본문내용
1. 공학이란 무엇인가
1.1. 공학의 정의와 특성
공학은 "기술적 문제"를 대상으로 하는 학문으로, "문제를 발견하고 이에 대한 기술적 해결책을 제시하는 학문"이다. 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.
공학의 특성은 다음과 같다. 첫째, 공학은 기술적 문제를 대상으로 한다. 공학은 과학에서 발견된 원리와 지식을 바탕으로 실생활에 필요한 기술과 제품을 개발한다. 둘째, 공학은 문제 해결을 위한 실용적인 학문이다. 공학자들은 문제를 발견하고 이를 해결하기 위한 실용적인 기술을 개발한다. 셋째, 공학은 종합적이고 융합적인 학문이다. 공학은 수학, 물리학, 화학 등 다양한 학문을 융합하여 문제를 해결한다. 넷째, 공학은 미래지향적인 학문이다. 공학자들은 현재의 문제를 해결할 뿐만 아니라 미래에 발생할 수 있는 문제를 예측하고 이를 해결하기 위한 기술을 개발한다.
종합하면, 공학은 기술적 문제를 대상으로 하는 실용적이고 융합적인 학문으로, 인간의 삶의 질 향상을 위해 과학적 지식과 기술을 활용하여 유용한 제품을 만들어내는 것을 목적으로 한다. 이러한 공학의 특성은 공학자로 하여금 문제 해결을 위한 종합적이고 창의적인 사고력을 요구한다.
1.2. 공학과 과학의 차이
과학과 공학은 다음과 같은 차이가 있다."
과학은 자연현상을 발견하고 이해하는 학문 분야이지만, 공학은 과학을 통해 발견하고 이해하게 된 자연의 원리를 인간을 위해 응용하는 학문 분야이다. 즉, 과학이 자연현상을 규명하고 이해하는 것을 목적으로 한다면, 공학은 그러한 과학적 지식을 바탕으로 인간의 삶을 향상시키는 실용적인 기술을 개발하는 것을 목적으로 한다."
예를 들어, 과학자가 원자핵들 사이의 반응을 통해 발생하는 에너지를 발견하고 이해했다면, 공학자는 이러한 과학적 원리를 활용하여 원자로를 설계하고 전기를 생산하는 등의 기술을 개발하는 것이다. 따라서 과학이 '발견'에 초점을 맞춘 학문이라면, 공학은 과학을 바탕으로 '응용'에 초점을 맞춘 학문이라고 할 수 있다."
1.3. 공학자의 역할과 책임
공학자의 역할과 책임은 과학이 발견한 지식을 활용하여 인간의 삶을 향상시키는 실용적인 기술을 개발하고 적용하는 것이다. 공학자는 단순히 이론적인 연구에 그치지 않고 실제 제품이나 시스템을 만들어내야 한다. 따라서 공학자에게는 과학적 지식뿐만 아니라 기술적 문제를 해결할 수 있는 능력이 필요하다.
공학자는 자신의 전문성을 바탕으로 사회적 문제를 해결하고자 노력해야 한다. 예를 들어 원자력 공학자는 원전 사고와 같은 문제에 대해 기술적 해결책을 제시함으로써 사회적 편익을 증진시켜야 한다. 또한 해양시스템 공학자는 해양 환경을 보존하면서도 활용할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 이처럼 공학자는 단순히 기술을 개발하는 것에 그치지 않고 사회와 환경에 미치는 영향을 고려해야 한다.
공학자에게는 윤리적 책임도 요구된다. 기술이 발전하면서 그에 따른 부작용이나 부정적 영향이 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 공학자는 자신의 기술이 사회에 미치는 영향을 항상 고려하고, 책임감 있게 행동해야 한다. 예를 들어 개인정보 보호, 환경 오염 방지, 안전성 확보 등의 문제에 세심한 주의를 기울여야 한다.
결국 공학자는 과학적 지식과 기술적 역량을 바탕으로 사회 문제를 해결하고 인류의 삶을 개선하는 데 기여해야 한다. 이를 위해서는 단순히 자신의 전문성을 발휘하는 것에 그치지 않고, 사회적 책임감과 윤리의식을 겸비해야 한다.
2. 공학 분야의 이해
2.1. 원자력공학
원자력공학은 원자력을 이용하여 전기를 생산하고, 의료 및 산업 분야에 활용하는 등 다양한 목적으로 활용되는 공학 분야이다.
원자력은 원자핵에서 방출되는 핵에너지를 이용하여 에너지를 생산하는 기술이다. 원자력공학자들은 원자로를 설계하고 안전하게 운영하여 전기를 생산하거나, 방사선을 활용하여 암 치료 및 물질 탐사 등을 수행한다. 원자력은 방사선 안전과 방사성 폐기물 처리 등의 문제로 인해 많은 논란의 대상이 되어 왔지만, 온실가스 배출이 없고 연료 공급이 안정적이라는 장점으로 주목받고 있다.
원자력공학자가 되기 위해서는 원자물리, 열역학, 재료공학, 핵공학 등 다양한 분야의 지식이 필요하다. 원자로와 관련된 기계 및 전기 시스템을 설계하고 제어하는 기술, 방사선 차폐 및 폐기물 관리 기술 등을 익혀야 한다. 또한 안전과 환경에 대한 고려가 필수적이므로 관련 법규와 정책에 대한 이해도 갖추어야 한다.
원자력은 에너지 문제 해결과 첨단 산업 발전에 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다. 하지만 체르노빌 및 후쿠시마 사고와 같은 대형 사고 가능성, 방사성 폐기물 처리 문제 등이 해결되어야 할 과제이다. 이에 따라 안전성 향상, 사용후핵연료 관리, 차세대 원전 개발 등의 연구가 활발히 진행되고 있다.
2.2. 해양시스템공학
해양시스템공학은 인류에게 도움이 되도록 바다를 이용 및 보존하는 방법을 연구하고 개발하는 분야이다. 바다는 지구 표면의 71%를 덮고 있지만 여전히 미개척 상태로 남아 있다. 21세기에 접어들면서 인류는 우주 탐사에서 다시 지구 탐사에 관심을 갖고 있으며, 그 대상은 대륙이 아닌 바다이다. 이는 향후 해양시스템공학의 발전 가능성이 매우 높다는 점을 ...
