과학이 아니라 공학을 한다는 것

공학은 기술, 개발 등과 마찬가지로 과학에 종속된 것이라고 알기 쉽다 ‘좋은 건 과학, 나쁜 건 공학’이라는 사회 인식도 있다. 똑같은 분야여도 뭔가 부정적인 이야기를 할 때는 공학이라 부르고, 칭찬하고 싶을 때는 과학이라 부른다. 하지만 실제로 이 세상을 바꾸고 있는 것은 과학이 아니라 공학이다. 과학이 우선이라는 관점은 공학을 모르기 때문에 생기는 일이다. 이 책은 공학과 과학, 두 단어의 개념적 차이와 공학이 세상을 바꾸는 데 어떻게 이바지했으며, 공학에 얽힌 다양한 사건과 역사적인 엔지니어들을 통해 우리가 왜 공학을 주목해야 하는지 보여준다.

“새가 나는 방법에 대한 이론을 어떤 과학자가 최초로 밝혀냈다고 해서 새가 날게 되는 것은 아니다. 새는 이미 오래전부터 날고 있었다.” 이는 곧 엔지니어링과 과학의 관계이기도 하다. -1장 과학의 어머니, 엔지니어링, 21쪽

예를 들어 우리가 대표적인 과학기관으로 생각하는 나사와 유럽 입자물리연구소는 과학자가 아니라 대다수 엔지니어가 운영하는 곳이나 마찬가지다. 여기서 소수의 과학자가 행하는 연구는 엔지니어가 만들고 수리하는 기계 덕분에 가능하다. 그리고 미국의 맨해튼 프로젝트(원자폭탄 개발)는 과학자가 아니라 사실 여러 분야의 엔지니어의 주도로 완성할 수 있었다. 엔지니어였던 라이트 형제가 유인 동력 비행기를 개발할 수 있었던 것은 과학자의 완벽한 비행 이론이 아니라 1,000번의 비행 실패와 시행착오 덕분이었다. 이외에도 바다에서 정확하게 작동하는 시계와 대서양을 횡단하는 대형 증기선, 무선통신기까지 그 당시에 과학자들은 이러한 것들이 전부 불가능하다고 말했지만, 엔지니어들은 이를 대부분 극복해냈다. 공학과 엔지니어는 불가능한 문제들을 가능하게 만든다.

1) 유명하지만 연로한 과학자가 무언가가 가능하다고 말할 때, 그는 거의 틀림없이 옳다. 반면에 그가 어떤 것이 불가능하다고 말할 때, 그는 거의 틀림없이 틀렸다.
2) 어디까지가 진짜로 가능할지를 깨닫는 유일한 방법은 과거에 불가능하다고 간주하던 영역으로 조금씩 치고 들어가 보는 것이다.
3) 충분히 진보된 테크놀로지는 마술과 구별되지 않는다. -2장 왜 과학은 최종적인 답이 될 수 없는가, 63쪽

책에 등장하는 몇 가지 사례만 읽어 보아도 우리가 좁은 시각으로 공학을 판단하고 있었으며, 공학이 세상을 바꿔왔다는 사실을 자연스럽게 이해할 수 있을 것이다.

공학은 무엇이며 엔지니어는 무엇을 하는 사람인지
공학에 관심을 가진 청소년, 공대생, 그리고 일반인까지
우리가 공학을 제대로 알아야 하는 이유!

지난 7월부터 일본 정부는 반도체에 필요한 핵심 부품을 한국으로 수출하는 것을 제한하기로 발표했다. 지금까지 한국은 소재와 부품 등을 일본의 원천기술에 많이 의존해왔다. 국내 원천기술 개발의 필요성이 강조되고, 우리 정부는 수출 규제에 해당하는 핵심품목의 연구개발에 3년간 5조 원 이상을 투자한다고 발표했다.
앞으로 원천기술 개발은 국가적으로 중요한 목표가 되었다. 흔히 원천기술은 기초과학에서 탄생한다고 생각하는 경우가 많다. 일반적으로 과학이 원리를 발견하고 이를 공학에서 응용하고 개발하여 기술이 나온다고 알고 있다. 그렇다면 기초과학에만 자원을 투자하면 실제로 기술을 실현하는 공학도 같이 자연스럽게 발전할까? 전혀 그렇지 않다. 우리가 이러한 사실을 구분하지 못한다면 사회의 변화를 읽고 미래를 준비할 수 없을 것이다.


