공학이란?

공학이란 무엇인가?

공학도의 길을 걸어온지 적지 않은 해가 지났는데, 깊게 생각해보지 않은 질문이다.

그 질문에 답하는 과정을 짧게 서술해 봤다.

1. 서론

1.1. ‘공학’에 대한 생각

  ‘공학이란 무엇인가?’ 라는 질문을 받았다. 잠시 말문이 막혔는데, 공과 계열에 몇 년 동안 있으면서 ‘공학’이 무엇인지 생각해 본 적이 없는 것에 대하여 적지 않게 놀랐다. 확실히 ‘과학’과 ‘공학’은 다르다. 그러나 막연하게 다른 것을 알겠지만, 말로 정의 할 수가 없으니 답답했다. 막연하게 떠오르는 것들을 정리하면 공학이란 ‘인간의 목적(정복, 생육, 편의)을 달성하기 위해 필요한 것을 안전하고 효율적으로 만들어내기 위한 방법을 배우는 학문‘ 정도이겠다. 그러나 이러한 답은 나의 머릿속에서만 만들어 진 것이기 때문에, 보다 많은 조사 및 고찰을 통하여 조금 더 정확한 답을 얻고자 한다.  

1.2. 브레인스토밍

 더 나은 답을 찾기 위해 각 단어를 생각했을 때 떠오르는 것을 나열해 본다. ‘공학’ 하면 먼저 아이언맨, 컴퓨터, 다리, 엔지니어가 떠오른다. ‘과학’ 하면 해와 달, 우주, 날씨, 법칙, 동물이 떠오른다. 이러한 단어들을 살펴보니, 공학과 관계하여 떠 오른 단어들은 과학과 관계하여 떠오른 단어에 비하여 실생활과 가깝고, 그 시대를 반영하고 있으며, 여러 분야의 과학이 합쳐져 있다는 특징이 있다. 이러한 점으로 미루어 봤을 때 ‘공학’은 실생활과 가깝고, 시대를 반영하고 있으며 여러 분야의 과학이 합쳐지기도 한다는 것을 알 수 있다.

2. 본론

2.1. ‘공학’의 사전적 의미

 그렇다면 사전적 의미는 어떠한가? 한자로는 ‘工學’ 으로 장인 ‘공’과 배울 ‘학’이 합쳐진 단어로, ‘공업에 관한 것을 연구하는 학문’이다. 그렇다면 공업(工業)의 의미는 무엇인가? 자연물이나 거칠게 만든 물품에 인공을 가하여 유용한 물품을 만드는 생산업, 현재는 주로 공장에서 기계로 만들어 내는 것을 일컫는다. 그렇다면 한자로의 사전적 의미는 ‘자연물이나 거칠게 만든 물품에 인공을 가하여 유용한 물품을 만드는 생산업에 관한 것을 연구하는 학문’ 정도가 되겠다.

 네이버 지식백과에 의하면 다음과 같다. 

 공학(工學, engineering)이란 무엇인가? 공학은 ‘기술적 문제’를 대상으로 하는 학문으로 ‘문제를 발견하고 이에 대한 기술적 해결책을 제시하는 학문’이라고 정의할 수 있다. 여기서 문제란 작게는 자동차 부품일 수도 있고, 크게는 교통 체증 문제나 전 지구적인 기후 변화 문제까지 다양하다. 즉 공학은 인간의 삶의 질을 향상시키기 위하여 과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문이다.1)

 공학이 수학(數學, mathematics)이나 물리학(物理學, physics)의 도움을 받아 발전했지만 수학이나 물리학과 같은 과학(科學, science)은 아니다. 과학은 자연 현상을 발견하고 이해하는 학문 분야지만 공학은 과학을 통해 발견하고 이해하게 된 자연 원리를 인간을 위해 응용하는 학문 분야이다. 예를 들어 어떤 원자핵들끼리 반응을 통하여 질량이 사라지면, 그 질량은 에너지로 변한다. 그때 발생하는 에너지는 없어진 질량 곱하기 빛 속도의 제곱이다. 이것은 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)이 발견한 원리이다. 하지만 원자로(原子爐 nuclear reactor)라는 것을 만들어서 이 에너지를 이용해 잠수함이나 항공모함을 움직이고 전기를 생산하는 아이디어를 내는 일은 원자력 공학자의 몫이다.

 따라서 원자력공학(原子力工學, nuclear engineering)을 전공한다는 것은 원자로를 잘 만들어 핵에너지로 전기, 추진력을 만들거나 아니면 원자핵(原子核, atomic nucleus)들이 붕괴할 때 나오는 방사선(放射線, radioactive rays)을 이용하여 암 치료나 물질 탐사, 종자 개량 등에 쓰는 것을 배우겠다는 것이다.

 위의 정의를 보면, ‘공학’을 ‘기술적 해결책을 제시하는 학문’, ‘인간의 삶의 질을 향상시키기 위하여 과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문’으로 정의한다. 

공학의 정의에 대해서 보다 더 자세히 비교해보기 위해서 해당 정의를 공학의 목적, 내용(목적을 달성하기 위한 방법)으로 나누어 보았다. 

 위의 사전적 의미를 나누어 보면 아래와 같다.

 공학의 목적 : 인간의 삶의 질을 향상시키기 위한 것

 공학의 내용 : 과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문

사전적 의미를 간단하게 분석해보면 위와 같다. 이를 기존에 본인이 정의했던 정의와 비교해보기 위하여 본인이 정의한 공학의 정의를 목적과 내용에 따라 구분해 보면 아래와 같다.

