상상하는 공학 진화하는 인간 : KAIST 기계공학과 교수들이 들려주는 첨단 기술의 오늘과 내일

KAIST기계공학과

저자:KAIST기계공학과
1971년설립되어기술시대를선도하는차세대리더양성에주력하며학계와산업계에우수인재들을배출해왔다.세계최고수준의연구와교육을통해미래를향한상상력과탁월함으로비전을제시하고,세상을품고공동체와함께성장하는인재양성을목표로한다.시스템설계,로봇,기능성소재,지능형이동체,초정밀기계,신제조공학,친환경에너지,의료공학기술에이르기까지광범위한분야를연구하고있다.이러한융합과혁신을통해인류와사회가직면한문제를해결하고행복과번영을위한새로운가치를창조하고자한다.

김정│MIT에서기계공학박사학위를받았다.로봇의촉각에대해연구하고있으며2024년이달의과학기술인으로선정됐다.KAIST기계공학과학과장으로재직중이다.

황보제민│취리히연방공과대학에서석·박사학위를받았다.사족보행로봇을연구하고있으며2024년송암미래석학우수연구상을수상했다.
박해원│미시간대학에서기계공학박사학위를받았다.사족보행로봇및휴머노이드로봇을연구하고있으며KAIST휴머노이드로봇연구센터소장을맡고있다.

공경철│캘리포니아대학버클리캠퍼스에서박사학위를받았다.인간보조로봇을연구하고있으며국제사이보그올림픽에서금메달을수상했다.
김진환│스탠퍼드대학에서박사학위를받았다.이동로봇과필드로봇을포함한다양한종류의유무인이동체를자율적으로운용하는방법을연구하고있다.

박용화│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.삼성전자에서미래센서를연구했다.사람처럼보고,듣고,건강을진단하는기계를만들며인공지능산업발전으로장관표창을수상했다.
윤국진│KAIST에서전기및전자공학박사학위를받았다.컴퓨터비전및기계학습을연구하고있으며,KAIST기술혁신상,과학기술정보통신부장관표창등을수상했다.

장대준│KAIST에서화학공학박사학위를받았다.자유형상압력탱크를비롯한혁신적인에너지저장및시스템을개발하였으며,2개기업을창업하였다.
이강택│플로리다대학에서재료공학박사학위를받았다.연료전지,그린수소생산,차세대배터리및디지털트윈기술을연구하고있다.

남영석│UCLA에서기계공학박사학위를받았다.지능형열관리및열에너지기술을연구하고있다.
유승화│스탠퍼드대학에서물리학석·박사학위를받았다.고체역학이론,다물리시뮬레이션,인공지능기반설계방법론을연구하고있다.

김영진│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.레이저광학기반반도체·디스플레이측정/검사및리페어기술을연구하고있으며,2021년젊은과학자상을수상했다.
김산하│MIT에서기계공학박사학위를받았다.고부가가치의혁신적인제품들을효과적으로구현할수있는첨단제조공정기술들을연구하고있다.

김형수│델프트공과대학에서기계공학박사학위를받았다.반도체세척,배터리및디스플레이소자코팅기술을연구하고있으며2024년대한기계학회가산학술상을수상했다.
김성수│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.복합재료공정설계를바탕으로자동차,우주항공분야설계를연구하고있으며,2023년대한기계학회실험역학학술상을수상했다.

박인규│캘리포니아대학버클리캠퍼스에서기계공학박사학위를받았다.MEMS/NANO기술기반의초소형,저전력센서를연구하여이를헬스케어,환경,로봇시스템에적용하고있다.
전원주│KAIST에서항공우주공학박사학위를받았다.소리,진동,초음파와같은파동에너지를제어하는메타물질등의신기술을연구하고있으며2022년KAIST기술혁신상을수상했다.

심기동│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.다양한스케일및환경에서재료의기계적거동을연구하고있으며,2021년포스코사이언스펠로우에선정됐다.

윤용진│스탠퍼드대학에서기계공학박사및경영공학박사부전공학위를받았다.대학산업기술지원단장및국방첨단드론센터장을맡고있다.

김현진│스탠퍼드대학에서기계공학박사학위를받았다.전산역학,생체역학,의료진단기술을연구하고있다.

유홍기│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.광학측정기술과광학의료기기를연구하고있다.

