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수많은 꿈들이 공학을 통해 현실이 된다!
미래의 주인공이 될 당신을 위해
서울공대 교수들이 들려주는 가슴 떨리는 공학 강의

『우리는 미래에 살고 있다』는 대한민국 첨단 기술 연구의 최전선에 서 있는 서울대학교 공과대학 교수들이 수많은 꿈을 현실로 만드는 공학의 현재와 미래를 소개하는 책이다. 스물한 명의 교수들이 저자로 참여하여 딥 러닝, VR, 퀀텀닷 등 최근 각광받는 공학 기술, 첨단 소재 등을 소개하고, 그것이 우리 생활에 어떻게 적용되고 있는지, 그와 관련하여 어떤 연구가 이루어지고 있는지, 미래 과제는 무엇인지 등을 설명한다. 또한 해당 기술이나 소재가 우리가 사는 세상을 어떻게 바꿀지에 대한 각자의 전망도 담아내어 독자로 하여금 공학이 바꿀 미래의 모습을 기대하게 만든다.
공학은 인류의 삶이 더 나은 방향으로 나아가는 데 큰 역할을 해 왔다. 하지만 대중에게 공학은 여전히 가까이 하기엔 너무 먼 학문이다. 이에 아쉬움을 가져 왔던 이들이 모여 탄생시킨 것이 바로 『우리는 미래에 살고 있다』이다. 낯선 전문 용어나 복잡한 전공 지식 등은 최대한 덜어내고 쉬운 말과 친숙한 예시, 아기자기한 삽화로 공학 기술을 설명하여 누구나 가벼운 마음으로 공학을 접할 수 있게 하였다. 하루가 다르게 변화하는 사회에 잘 적응하고, 앞서가는 생각으로 미래를 맞이하길 원한다면 지금이라도 공학에 가까이 다가가려는 노력을 기울일 필요가 있지 않을까. 그런 점에서 이 책은 공학 분야로의 진로를 꿈꾸는 이들과 공학으로 생각의 패러다임을 바꾸고 싶은 이들 모두에게 다정한 안내서가 되어 줄 것이다.

불확실성이라는 안개를 걷어 내고
미래에 한 발 더 가까이 가고픈 당신을 위해
서울대 공과대학 교수들이 뭉쳤다!
최근 우리는 코로나바이러스 감염증-19 팬데믹으로 이전에 겪어 보지 못한 삶을 경험하고 있다. 언택트 문화의 확산으로 사람들의 생활 방식이 변화하면서 헬스 케어, 교육, 물류 등 이루 말할 수 없을 만큼 다양한 분야에서 공학이 미치는 힘이 더욱 커지고 있다. 또한 앞으로 우리의 삶이 어떻게 진행될지 한 치 앞도 내다보기 힘든 상황에서 4차 산업 혁명의 새로운 바람까지 급속도로 불어닥치면서, 불확실성에 따른 사람들의 불안감은 점점 더 가중되고 있다. 이러한 때일수록 우리는 공학을 통해 미래를 통찰하는 눈을 기르고, 그렇게 얻은 지혜를 바탕으로 우리의 삶을 설계해 나가야 한다. 공학은 우리가 상상하던 것을 현실로 가져오고, 우리를 지금보다 한 발 앞선 생각으로 이끌어 주기 때문이다.
『우리는 미래에 살고 있다』는 대한민국 첨단 기술 연구의 최전선에 서 있는 서울대학교 공과대학 교수들이 수많은 꿈을 현실로 만드는 공학의 현재와 미래를 소개하는 책이다. 일반적으로 많이 소개된 컴퓨터공학, 전기·정보공학, 기계공학 외에 에너지자원공학, 화학생물공학, 원자핵공학, 항공우주공학, 조선해양공학, 건설환경공학, 건축학 등 총 10개 분야에 몸담고 있는 스물한 명의 교수들이 저자로 참여하였다. 저자들은 딥 러닝, VR, 퀀텀닷 등 최근 각광받는 공학 기술, 첨단 소재 등을 소개하고, 그것이 우리 생활에 어떻게 적용되고 있는지, 그와 관련하여 어떤 연구가 이루어지고 있는지, 미래 과제는 무엇인지 등을 설명한다. 또한 해당 기술이나 소재가 우리가 사는 세상을 어떻게 바꿀지에 대한 각자의 전망도 담아내어 독자로 하여금 공학이 바꿀 미래의 모습을 기대하게 만든다.