공학의 미래를 위하여
예전부터 공학이 강력한 나라들은 모두 초강대국의 지위에 올라섰다. 21세기의 중국, 20세기의 미국, 19세기의 영국이 그렇다. 이들 세 나라는 압도적인 기술력을 바탕으로 생산력과 군사력을 갖출 수 있었다. 공학이 강한 나라 치고 별 볼 일 없는 나라가 없고, 공학이 약한 나라 치고 오래 가는 나라가 없다는 사실은 역사가 증명한다.
현재 4차 산업혁명과 관련한 최첨단 기술 분야는 우리가 예측하지 못할 정도로 빠른 속도로 성장하는 중이다. 세계적으로 이공계 인재에 대한 필요성은 더욱 커지고 있으며, 앞으로 이공계 전문 인력의 양성은 국가의 미래를 결정짓는 중요한 요인이 될 것이다.
한국은 2000년대 들어서 한동안 이공계 진학을 기피하는 현상이 있었다. 이공계 직업에 대한 비관적인 전망과 엔지니어에 대한 사회적인 차별과 대우가 미비하단 게 그 이유였다. 4차 산업혁명과 인공지능 알파고로 이공계에 관한 관심이 많이 늘어났음에도 불구하고, 2018년 서울대 이공계 대학원 석사, 박사, 석박사 통합 과정의 인원이 전부 미달인 것을 보면 이공계 기피 현상이 아직도 남아 있다고 볼 수 있다. 이러한 인식을 개선하지 못한다면 한국에서 공학과 이공계는 언제까지나 찬밥 신세일 것이고, 국가의 미래 또한 불확실해질 것이다.
<미래를 꿈꾸는 엔지니어링 수업>을 통해 공학에 관심을 가진 청소년과 공대생, 그리고 일반인이 공학이 과학과 무엇이 다르며 왜 중요한지 깨닫고, 공학이 부정적이라는 인식을 긍정적으로 바꾸게 되는 계기가 되기를 진심으로 바란다.

엔지니어링은 영역이 아니라 방식이요, 세계관이다. 엔지니어링의 대상은 세월에 따라 바뀌기 마련이다. 그렇지만 엔지니어링의 방식은 불변이다. 한번 방식을 익히고 나면 새로운 대상에 적용하기는 전혀 어렵지 않다. 새롭게 부상하는 분야에 누구보다도 더 잘 적응할 수 있다는 뜻이다. -5장 엔지니어에게 답을 찾아라, 197쪽

‘과학자는 있는 것을 공부하는 사람’이고,
‘엔지니어는 없던 것을 창조해 내는 사람’이다.
- 테오도르 폰 카르만
？책 속으로 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

뉴턴이 태어나서 그의 역학이 세상이 알려지기 전까지 사람들은 아무것도 하지 못했을까? 뉴턴 역학이 존재하지 않는다면 그에 기반을 둔 각종 공학도 당연히 성립될 수 없어야 마땅할 듯싶다. (중략) 그러나 뉴턴이 태어나기 한참 전부터 사람들은 건물을 짓고 다리를 건설하고 구조물을 만들어 왔다. 역사가 시작된 이래로 인류는 자신들이 거주할 집을 지었다. 낮은 단층 주택을 지을 때도 지구의 중력을 견딜 수 있는 재료를 선택하고, 이를 구현하기 위한 적절한 디자인과 구체적인 시공 방법은 필수였다. 다시 말해 이는 더도 덜도 말고 건축 엔지니어링의 영역에 속하는 일이었다.
1장 과학의 어머니 엔지니어링 | 29쪽

