미래로 나아가는 공학 수업(더 나은 미래, 과학 Pick! 4)

세상을 바꾼, 또 바꿀 기술의 세계로 떠나는 여행
《미래로 나아가는 공학 수업》은 첨단 기술과 공학을 긍정적으로 바라보고 능동적으로 탐구할 수 있도록 안내하는 책입니다. 이 책에서는 우리 생활에서 중요한 역할을 담당하고 있는 여러 첨단 기술에 대하여 다룹니다. 스마트 기기, 로봇, 3D 프린팅, 블루투스, 사물 인터넷, 인공 지능, 기계 학습, 가상 현실, 증강 현실, 드론 등 우리와 밀접한 첨단 기술의 원리와 용어를 차근차근 배울 수 있습니다. 어디선가 한 번쯤은 들어 보았지만, 정확히는 잘 몰랐던 여러 개념, 특히 정보 통신 기술의 융합으로 이루어지는 4차 산업 혁명의 핵심 개념을 익히는 좋은 기회가 될 것입니다.
또한, 이 책은 이러한 기술이 어떤 과정을 거쳐 발전해 왔는지, 앞으로의 기술은 어떻게 발전해 갈지에 대해서 이야기합니다. 책을 읽어 나가는 가운데 우리 인류가 지금에 이르기까지 어떤 기술적 발전을 이루었고 어디를 향해 나아가는지 그 흐름을 이해할 수 있습니다. 기술의 발전을 통하여 우리 사회가 어떻게 변해 왔는지 폭넓게 살펴볼 수 있을 것입니다.

미래를 창조하는 학문, 공학에 대한 이해
공학은 인류의 삶을 더욱 편리하게 만들며 사회 전체에 혁신적인 변화를 가져오는 학문입니다. '과학'이라는 말로 큰 테두리 안에 묶이기도 하지만, 과학과 공학은 엄연히 다른 뿌리를 가지고 있습니다. 자연 현상의 법칙을 탐구하는 일반적인 자연 과학과 달리, 공학은 발견한 과학적 원리를 응용하여 인간의 실생활에 유익한 것을 만듭니다. 그래서 공학은 우리의 생활과 대단히 밀접하고, 그것을 크게 바꿀 수 있는 힘도 가졌습니다.
이 책은 단지 첨단 기술이나 공학에 대한 지식을 전하는 데에 그치지 않고, 우리에게 유익한 변화를 가져오는 공학의 비전을 독자가 이해할 수 있도록 돕습니다. 더 나은 세상을 만드는 열쇠는 과학 기술을 가치 있게, 윤리적으로 사용하는 데에 있으며, 그 열쇠를 쥔 사람은 우리 자신일 것입니다. 이 책의 저자는 독자에게 이런 질문을 던집니다. '이 세상에 긍정적인 변화를 가져오기 위해 우리가 무엇을 할 수 있을까요?' 이 책을 읽고 나면 이 세상에 존재하는 어려운 문제를 해결하는 데에 개개인의 경험과 목소리, 상상력과 아이디어가 매우 중요하다는 사실을 깨닫게 됩니다. 미래 사회의 구성원으로서 각자가 어떤 일을 할 수 있을지 생각하는 시간을 가져 보면 어떨까요?

대표적인 '융합' 학문을 통하여 배우는 창의적인 문제 해결력
공학은 인간이 불편하다고 느끼는 문제를 발견하고, 그 문제를 해결하기 위한 기술적 해결책을 제시합니다. 그러기 위해서 여러 학문과 원리를 넓게 오가며 창의적인 사고를 하는 대표적인 '융합' 학문입니다. 이 책의 저자는 로봇 공학 전문가이자, 여러 분야를 아우르는 통합 교육(STEM) 전문가입니다. STEM은 여러 분야의 신기술이 결합하는 4차 산업 혁명 시대의 필수 교육으로 꼽히기도 합니다.
이 책에는 저자가 제안하는 '창의적인 문제 해결력 기르기' 활동들이 나옵니다. 그 가운데는 우리에게 익숙한 '브레인스토밍'이 있는가 하면, 조금은 낯선 '디자인 씽킹'도 있습니다. 디자인 씽킹은 단어 그대로 디자이너가 하는 방식대로 생각하는 방법입니다. 공학에서 추구하는 사고 과정과 유사한 점이 있으며, 디자인 영역을 포함하여 복잡한 현대 사회 어느 분야에서나 유용하게 쓰일 수 있는 사고 방법입니다. 디자이너는 고객의 요구와 기술적인 문제를 고려하여 현실적으로 좋은 제품을 만들어야 합니다. 그래서 여러 측면에서 문제를 바라보고 통합적인 사고를 합니다. 디자이너처럼 생각하고 샘플을 만들어 보는 연습은, 실용적으로 문제에 접근하는 방법을 가르쳐 주며 직업 탐구 활동으로도 적합합니다.
실생활과 더 가까운 과학을 만나고 싶은 어린이, 과학 기술이 우리 생활에 어떤 변화를 가져오는지 알고 싶은 어린이, 자신의 꿈이 이 세상과 어떻게 연결되는지 살펴보고 싶은 어린이 모두에게 이 책을 추천합니다.

-들어가는 글

보이지 않는 기술
고대에도 이모티콘이 있었다!
컴퓨터의 시작은 옷감 만드는 기계
방직기에서 달 착륙까지 컴퓨터의 발달
인간과 컴퓨터가 소통하기 위한 프로그래밍 언어
컴퓨터들끼리도 소통하고 연결할 수 있다!
컴퓨터와 다른 기기를 연결하는 블루투스 기술
이건 벽돌인가요? 휴대 전화군요!
활동 1 | 명령하는 그대로 실행하기
활동 2 | 패킷으로 데이터 전송하기
활동 3 | 기계 학습 이해하기

만질 수 있는 기술
최초의 로봇은 어떻게 발명되었을까요?
우리 생활 속의 로봇
로봇은 어떻게 느끼나요?
사물 인터넷과 스마트 기기
더욱 스마트해지자
어디로든 가고, 무엇이든 출력한다!
어떤 원리로 입체를 출력할까요?
일하는 로봇과 자동화
로봇의 시대에 무엇을 배워야 할까요?
로봇도 실수할 수 있어요
라이다 기술과 자율 주행차
컴퓨터 예술과 가상 현실, 증강 현실
활동 1 | 동물을 흉내 내어 로봇 만들기
활동 2 | 라이다 따라 하기
활동 3 | 3D 프린터처럼 쌓아 올리기

미래로 향하는 기술
새로운 기술을 위하여 생각을 모아요
훌륭한 인터넷 시민이 되어요
디지털 기기를 사용하는 건강한 습관
사람들을 돕는 착한 기술
문제를 해결하는 디자인 씽킹
여러분이 바로 미래예요
활동 1 | 루브 골드버그처럼 기계 만들기
활동 2 | 디자인 씽킹 ① 브레인스토밍 하기
활동 3 | 디자인 씽킹 ② 샘플 만들기
활동 4 | 변화를 이끈 사람들 조사하기

-나가는 글
-용어 풀이

클로이 테일러 미국 뉴욕에 살고 있습니다. 작가이자, 학교와 기업, 단체 등과 협업하는 통합 교육(STEM) 컨설팅 전문가입니다. 카네기 멜론 대학교와 동 대학 산하 연구소인 국립 로봇 공학 센터(NREC)에서 공부했으며, 기술 산업 분야에서의 성별 및 인종 평등을 위하여 노력하고 있습니다.