공학

[include(틀:다른 뜻1, other1=남자와 여자가 함께 다니는 학교, rd1=남녀공학)] [include(틀:상위 문서, top1=응용과학)] [include(틀:하위 문서, top1=공학 관련 정보)] [include(틀:프로젝트 문서, 프로젝트=나무위키 공학 프로젝트)] [include(틀:과학의 범위)] {{{+2 工學 / Engineering}}}

[목차]

역사적 흐름과 정의

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연구개발 단계별 개념 정립에 관한 연구 - 한국과학기술한림원, 과학기술사회학 논문들, 사회과학 연구조사방법론 - Scholar Commons, 과학철학과 자연철학 등을 정리했다.

과학과의 차이

공학은 먼저 과학과 기술의 융합에서 탄생한 학문이다. 하지만 그렇다고 해서 공학이 과학과 기술의 동의어도 아니고 이들의 응용도 아니다. 그렇다면 공학은 무엇일까.

먼저 공학과 과학의 차이점에 대해선 다음과 같은 견해들이 제시되어 왔다.

과학은 지식(이론)을 추구 / 공학은 실천(응용)을 추구 과학은 자연적 대상을 추구 / 공학은 인공물을 추구 과학은 지적호기심을 만족시키기 위해 연구 / 공학은 문제해결과 경제성을 위해 연구 과학은 대상에 대해 설명(예측)하는 방법을 사용 / 공학은 대상을 설계하는 방식을 사용.

하지만 이 분류는 매우 불완전하다. 먼저 과학적 지식만으론 응용물을 만들 수 없기 때문에 첫번째 분류는 틀렸다. 그리고 과학이 자연적 대상을 연구한다고 하기엔 현대 과학은 과학 현상을 실험실에서 재현하는 방법을 설명하지 못한다. 그리고 과학이 지적호기심만을 추구한다는 주장은 과학자들이 기업으로부터 다양한 후원을 받는 것을 설명하지 못한다. 또 과학이 대상에 대해 설명하고 예측한다는 주장은 과학이 연구를 통제하고 제어하는 것을 설명하지 못한다. 그렇다면 이들을 전부 공학으로 분류해야 하는가? 그렇다고 보기도 힘들다.

또한 과학과 공학은 다른 역사적 흐름을 가지고 있다. 과학은 자연에 대해 의문을 가지던 철학자들에 의해 시작되었고, 공학은 대장장이와 목수, 조선공, 광부들이 현장에서 쓰이던 기술을 체계화시키는 흐름의 연장선에 있다.

또한 과학을 응용하여 공학을 한다고 볼 수도 없다. 비행기를 날리는데는 이미 과학계에서 한물 간 고전 역학이면 충분하다. 기하학적으로 아무리 다리의 높이와 너비를 완벽하게 계산한들 그것만으로 다리를 완성시키는 것은 불가능하다.

즉, 과학은 대상의 구성이나 상호작용을 분석할 수는 있지만, 그것을 실용적인 목적으로 제한적인 조건을 만족시키면서 구체화시키진 않는다. 과학은 보편적으로 적용이 가능한 유일한 해답을 구하며, 해답과 거리가 있는 것은 예외로 간주한다.

반면 공학은 보편적인 이론이 이론 그 자체만으론 현실에 구현되지 않음을 인식한다. 공학에서 보편성은 있으면 좋고 없으면 어쩔 수 없는 요소일 뿐이다.

기술과의 차이

기술은 공학보다 실천적인 개념이다. 과거엔 기술이 곧 공학이었지만, 산업이 점점 복잡해지고, 여기에 요구되는 과학적 이론들이 많아짐에 따라, 현장에서 습득하는 기술로는 대응하기 힘들어졌다.

보편적 이론을 특수한 상황으로 변형시키는(설계하는) 공학이 필요해진 것이다. 그래서 공학은 기술의 전 단계로서, 기술적으로 구현될 수 있도록 이론을 구체화시키는 일이다.

의학과의 차이

공학과 의학 둘다 인간적인 실용성, 수요성에 의해 탄생한다. 인간과 관련된 병이 없으면 의학이 탄생하지 않듯이, 공학 역시 관련된 수요가 없으면 주도적으로 만들어지지 않는다. 또한 둘 다 과학 이론에 근거해서 만들어지며, 실천적 속성을 지닌다는 점에서 동일하다.

하지만 이 두 학문이 곧 같은 학문인 것은 아니다. 공학과 의학의 차이점은 인체를 기준으로 나뉜다. 공학은 인간을 위한 도구를 만들고, 의학은 도구로 인간을 치료한다.

예술과의 차이

공학은 한가지 문제에 여러가지 해결책을 구해야 하는, 창의적인 활동이라는 점에서 예술과 비슷하다. 하지만 예술이 "수요"와 무관한 반면, 공학은 기업이나 정부 등의 "수요"에 의해 주도된다는 차이점이 있다.

결론

공학에 대해 명확히 정의내리는 것은 불가능하다. 과학과 기술, 예술, 의학에 대해서도 정의내리기 힘든데 이들과 비슷한 공학에 대해서 정의를 내리는 것은 불가능하다. 또한 현대에 와서 물리학 연구소에서 기계장치를 연구하는 것, 의대에서 의료기기를 연구하는 것, 수학 연구소에서 컴퓨터프로그램을 연구한는 것이 흔해진 현재, 학문의 경계를 나누는 것은 무의미하다. 공학은 그냥 공학이라 불리는 지식들이란 말이다.