엔지니어링에서 말하는 설계는 영어 단어 디자인을 번역한 말이다. 미술에서 사용하는 그 디자인과 같은 단어다. 영어에선 한 단어임에도 불구하고 한국에선 설계와 디자인이 별개의 행위처럼 취급된다. 엔지니어링의 설계와 미술의 디자인은 성격이 달라서 별도의 단어를 사용하는 게 더 타당하다고 주장할 사람도 있을 것이다. 그런데 그런 생각이 드는 이유는 그냥 그 두 가지가 다른 성격의 것이라고 배워왔기 때문이다. 설계와 디자인이 분리되어야 마땅할 대상이라면 영어에서 설계에 대한 별도의 단어가 생겨났어야 마땅하다. 그렇지 않다는 사실로 미루어 보건대 둘은 차이점이 강조되기보다는 공통점이 훨씬 큰 대상이다.
3장 엔지니어링은 세상에 해결책을 내놓는다 | 107쪽

엔지니어가 답을 찾아가는 과정을 한마디로 요약하자면 ‘시행착오’다. 엔지니어링 문제에 대한 답을 한 번에 찾는 경우란 극히 드물다. 이럴 때 필요한 일은 작은 규모의 실험으로 통제된 실패를 빨리 경험하는 일이다. 그 과정은 점진적이면서도 철저하게 이루어진다. 천 번이 넘는 실험을 통해 인류 최초의 유인 동력 비행에 성공한 라이트 형제의 사례가 대표적이다. 라이트 형제가 실험 중에 계속 성공을 거듭했다고 착각해선 곤란하다. 천 번을 실패했기 때문에 최종적으로 성공하는 힘을 키울 수 있었다.
3장 엔지니어링은 세상에 해결책을 내놓는다 | 127쪽

노벨상을 받았다는 사실과 이름을 숨긴 채로 사람들에게 아인슈타인의 삶을 이야기해주면, 그 익명의 사람이 엔지니어라고 대부분 생각할 듯싶다. 진정으로 뛰어난 과학자한테 엔지니어의 모습이 보이는 것은 사실 놀랄 일이 아니다. 과학자라는 호칭에 집착하는 과학자는 평범한 과학자기 쉽다. 반면에 평범한 과학자들이 숭배하는 최고 수준의 과학자는 자신을 엔지니어로 생각할 가능성이 작지 않다.
4장 사실을 그들도 엔지니어였다 | 139쪽

우리가 모두 ‘~학’으로 부르는 영어 단어는 결코 천편일률적이지 않다. 다시 말해 학에 해당하는 어미가 다 다르다. 그리고 그 각각의 어미는 뉘앙스에 조금씩 차이가 있다.
예를 들어보자. 경제학으로 번역하는 이코노믹스는 깨달음을 뜻하는 -ics라는 어미를 쓰고, 생물학으로 번역하는 바이올로지는 지식을 뜻하는 -logy라는 어미를 쓴다. 또 천문학으로 번역하는 애스트로노미는 법칙을 뜻하는 -nomy를 어미로 하며, 기하학으로 옮기는 지오메트리는 측량을 가리키는 -metry가 어미이고, 해양학으로 번역하는 오셔노그라피는 도표법을 지칭하는 -graphy를 어미로 취한다. ‘~학’이라고 해서 다같은 학이 아니라는 의미다.
5장 엔지니어에게 답을 찾아라 | 193쪽

뉴턴이 태어나서 그의 역학이 세상이 알려지기 전까지 사람들은 아무것도 하지 못했을까? 뉴턴 역학이 존재하지 않는다면 그에 기반을 둔 각종 공학도 당연히 성립될 수 없어야 마땅할 듯싶다. (중략) 그러나 뉴턴이 태어나기 한참 전부터 사람들은 건물을 짓고 다리를 건설하고 구조물을 만들어 왔다. 역사가 시작된 이래로 인류는 자신들이 거주할 집을 지었다. 낮은 단층 주택을 지을 때도 지구의 중력을 견딜 수 있는 재료를 선택하고, 이를 구현하기 위한 적절한 디자인과 구체적인 시공 방법은 필수였다. 다시 말해 이는 더도 덜도 말고 건축 엔지니어링의 영역에 속하는 일이었다.
1장 과학의 어머니 엔지니어링 | 29쪽

