한 학과에서 제대로 공학의 본질을 접하게 되고, 실생활에 이로운 무언가를 구현하면서 공학자로서의 인생을 걷게 된다. 공학의 체계화된 발전 덕분에 우리는 역사적으로 진보라는 단계를 걷게 된 것이다. 가까이는 실생활에 사용하는 작은 소품부터 거대한 기술에 이르기까지 이 모든 것은 공학의 힘이 없었다면 이뤄낼 수 없는 결과물일 것이다. 과학적 이론의 한계를 뛰어넘어 공학은 인류가 이뤄온 눈부신 성장과 진보에 큰 축이 되고 있다고 생각한다.
저자 유만선 연구관은 국립과천과학관에서 몸담고 있다. 기계공학을 전공했고 4대 역학 (정역학, 동역학, 유체역학, 열역학 ) 을 일상의 이벤트와 엮어서 재미있게 풀어주기 위해 책을 펴냈다고 한다.
우리의 세계관을 바뀌는 것은 과학이지만 우리의 삶을 오롯이 바꾸는 것은 기술이라는 이정모 관장님의 추천사 중 이 문장은 공학의 효용성을 가장 잘 표현한 것 같다. 이 책은 과학자와 공학자의 차이를 크게 의식하지 않고 살아왔던 인식의 축을 바꿔주고 있다. 거대한 발견과 우주 등 인간이 모르던 미지의 세계를 알고자 지적 확장을 해나가는 것은 과학자이고, 이미 발견된 것을 통해 인간에게 이로운 무언가를 개발하고 만들어내는 것은 공학자의 역할임을 분명하게 알 수 있다.
공학자로서 자신의 경험과 실행을 통한 에피소드를 기반으로 물리학적 지식이 풍부하게 들어있어 친근하게 읽을 수 있다. 어쩌면 이 책의 매력은 일반인들이 사전 지식 없이 쉽게 읽을 수 있는 대중 교양서이고, 저자의 바램처럼 독자로서 공학의 매력을 충분히 느낄 수 있다는 점이다. 멈춰 있는 것- 정역학, 움직이는 것- 동역학, 흐르는 것- 유체역학, 뜨거운 것- 열역학, 이렇게 4대 역학 범주를 쉽고 재미있게 소개한다.
공사현장에서 보이는 타워크레인뿐만 아니라 강을 가로지는 철골구조물 다리를 지나면서도 위태로운 모습에 마음을 졸였던 경험이 있다. 이런 큰 무게를 견디는 구조물을 설계할 때 가장 중요한 것이 물체에 가해지는 힘의 분산에 대한 정확한 분석이라고 한다. 왜 삼각형 단위로 서로 연결된 형태가 많은 지 궁금했었는데 '트러스 구조'로 연결점들로 쉽게 힘을 분산시킬 수 있고, 회전력이 생겼을 때 변형이 없다는 장점이 있었다. 공학자들은 어떤 물체를 설계할 때 기능적으로 충분히 튼튼하면서도 가급적 재료비를 적게 써야 하는 '적은 비용으로 최대의 효과를 내는' 경제학적 면까지 고려해야 하는 애로 사항이 있었다. 경제적 자유로움이 어느 정도 보장된다면 공학자들의 기술적 발전은 한 단계 더 도약할 수 있지 않을까 하는 마음도 든다. 구조역학이나 힘의 평형, 마찰, 치약 튜브나 주사기에 작용하는 파스칼의 법칙, 강화 유리에 있는 압축 잔류응력 등을 통해 정역학에 대한 설명이 쉽게 되어있다.
기후 변화와 코로나로 인해 친환경에 대한 관심이 엄청 높아졌다. 자전거, 전기자동차, 풍력발전기는 친환경의 대표주자이기도 하다. 내연기관차인 자동차의 종말 시대가 온 것이다. 과거에는 전기모터가 낼 수 있는 힘이 내연기관 엔진에 비해 작은 편이라 쓰임이 제한적이었지만 지속적인 성능 개발로 효율이 향상되어 이제는 내연기관 엔진을 대처하게 되었다. 저자는 전기 문명 시대에 잊지 말아야 할 지점을 지적한다. 깨끗한 에너지 전기를 만들기 위해서는 여전히 많은 경우 화석연료의 연소가 필요하다는 것이다. 전기에너지의 깨끗함만 볼 것이 아니라 그 이면을 보고, 전기가 진정 깨끗한 에너지가 되기 위해서 새로운 에너지원을 찾아야 한다. 공학자들은 기후변화로 몸살을 앓고 있는 지구와 인류를 위해 지금도 열기관에서 발전기로의 연결고리를 끊기 위한 노력을 하고 있다. 축과 바퀴, 어떤 공간상에서 움직일 수 있는 정도를 가리키는 자유도, 세탁기나 항공기 엔진과 같이 고속 회전하는 기계장치에서의 진동, 자동제어 장치가 들어간 전기장판, 동력전달장치가 달인 자전거 체인을 사례로 들어 동력에 관한 설명도 쉽게 되어있다.
멈춰있는 유체를 움직이려면 에너지가 필요하다. 날개 없는 선풍기로 히트를 친 다이슨의 감쪽같은 원리는 흥미로웠다. 항공기 엔진, 부력, 항력 등 유체역학이 활용되는 다양한 정보를 읽다 보면 공학자들의 역할과 노력에 새삼 고마움을 느끼게 된다. 우리는 사회가 항상 질서 있고, 예측 가능한 형태로 흘러가는 것만이 이상적이라 여긴다. 하지만 어느 정도 무질서함을 용인하는 마음도 우리 사회구성원들이 갖기를 바라는 저자의 철학도 엿보인다.
일상적인 물질 가운데 열전도도가 가장 낮은 물질이 공기다. 최근에 만들어진 에어로겔이라는 인공물질은 공기처럼 가벼운 물체로 미래의 신소재로 각광받고 있다. 놀랍게도 최근 플라스틱 쓰레기로도 에어로겔을 만들 수 있다고 한다. 버려진 페트병에서 미세 섬유를 뽑아낸 뒤 실리카 소재를 코팅해 에어로겔을 만들 수 있다고 하니 버려진 폐기물을 재활용해 지속적으로 에어로겔을 만들어 환경 문제까지 해결해나갈 수 있다는 점은 주목할 만하다. 에어컨이나 보일러의 냉난방 장치, 연소, 대류 열전달과 같이 열역학 분야도 실생활에 폭넓게 응용되고 있다.
저자는 학부 시절에 공학 수업에서 다뤄진 이론과 공식들이 기계장치들을 이해하는 기회가 되기도 하고, 세상 속 많은 공학 문제가 지식을 통해 해결될 때 희열을 느꼈다고 한다. 우리는 학창 시절 배운 지식이 실생활에서 유효한지에 대한 의문을 많이 품는다. 하지만 아는 만큼 보인다는 말이 정확하다. 그 시절의 기초과학이나 학문은 세상을 살아가는 데 분명 다른 시선으로 사물을 접하는 기본 밑천임은 자명한 것 같다. 구슬이 있어도 꿰어야 보배가 되듯 지식적으로 실험적으로 증명된 많은 이론들을 이용해서 인간에게 유용한 제품으로 만들어 준 공학자들이야말로 우리 삶의 가치를 풍요롭게 해주는 멋쟁이들이다.
* 서평단으로 참여하여 출판사로부터 도서를 무상 지원받아 작성한 리뷰입니다.
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