4차 산업 혁명의 핵심 기술인 인공 지능, 빅 데이터부터
노벨화학상 후보 현택환 교수의 나노 기술까지……
미래를 선도할 첨단 기술의 모든 것을 한 권의 책으로 만나다
이 책은 총 다섯 개의 부로 구성되어 있다. 1부 ‘인간과 컴퓨터, 진화 전쟁을 거듭하다’에서는 어느덧 우리 삶에 매우 익숙하게 자리 잡은 기술인 인공 지능, 빅 데이터 등을 다룬다. 인공 지능을 보고 여전히 알파고밖에 떠올리지 못한다면 여기에 담긴 지식들이 생각의 폭을 넓혀 줄 것이다. 단순히 사람의 말을 알아듣고 명령에 따라 움직이는 것에서 나아가 사람처럼 스스로 사고하고 학습하는 인공 지능의 실현 가능성을 엿볼 수 있다. 2부 ‘초연결 시대, 소통의 방식을 모색하다’에서는 알고리즘, 가상 현실(VR)과 증강 현실(AR), 전자 회로 등을 소개한다. ‘어지럽지 않은 가상 현실 기기는 언제쯤 나타날까?’, ‘스마트폰과 컴퓨터의 크기가 계속해서 작아질 수 있는 비결은 뭘까?’와 같은 질문들에 대한 해답을 얻을 수 있다. 3부 ‘미래로 이끌 교통수단의 혁신을 꿈꾸다’는 높은 건물과 다리, 자동차, 헬리콥터와 같이 늘 우리 곁에 있어 당연하게 생각했던 것들을 새로운 시각으로 보게 이끈다. ‘수소로 움직이는 자동차’, ‘550미터 높이에도 넘어지지 않는 롯데월드타워’ 등에 숨은 원리를 흥미롭게 풀어내고, 시대의 요구를 담아내기 위한 노력의 과정을 담았다. 4부 ‘보이지 않는 세계에서 무한한 가능성을 개척하다’에서는 나노 기술, 자원 탐사, 핵융합 발전 등을 소개한다. 특히 이 부에서는 2020년 노벨화학상 유력 후보로 현택환 화학생물공학부 교수가 언급되면서 함께 주목받았던 나노 기술의 이모저모를 살펴볼 수 있어 더욱 의미가 있다. 끝으로 5부 ‘인간의 감성이 깃든 스마트한 생활 공간을 만들다’에서는 지구 환경 문제를 해결할 대안으로 떠오른 미생물의 활약상을 살펴보며 환경 기술의 미래를 그려 보게 한다. 또한 기존 건축 공학에 4차 산업 혁명 기술을 버무려 탄생한 스마트 건축 공법 등을 소개하고, 기술이 혁명적으로 변화해도 우리 삶에서 여전히 변하지 않는 것들이 무엇인지 되짚어 보며 미래에 우리가 살게 될 공간이 어떤 형태가 되어야 할지에 대해 고민해 보게 이끈다.