엔지니어링에서 말하는 설계는 영어 단어 디자인을 번역한 말이다. 미술에서 사용하는 그 디자인과 같은 단어다. 영어에선 한 단어임에도 불구하고 한국에선 설계와 디자인이 별개의 행위처럼 취급된다. 엔지니어링의 설계와 미술의 디자인은 성격이 달라서 별도의 단어를 사용하는 게 더 타당하다고 주장할 사람도 있을 것이다. 그런데 그런 생각이 드는 이유는 그냥 그 두 가지가 다른 성격의 것이라고 배워왔기 때문이다. 설계와 디자인이 분리되어야 마땅할 대상이라면 영어에서 설계에 대한 별도의 단어가 생겨났어야 마땅하다. 그렇지 않다는 사실로 미루어 보건대 둘은 차이점이 강조되기보다는 공통점이 훨씬 큰 대상이다.
3장 엔지니어링은 세상에 해결책을 내놓는다 | 107쪽

엔지니어가 답을 찾아가는 과정을 한마디로 요약하자면 ‘시행착오’다. 엔지니어링 문제에 대한 답을 한 번에 찾는 경우란 극히 드물다. 이럴 때 필요한 일은 작은 규모의 실험으로 통제된 실패를 빨리 경험하는 일이다. 그 과정은 점진적이면서도 철저하게 이루어진다. 천 번이 넘는 실험을 통해 인류 최초의 유인 동력 비행에 성공한 라이트 형제의 사례가 대표적이다. 라이트 형제가 실험 중에 계속 성공을 거듭했다고 착각해선 곤란하다. 천 번을 실패했기 때문에 최종적으로 성공하는 힘을 키울 수 있었다.
3장 엔지니어링은 세상에 해결책을 내놓는다 | 127쪽

노벨상을 받았다는 사실과 이름을 숨긴 채로 사람들에게 아인슈타인의 삶을 이야기해주면, 그 익명의 사람이 엔지니어라고 대부분 생각할 듯싶다. 진정으로 뛰어난 과학자한테 엔지니어의 모습이 보이는 것은 사실 놀랄 일이 아니다. 과학자라는 호칭에 집착하는 과학자는 평범한 과학자기 쉽다. 반면에 평범한 과학자들이 숭배하는 최고 수준의 과학자는 자신을 엔지니어로 생각할 가능성이 작지 않다.
4장 사실을 그들도 엔지니어였다 | 139쪽

우리가 모두 ‘~학’으로 부르는 영어 단어는 결코 천편일률적이지 않다. 다시 말해 학에 해당하는 어미가 다 다르다. 그리고 그 각각의 어미는 뉘앙스에 조금씩 차이가 있다.
예를 들어보자. 경제학으로 번역하는 이코노믹스는 깨달음을 뜻하는 -ics라는 어미를 쓰고, 생물학으로 번역하는 바이올로지는 지식을 뜻하는 -logy라는 어미를 쓴다. 또 천문학으로 번역하는 애스트로노미는 법칙을 뜻하는 -nomy를 어미로 하며, 기하학으로 옮기는 지오메트리는 측량을 가리키는 -metry가 어미이고, 해양학으로 번역하는 오셔노그라피는 도표법을 지칭하는 -graphy를 어미로 취한다. ‘~학’이라고 해서 다같은 학이 아니라는 의미다.
5장 엔지니어에게 답을 찾아라 | 193쪽

들어가는 말│프롤로그: 엔지니어링과 과학의 개념적 차이는 작지 않다
1장 과학의 어머니, 엔지니어링
엔지니어링은 과학이 탄생하기 전부터 존재했다│엔지니어링의 도움 없이는 과학도 없다
2장 왜 과학은 최종적인 답이 될 수 없는가
과학은 비판에 그칠 뿐이다│과학은 실패를 두려워한다│과학은 원인이 아니라 결과일 수 있다
3장 엔지니어링은 세상에 해결책을 내놓는다
엔지니어링은 만드는 것이다│엔지니어링은 미학적이다│엔지니어링은 실패를 통해 더욱 단단해진다
4장 사실은 그들도 엔지니어였다
스스로 엔지니어라고 생각한 과학자들│사실상 최고의 엔지니어였던 인물들
5장 엔지니어에게 답을 찾아라
세상을 바꾸는 힘, 엔지니어링│엔지니어링 정신에 미래가 있다
참고문헌