1-1. 공학이란?
기술적 문제를 대상으로 하는 학문으로 문제를 발견하고 이에 대한 기술적 해결책을 제시하는 학문이라고 정의할 수 있다. 여기서 문제란 자동차 부품일 수도 있고, 교통 체증 문제나 전 지구적인 기후 변화 문제까지 다양하다. 즉 공학은 인간의 삶의 질을 높이기 위하여 과학적 지식과 기술을 이용하여 인간에게 유용한 제품을 만드는 학문이다.
공학의 어원인 엔진(engine)은 라틴어의 ‘새로운 아이디어를 생각해낸다.’라는 뜻을 가진 단어에서 유래되었다. 엔지니어(engineer)라는 단어는 200년경부터 사용되었으며 군사적 장비 또는 시설들을 개발하고 운용하는 직업인을 일컫는 말이었으나, 현대에서의 엔지니어는 공학 활동을 위하여 새로운 아이디어를 생각해내는 전문가이다.
1-2. ‘공학’이 왜 등장했나?
공학의 기원은 자연의 재료와 힘을 응용하여 인간의 필요를 채울 목적으로 재능을 사용하기 위해 등장했다.
산업혁명이 일어난 영국에서 1771년 존 스미턴은 군사공학이 아닌 도로, 교량, 운하 등 주로 토목과 관련된 그리고 일반 시민들의 일상생활에 도움이 되는 시민공학을 제창하였다. 1818년에는 세계 최초의 시민공학회(토목공학회)가 영국에서 결성되었으며, 공학은 자연에 있는 거대한 동력원을 사람들에게 유리하게 쓸 수 있게 하는 기술이라고 정의하였다.
그 후 산업혁명으로 인해 증기기관차 등 기계공업이 발달하게 되어 기계공학회가 1847년에 분화 독립하였다. 더하여, 전신기기의 발달로 전신공학회가 1871년에 창립되었으며, 전력기기의 급속한 발달로 1881년에 전기공학회라 개칭하였다. 공학의 전문분화는 20세기에 들어서자 더욱 진척되어 화학공학, 재료공학, 원자력공학 등이 탄생하였다.
기계, 장치, 시설 등의 노동수단과 관련된 시스템뿐만 아니라 인간, 사회부문에도 공학적 기법을 적용하는 인간공학, 경영공학, 사회공학, 교육공학, 도시공학, 환경공학, 정보공학 등 인문·사회과학 분야, 그리고 우주공학, 해양공학, 농생명공학, 의생명공학 등 자연과학 분야의 경계영역에까지 진출함으로써 공학은 삶과 관련이 있는 모든 분야에 관심을 갖게 되었다.
출처: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2053709&cid=44414&categoryId=44414
2. 자동차의 미래
1860년 프랑스의 내연기관을 사용한 자동차로 시작됨.
1876년 독일에서 4행 자동차를 처음으로 선보였고 좋은 호응을 얻음.
1897년 지금은 스포츠카로 유명한 포르쉐가 최초의 전기자동차를 발표.
1913년 포드는 자동차 생산공정에 컨베이어 벨트 시스템을 도입함.
그로 인해 인간이 직접 들어가는 노동력을 줄이고 생산력을 급증시키는 효과를 일으킴.
1984년 에어백 및 안전벨트 장력 도입
이렇게 자동차는 150년간의 발전을 넘어 지금까지도 많은 변화와 발전을 이루며 우리의 삶의 질을 높여주고 있습니다.
2-1. 자동차 연료의 변화
현재 지금 대중적으로 사용되는 자동차는 휘발유, 경유, 가스 등 화석연료를 주 연료로 사용하고 있습니다. 이에 따른 환경문제에 대한 해결이 미래 자동차 발전의 가장 중요한 주제로 자리 잡고 있습니다. 이에 해결책으로 등장한 것이 전기자동차, 수소자동차 등이 있습니다. 전기자동차는 1897년 처음으로 등장했고 2019년 현재까지 전기모터만으로는 자동차가 필요한 전기를 모두 담아내기에는 기술적인 한계가 있어 하이브리드 자동차가 발전되어 왔습니다. 이러한 전기자동차의 장점은 일반 자동차보다 유해가스 배출이 90% 이상 감소하고 국가 차원에서 세금 문제에 대한 여러 혜택이 주어집니다. 하지만 단점은 동일 성능의 일반 자동차와 비교해 보면 가격이 비싸다는 점입니다. 가격이 가장 중요한 경쟁력이기 때문에 전기자동차의 가장 비싼 배터리의 단가를 낮추는 것이 전기자동차 발전의 가장 중요한 발걸음이고 가격문제만 해결된다면 더욱 많은 전기자동차가 보급되고 환경문제를 해결할 수 있을 것입니다.
2-2. 자동차 작동의 변화
근 몇 년간 운전자가 없는 자율주행 자동차에 대한 발전이 계속되었습니다. 2019년 기준으로 자율 행의 기술 완성도가 6단계 중 5단계에 다다랐고 2021년 안으로 자율주행 기술이 완성될 것이라고 전문가들이 생각하고 있습니다. 그러나 비용문제도 있지만 가장 큰 문제는 다른 국가들의 도로 교통 법규 및 보험규정과 같은 법률적 부분과 더불어 예측 불가능한 변수들로 인해 우리의 일상생활 속까지 침투하는 것은 어려울 것이라고 합니다.
2-3. 미래 변화에 대비하는 우리의 자세
제가 생각하기에 가장 신경 써야 할 것은 ‘자동차의 변화가 과연 우리의 안전에 악영향을 끼치지 않을지?’입니다. 자율주행 자동차에 대해 생각해 보자면 과연 AI가 운전하는 상황에서 해킹으로부터 안전한가? 해킹될 때의 대비책은 있는가? 등 이렇게 비판적인 시각을 갖고 우리는 앞으로의 발전에 넋 놓고 지켜보아야 할 것이 아니라 끊임없이 비판하고 같이 발전해 나가도록 노력해야 하는 자세를 갖추어야 한다고 생각합니다.
미래의 변화에 뒤처지지 않고 그 중심에 설 수 있는 인재가 되도록 노력하는 것도 공학도로서 중요한 자세라고 생각됩니다.