분류

[include(틀:학과)]

전통적으론 크게 4가지 대분류와 학제간 공학, 그리고 미분류로 분류하지만, 사실 그냥 이름만 갖다 붙이면 학문이 되는 마법의 단어이기 때문에(예시: 스포츠공학, 인체공학, 사회공학, 정치공학, 경제성공학, 금융공학, 교육공학 등) 필요에 의해 그때그때 만들어진다.

주로 공학에 포함되는 공학의 분야를 크게 나눈다면 흔히 다음과 같은 4가지로 나누어진다.[* The Oxford Handbook of Interdisciplinarity. Oxford University Press, 2010.(pp 149 – 150)]

* 기계공학(Mechanical Engineering) 분류 : 고전역학을 기반으로 부품에 대한 연구와 수학적 예측과 분석을 통해 순차적으로 작동 가능한 하나의 시스템을 만드는 공학들이다. 제임스 와트의 증기기관을 시작으로 본격적인 연구가 시작된다고 본다. 자동차공학, 항공우주공학, 조선/해양공학, 음향공학, 광학공학도 기계공학의 일부로 취급된다.

* 화학공학(Chemical Engineering) 분류 : 화학품을 제조하고 취급하며 안전하게 공정, 관리, 이동까지 연구하는 공학들이다. 당연히 화학의 공학버전이 아닌, 기계공학의 화학버전으로서 다뤄진다. 화학, 생물학, 물리학, 수학, 공정시스템, 경제학--응?-- 전반을 다룬다. 이 분류에서는 재료공학이나 생명공학이 여기로 포함된다.

* 전기공학(Electrical Engineering) 분류 : 전자기학을 기반으로 전기를 이용하는 방법에 대해 배우는 공학 분류이다. 용어상으론 전자공학과 구분하지만, 실제로는 이 둘을 나누기도 하고 나누지 않기도 하는데 전체적으로 뉘앙스 차이가 존재한다. 전자공학, 컴퓨터공학, 통신공학 등이 여기에 포함된다.

* 토목공학(Civil Engineering) 분류 : 문명을 살아가는 데 필요한 건축물들을 짓는 데에 중점을 두는 공학 분류다. 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. 도시공학, 건축공학, 건축학, 광산공학, 수력공학, 교통공학, 환경공학이 여기에 속한다.

공학의 중요성과 현대사회에서의 공학 비중

2016년 기준 과기부에서 배포하는 연구개발활동조사보고서에 따르면 전체 의료계, 이공계, 인문계, 사회과학계 등을 모두 포함한 연구원들의 전공 비중 중 기초과학은 12.3퍼센트였다. 이걸 화학과나 레이저 관련 물리학과, 기상학과 등 어느정도 연구원 비중이 높은 기초과학과들과 나누면 비중은 더 적어질 것으로 보인다. 반면 공학 전공자 연구원은 전체의 67퍼센트 이상이었으며, 이 수치는 2011년부터 2016년까지 거의 변함이 없었다.

즉, 공학계열은 기업이든 대학이든 정출연이든 어디든간에 사회적으로 중요시 여겨지며 연구투자도 많다.

공학이 어렵게 느껴지는 이유

세상에서 가장 난이도가 높은 학문을 뽑자면 의료계열이나 이공계열이 대표적일 것이다. 하지만 사실 모든 학문이 어렵다. 그런데도 유독 이과 학문들의 난이도가 높다고 여겨지는 이유는, 의료나 이공계 학문들은 흥미와 재능, 근성을 가진 사람들만 지원하고, 그렇지 않은 사람들은 인문계로 빠지며, 그렇게 빠져나간 인문사회 전공자 본인들부터가 인문사회계열을 우습게 여기기 때문이다. 이공계 학문 뿐만 아니라 인문학과 사회과학도 제대로 각잡고 공부하면 인서울 대학생들의 90퍼센트 이상 자퇴하게 만드는 것이 가능하다. 상식적으로 생각해보자. 사회에서 수준 높은 사람들과 정치/금융/비즈니스 경쟁을 해보며 고차원적인 전략을 설계해본 경험이 없는 20대 대학생들이 인문사회과학적 사고를 제대로 해보기나 했을까? 그냥 자신들이 쉬운 과목들 찾아 다니고, 용돈기입장이나 쓰던 마인드로 인문사회과학에 접근하니 어려움을 느끼지 못하는 것이다.

반면 의학, 공학, 자연과학, 수리과학의 경우 결과물이 확실하게 드러나기 때문에(뜬구름 잡는 이야기로 넘어가는 것은 애초에 불가능하기 때문에) 대학 입장에선 어설프게 가르치는 것도 불가능하고, 흥미나 재능이 없는 학생들은 인문계로 빠지니 대학에서 봐줄 필요도 없다. 그래서 처음부터 난이도 높은 수학 증명과 과학실험, 해부 실습, 기계 설계로 학생들을 가혹하게 밀어붙인다.

그리고 아인슈타인 급의 천재가 아니라면 새로운 지식을 배우는 과정은 어렵게 느껴져야 정상이다. 만약 쉽게 느껴진다면 그건 당신이 학문을 우습게 알고 접근하고 있다는 증거이다. 공학이 어렵다고 편입을 고려하는 것은 어찌보면 바보같은 소리다. 모든 학문은 빡세게 배우면 어렵고, 대충대충 넘어가면 쉽다는 것을 명심하라.

관련 어록

> "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》[* 권오상 저] 中

>계기학과 기계학이야말로, 그 무엇보다 고상하고 유용한 과학이다. - 레오나르도 다 빈치

대한민국 교육에서의 공학

* 기술가정 교과에서 공학에 대한 교양 수준적인 이론들을 다루며 물리교과에서 물리의 응용이라는 부분으로 엮여서 서술되어 있다.
* 공과대학

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