전성윤│MIT에서기계공학박사학위를받았다.미세유체시스템을이용하여질병모델과약물테스팅을연구하고있다.
경기욱│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.인공근육을이용한웨어러블햅틱인터페이스,소프트로봇등을연구하고있으며KAIST인간로봇상호작용핵심연구센터소장을맡고있다.

박형순│KAIST에서기계공학박사학위를받았다.뇌신경재활로봇공학을연구하고있으며KI헬스사이언스연구소장을맡고있다.한국로봇학회학보ART상,대한기계학회바이오공학학술상등을수상했다.
구승범│스탠퍼드대학에서기계공학박사학위를받았다.동역학의원리를기반으로인체관절의구조와운동사이의관계를연구하고있다.

이필승│MIT에서건설환경공학박사학위를받았다.기계/해양공학문제의컴퓨터시뮬레이션,해양시스템개발,실험생물학등을연구하고있다.

배충식│런던임페리얼칼리지에서박사학위를받았다.수송동력기관을중심으로탄소중립에너지동력기술을연구하고있으며,기계공학과학과장과공과대학학장을역임했다.

머리말기계공학,세상을움직이다│김정

1부세상을바꾸는공학
1장새로운역사를쓰는로봇기술과모빌리티
·로봇이란무엇인가│황보제민
·현재와미래를달리는보행로봇│박해원
·사람이로봇을‘입다’│공경철
·무엇이우리를움직이게만드는가?│김진환
·박쥐와자율주행자동차는어떻게공간을인식할까?│박용화
·기계에눈을달다│윤국진

2장내일의생존을위한에너지혁신
·지금당장시작해야한다│장대준
·탄소중립의핵심,수소에너지기술│이강택
·전점뜨거워지는세상,열과의전쟁│남영석

3장미래를그리는첨단생산기술
·생각하는기계,산업에혁신을일으키다│유승화
·‘현대문명의쌀’,반도체기술의핵심│김영진
·자동차부터심장까지개인맞춤형으로제작하는시대│김산하
·커피,와인,위스키,음료를바라보는공학자의눈│김형수
·피라미드와우주태양광발전구조물의공통점은?│김성수

2부인간을진화시키는공학
4장눈에보이지않지만항상우리곁에있는기계
·첨단센서,더안전하고편리한세상을위하여│박인규
·조용하고쾌적한미래를위해소음과진동을제어하다│전원주
·大를위한小의역학│심기동
·스타트업을꿈꾸는기계공학자│윤용진

5장새로운의료패러다임을이끄는공학
·기계공학과에도의대가있다│김현진
·빛이있으라!│유홍기
·내몸밖에내장기를만들수있을까?│전성윤

6장기계와함께진화하는인간
·생명체를닮아가는로봇│경기욱
·육백만불의사나이는현실에서가능한가?│박형순
·내몸안에기계역학이숨쉰다│구승범
·뉴턴의후예들,뇌와기계를연결하다│이필승

맺음말미래를안내하는길잡이│배충식

“기술혁명시대를살아가는모두를위한필독서!”

이광형KAIST총장,김동환대한기계학회회장,뇌과학자정재승교수
‘휴보아빠’오준호교수,석상옥네이버랩스대표
대한민국최고의이·공학자들이
미래를준비하는청년들에게강력추천하는책

새로운아이디어가상상에서끝나지않고미래를바꾸는기술이될수있도록
오늘의문제를해결하고내일의가능성을설계하는공학!
KAIST의세계적인기계공학자들이들려주는첨단기술의해법과상상력!

언제쯤아이언맨같은로봇을직접입게될까?기후위기를효과적으로해결할에너지혁신기술이있을까?로봇팔이인간의뜻대로움직이는기술적원리는뭘까?동전만한실험실에내장기를구현할수있다면?
‘기술혁명시대’라칭할수있는오늘날,공학기술은우리의일상생활과사회발전에핵심적인역할을맡고있다.그만큼우리는기술에대한이해와공학적사고가필수교양이된시대를살고있는셈이다.그러나비전공자의입장에서나날이고도화되어가는기술변화를파악하기란어려우며,여기에미래전망에대한질문까지덧붙는다면답을내놓기란더욱까다로워진다.
이에첨단기술의오늘을알려주고미래를함께고민하기위해KAIST기계공학과교수27명의지식을한데모은책『상상하는공학진화하는인간』이출간됐다.KAIST기계공학과는한국최초의인간형로봇개발등신기술을선도하며공학분야의글로벌리더로인정받고있다.각자의연구분야에서세계적수준의성과를이뤄낸공학자들이필진으로참여하여한권의책안에첨단기술의원리,적용사례뿐아니라앞으로의발전가능성까지깊이있는지식을빼곡히담았다.무엇보다이책은전문적인용어와개념을비전공자의눈높이에맞춰차근차근설명하여,기술에대한지식을바탕으로새로운내일을준비하는미래세대는물론첨단기술의양상과흐름을파악하고자하는일반인모두가읽을수있는책이다.