“공학을 많은 사람에게, 더 쉽게 소개하자!”
앞서가는 생각들이 한 손에 잡히는 말랑말랑한 공학 강의
공학은 우리가 보다 편리하고 편안한 삶을 살 수 있도록 도와주는 조력자 역할을 한다는 점에서 ‘이네이블러(Enabler) 학문’이라고 불린다. 그만큼 공학은 인류의 삶이 더 나은 방향으로 나아가는 데 큰 역할을 해 왔다. 하지만 대중에게 공학은 여전히 가까이 하기엔 너무 먼 학문이다. 대중을 대상으로 하는 공학 입문서가 가뜩이나 부족한 상황에서 대중의 눈높이에 맞춰 공학을 알기 쉽고 흥미롭게 풀어낸 책은 더더욱 찾아보기 힘든 실정이다. 저자들은 이러한 점에 항상 아쉬움을 가져 왔고, 그렇게 해서 탄생시킨 것이 바로 이 책이다. 『우리는 미래에 살고 있다』는 ‘공학을 많은 사람에게 더 쉽게 소개하자’는 취지로 서울대학교 공과대학에서 마련한 프로젝트의 결과물이다. 낯선 전문 용어나 복잡한 전공 지식 등은 최대한 덜어내고 쉬운 말과 친숙한 예시, 아기자기한 삽화로 공학 기술을 설명하여 공학에 대한 배경지식이 많이 없는 사람도 가벼운 마음으로 공학을 접할 수 있게 하였다.
운전자가 조작하지 않아도 스스로 주행하는 자동차, 구부리고 돌돌 말 수 있는 전자 기기 등 이전에는 공상 과학 영화에서나 볼 수 있었던 것들이 점점 현실화되고 있다. 그리고 이러한 변화의 속도는 우리가 체감하는 것보다 빠르게 진행되고 있다. 공학을 ‘몰라도 사는 데 지장 없는 것’으로 치부해 버리기엔 공학은 이미 우리 삶 속에 깊이 자리 잡고, 지금 이 순간에도 우리의 세상과 미래를 바꾸어 가고 있다. 하루가 다르게 변화하는 사회에 적응하고, 앞서가는 생각으로 미래를 맞이하길 원한다면 지금이라도 공학에 가까이 다가가려는 노력을 기울일 필요가 있지 않을까. 그런 점에서 이 책은 공학 분야로의 진로를 꿈꾸는 이들과 공학으로 생각의 패러다임을 바꾸고 싶은 이들 모두에게 다정하고 친절한 안내서가 되어 줄 것이다.

강성태(공신닷컴 대표)
살면서 내린 결정 중 참 잘했다는 생각이 드는 게 있다. 바로 공학이란 전공을 선택한 것이다. 내가 이런 말을 하면 ‘당신은 전공과 다른 길을 가고 있지 않냐’고 반문하는 이가 있을지도 모르겠다. 공학은 주로 수학과 과학을 활용하여 우리가 직면한 문제를 푸는 학문이다. 공학적 사고를 통한 문제 해결 능력은 비단 공업 제품을 만드는 데만 사용되지 않는다. 나는 그것을 학습법에 접목했고 그렇게 터득한 노하우로 수많은 학생들의 인생을 변화시켰다고 생각한다.
공학은 상상 속에 있던 것들을 현실로 끌고 왔다. 지금 이 순간에도 수많은 꿈이 공학을 통해 현실이 되고 있다. 4차 산업 혁명 시대에 공학이 세상의 중심이 될 것은 분명하다. 공학이 세상을 어떻게 바꿀지, 그 속에 있는 우리는 어떤 삶을 살게 될지 궁금하지 않은가? 그렇다면 이 책을 읽어 보자. 이 책의 마지막 장을 덮는 순간, 눈앞을 가로막고 있던 안개가 걷히고 세상을 보는 눈이 트이는 경험을 하게 될 것이다.

머리말ㆍ차국헌

1부 인간과 컴퓨터, 진화 전쟁을 거듭하다
컴퓨터가 미치지 않게 도와줄 수 있을까?ㆍ이광근
사람처럼 보고 스스로 생각하는 컴퓨터의 등장ㆍ김건희
사람의 마음을 꿰뚫는 빅 데이터ㆍ강유

2부 초연결 시대, 소통의 방식을 모색하다
가상의 공간을 여행하는 교통수단, 알고리즘ㆍ문병로
사람처럼 생각하는 기계를 만들 수 있을까?ㆍ윤성로
포켓몬은 어떻게 내 방에 들어왔을까?ㆍ이병호
세상의 모든 전자 제품을 움직이는 마법의 돌ㆍ정덕균

3부 미래로 이끌 교통수단의 혁신을 꿈꾸다
로켓은 어떻게 우주로 갈 수 있었을까?ㆍ윤영빈
헬리콥터는 왜 꼬리에 회전 날개가 필요할까?ㆍ신상준
자동차의 인피니티 스톤을 찾아서ㆍ송한호
높은 건물과 큰 다리는 왜 무너지지 않을까?ㆍ김성렬
해저 도시의 건설을 꿈꾸다ㆍ김용환

4부 보이지 않는 세계에서 무한한 가능성을 개척하다
종이처럼 구겨져도 끄떡없는 기기의 출현ㆍ현택환
땅속에 숨겨진 보물을 찾아서ㆍ민동주
태양 에너지의 변신은 어디까지일까?ㆍ허은녕
실험실에 태양이 떠오른다면ㆍ황용석