 공학의 목적 : 인간의 목적(정복, 생육, 편의)을 달성하기 위한 것

 공학의 내용 : 필요한 것을 안전하고 효율적으로 만들어내기 위한 방법을 배우는 학문

 본인이 정의한 목적은 인간의 목적(정복, 생육, 편의)를 달성하는 것으로 한정하였으나, 사전적 의미에서는 삶의 질로 폭이 더 넓음을 알 수 있다. 삶의 질을 향상 시키는 것에는 정복, 생육, 편의가 다 포함되며, 그 외에도 여러 가지를 포함할 수 있을 것으로 보이기에 사전적 의미가 더 나은 답으로 보인다. 그리고 내용 면에서도 동일하게 본인이 정의한 ‘필요한 것을 안전하고 효율적으로 만들어내기 위한 방법을 배우는 학문’보다는 ‘과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문’이 더 포괄적이고, 보다 공학에 가까운 정의 인 것으로 보인다.

 사전적 정의에서는 공학에 대한 정의와 함께 부연 설명으로 원자력 공학자를 예로 들어 원자로를 만들어 잠수함, 항공모함을 움직이고 전기를 생산하는 아이디어를 내는 일을 하는 사람이라고 부연설명하고, 원자력 공학을 전공한다는 것은 원자력을 이용하여 암치료나 물질탐사, 종자 개량 등에 쓰는 것을 배우겠다는 것이라고 이야기 한다. 공학자가 해야 할 일을 설명함으로 공학에 대한 개념을 이해하는데 도움을 주고 있다. 이를 나에게 적용하면 조선해양공학을 전공한다는 것은 유체역학, 재료역학, 동역학, 구조역학 등을 이용해서 필요한 조선 및 해양 구조물을 만드는데 필요한 것을 배우겠다는 것으로 해석 할 수 있다.

2.2. ‘공학’에 대한 전문가 의견

 ‘헨리 페트로스키’가 지은 ‘공학을 생각한다’ 라는 책을 보면 표지에서부터 이렇게 설명한다. 

‘과학자의 임무가 문제를 확인하는 것이라면, 그 문제를 해결하는 임무는 공학자의 것이다!’ 그리고 그 예로 12장 불확실한 과학과 공학에서 이렇게 이야기 한다. 

 ‘지진에 관한 예측이 과학적 증거, 기록, 이론에 근거한 과학적 예측인 것과 마찬가지로, 대격변에 대비하는 방법은 정책 결정권자와 공학자가 담당하는데, 이들의 임무는 우리가 원하는 것을 제공하는 것이기 때문이다. 뉴턴의 제 1법칙이라는 과학적 사실을 아는 것만으로는 지진이 일어났을 때 생명과 재산을 보호하기 이ㅜ해 아무것도 할 수가 없다. 공학자가 직면한 문제는 어떻게 해야 불안정한 땅 위에 구조물을 세우면서도 사람들 위로 무너지게 할 만한 움직임에서 안전하게 만드느냐 하는 것이다. 일반적으로 말하자면, 과학자의 과학자다운 책임은 경고와 함께 끝나고, 그 시점부터는 공학자의 책임이 시작된다.’

 해당 책의 저자에 의하면 과학자는 ‘발견’이 주업무이고, 공학자는 ‘해결’이 주 업무라는 것이다. 앞에서 본인이 정의한 ‘공학’, 사전적 의미의 ‘공학’과는 또 다른 방식의 ‘공학’에 대한 설명이지만, ‘공학’이 무엇인지 쉽게 이해할 수 있는 설명이다. 

 

 성풍현 외 카이스트교수 18명이 지은 ‘공학이란무엇인가’라는 책의 앞부분에서도 비슷하게 정의 하고 있다. ‘과학은 자연현상을 발견하고 이해하는 학문 분야입니다. 반면 공학은 과학을 통해 발견하고 이해하게 된 자연 원리를 인간을 위해 응용하는 학문 분야입니다.’ 라고 과학과 공학을 비교하여 설명하고 있는데, 이는 앞의 ‘공학을 생각한다’ 라는 책의 설명과 유사하다. 

 이는 네이버 지식검색에서 발견된 형설 출판사의 학문명백과에서 설명한 사전적 의미에서 '과학은 자연 현상을 발견하고 이해하는 학문 분야지만 공학은 과학을 통해 발견하고 이해하게 된 자연 원리를 인간을 위해 응용하는 학문 분야이다. '와 매우 유사 하며 사전적 의미에서 대부분의 것을 포함하고 있었음을 의미한다.

3.결론

‘공학’에 대해서 사전적 의미와, 전문가 의견을 확인해 본 결과 두 가지 방법으로 정의 할 수 있을 것으로 보인다. ‘공학’ 그 자체로 정의 하자면, ‘인간의 삶의 질을 향상시키기 위하여 과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문’이라고 할 수 있으며, 과학과 공학을 구분하기 좋고 이해하기 좋은 정의로는 ‘과학은 자연현상을 발견하고 이해하는 학문 분야인 반면 공학은 과학을 통해 발견하고 이해하게 된 자연 원리를 인간을 위해 응용하는 학문 분야’ 정도로 설명할 수 있겠다.

4.참고자료

- 형설출판사.학문명백과

- ㈜오픈마인드. 디지털 한자사전 e-한자 

- 단국대학교 동양학연구원. 한국한자어사전 

- 헨리 페트로스키. 박종서 역, 공학을 생각한다, 299쪽

- 성풍현 외 카이스트교수 18명, 공학이란 무엇인가, 5쪽, 32~51쪽