“기계공학자없이는아무것도움직일수없다.”
공학은자연과학의원리를그시대의필요에맞춰활용하여새로운기술과가치를창출하는학문으로서,지금껏인류가직면한여러문제들을해결해왔다.다양한공학분야중특히기계공학은18세기산업혁명을촉발한증기기관의발명과함께본격화되어각종도구와기계로문명을발전시켰다.이러한기계공학은여러종류의공학가운데가장오랜역사를갖고있기에흔히오늘날4차산업혁명의본류와는거리가있다고오해받곤한다.하지만기계공학은융합과혁신의중심에있는학문으로기계공학의전통적인분야인역학과설계는데이터기반의인공지능과결합하여그역할이확장되고있다.급속도로진화하는로봇기술외에도미래모빌리티,열관리,에너지,소재,첨단반도체,의학,심리학등기계공학이관여하지않는분야가없을정도다.이에KAIST기계공학과학과장인김정교수는영국기계학회의슬로건을빌려이렇게말한다.“Nothingmoveswithoutmechanicalengineers.(기계공학자없이는아무것도움직일수없다)”따라서기계공학을이해하는것은기술문명의변천사와공학의기초를이해하는데매우중요한역할을한다.
이책은2부6장으로구성되어있다.1부‘세상을바꾸는공학’에서는기술이세상을어떻게변화시켜왔으며,앞으로는어떻게발전될것인지알아본다.이미우리의일상속가까이들어와있는로봇과모빌리티기술의가능성을짚어보고(1장‘새로운역사를쓰는로봇기술과모빌리티’),탄소중립을달성하기위한친환경에너지의중요성과그활용기술(2장‘내일의생존을위한에너지혁신’)을살펴본다.3D프린터와인공지능등의첨단기술이생산현장을획기적으로변화시키는사례(3장‘미래를그리는첨단생산기술’)역시신기술의현재를가늠하기위해눈여겨볼필요가있다.
2부‘인간을진화시키는공학’에서는인간삶의가능성을확장하는공학의기술에대해알아본다.특히의공학의발전,더나아가인간과기계가결합해가는사례에대한연구는우리의상상력을자극한다.각종첨단센서와음향블랙홀등우리가잘인식하지못하지만인간의생활에도움을주는기계(4장‘눈에보이지않지만항상우리곁에있는기계’)에대해알아보고,광학기술과장기칩등보다쉽고정확하게질병을찾아낼수있도록돕는의공학의발전가능성(5장‘새로운의료패러다임을이끄는공학’)을탐구해본다.또한사람이단순히기계를사용하는것이아니라기계와의융합을통해진화할수있는가능성(6장‘기계와함께진화하는인간’)도살펴본다.

인간을위한기술을향하여,우리가공학을배워야하는이유
물론기술이인류의삶을풍요롭게만들기만하는것은아니다.기술로인한부작용과폐해또한크다.화석연료를기반으로한기술의급격한발전과대량생산시스템은기후위기라는결과를낳았다.인공지능의발전이인간삶에이롭기만할것인가에대한논쟁도치열하다.따라서필진들은기술을연구하는사람으로서가져야할윤리의식을강조하며미래의기술발전이누구를위한것이어야하는지질문을던지는일도잊지않는다.전(前)KAIST공과대학학장을역임한배충식교수는말한다.“기술발전과함께생겨난문제들이기술로만풀릴수는없겠지만더나은기술을만들어야해결가능성이높아지는것또한사실이다.”지속가능한세상을함께만들기위해우리가공학을배워야하는이유이다.
이러한취지에공감한이광형KAIST총장,뇌과학자정재승교수,석상옥네이버랩스대표등국내최고의이·공학자들은본도서를미래를이끌어갈청년들에게추천했다.『상상하는공학진화하는인간』은오늘날기계공학이이끌어가는다양한첨단기술을깊이있게다룬공학교양서로,오늘날우리삶에깊숙이파고든기술혁명의방향과흐름을제시하는안내서가될것이다.