5부 인간의 감성이 깃든 스마트한 생활 공간을 만들다
미생물로 세상에 없던 것을 만들다ㆍ한지숙
흙 속에 청소부가 살고 있다ㆍ남경필
정보 혁명, 새로운 건축 공간을 만들다ㆍ홍성걸
중력을 거스르는 건물의 탄생ㆍ강현구
새것과 옛것이 조화롭게 섞인 짬뽕 건축의 비밀ㆍ백진

[머리말]
『우리는 미래에 살고 있다』는 ‘공학을 많은 사람에게 더 쉽게 소개하자’는 취지로 서울대학교 공과대학에서 마련한 프로젝트의 결과물입니다. 공학을 통해 미래 사회를 그리는 데 앞장서 온 스물한 명의 연구자들이, 자신의 연구 분야를 쉽고 친절하게 설명하고자 하였습니다. 이 책을 통해 공학에 대한 낯섦과 두려움이 허물어지고, 공학이 늘 우리 가까이에 있는 것임을 피부로 느낄 수 있기를 기대합니다. 이 책을 읽고 독자 여러분 중 한 명이라도 공과대학에서 진행하고 있는 연구 또는 관련 분야에 흥미를 느끼고 관심을 가지게 된다면, 또 그러한 관심이 미래 공학자로서의 꿈을 키우는 것으로 나아간다면 더할 나위 없이 기쁘겠습니다.
- 서울대학교 공과대학장 차국헌

P. 38~39 각기 다른 분야에서 다양하고 복잡하게 연관된 빅 데이터를 활용할 수도 있습니다. 어떤 사람이 좋아하는 음식, 즐겨 하는 행동에 대한 데이터를 기반으로 그 사람의 향후 질병 발생 가능성을 예측함으로써 그 사람에게 질병 예방을 위한 행동 변화를 제시할 수 있을 것입니다. 이처럼 빅 데이터에 기반한 최적화된 의사 결정은 사회 전 영역에서의 혁신을 가져오고, 이는 결국 인류의 삶의 질을 몇 단계 끌어올리는 데 크게 기여할 것입니다.

P. 51 어떤 때는 여러분이 좋아하는 것을 알고리즘이 더 잘 아는 경우도 있습니다. 넷플릭스의 영화 추천, 멜론의 음악 추천 등은 이미 경험한 분들이 많을 것입니다. 게임 분야에서도 사용자들의 데이터가 넘쳐 나지요. 이를 이용하여 어떤 게임을 추천할 것이며, 게임 중인 사용자에게 어떤 제안을 하면 가장 재미있게 게임을 할 수 있을지를 연구합니다. 알고리즘은 인공 지능이란 말과 더불어 앞으로 자주 만나게 될 용어입니다. 아주 다양한 분야, 여러 환경에서 감초처럼 만나게 될 겁니다.

P. 143 나노 입자를 이용하면 자유롭게 착용할 수 있는 웨어러블 전자 기기도 만들 수 있습니다. 우리가 들고 다니는 딱딱한 재질의 스마트폰을 구부리고 돌돌 말 수 있다면 손목에 차거나 피부에 부착할 수 있겠지요. 먼 미래의 일이라고 생각하나요? 나노 기술이 발전하기 전에는 이렇게 휘어지는 기기를 공상 과학 영화에서나 볼 수 있는 물건이라고 여겼습니다. 그런데 지금은 나노 물질이 들어간 새로운 종류의 투명 전극을 이용하여 구부리고 말 수 있는, 심지어 종이처럼 구길 수 있는 기기들을 만들어 내고 있습니다.

P. 221 드론 택시와 착륙장은 이제껏 듣도 보도 못했던 것이지만, 식탁은 공자와 맹자, 플라톤과 아리스토텔레스 시절부터 지금까지 쭉 우리와 함께하는 것입니다. 맛있는 짬뽕을 만들 듯이 변하는 것과 변하지 않는 것, 새로운 것과 예스러운 것을 잘 섞는 것이 어떨까요? 그것이 21세기에 뛰어난 건축물을 디자인할 수 있는 길일 것입니다.