7 장 . 공학설계 정의

공학교육인증 제도 1

• 산업체의 요구를 교과과정에 지속적으로 반영하여 졸업생들이 공학 실무를 담당할 준비가 되었음을 보장하며 , 세계의 어디서든지 전문 엔지니어로 인증 받고 일할 수 있는 제도–진정한 의미의 공학인을 양성하기 위한 제도

공학교육인증 제도 2

• ABET– Accreditation Board for Engineering and

Technology– 미국의 공학교육인증 제도

• ABEEK– Accreditation Board for Engineering Education

of Korea– 한국의 공학교육인증 제도– 1999 년 8 월 설립된 민간 조직– 산업체 , 학회 , 대학 및 공학관련 단체가 연합하여

자발적으로 설립되었으며 공학인증에 대한 정책 , 절차 , 기준등을 정하고 이를 시행하는 기구

공학인증 교육과정

• 기존 교육과정과의 차이–수학 /물리 /화학과 같은 기초 학문의 강조–의사소통능력–공학설계의 비중이 크게 높아짐• 기초설계• 요소설계• 종합설계

–그러나 , 공부에 대한 부담이 있음

공학인증 엔지니어의 특징

• 창의력• 스스로 학습• 팀워크와 함께 발표력• 도전정신• 개성과 능력중심

• 기존 엔지니어의 인재상인 성실성 , 책임감 , 원만한 인간관계와는 거리가 있음

Engineering( 공학 ) 정의

• 공학은 엔진이나 기계를 제작하고 , 도로 , 다리의 구조물등을 세우고 설계하는 것을 포함하는 작업이다 ( 네이버 )

• 공학은 기계 , 제품 , 시스템을 만들기 위해 체계적이고 학습되며 정량적인 방법을 적용하는 것이다 (IEEE) – Engineering is the application of a

systematic, disciplined, quantifiable approach to machines, products, or systems. (IEEE)

공학의 어원

• [ 공학 ] 은 2 천여 년 전 로마시대에 군대가 성벽을 파괴하기 위하여 사용했다는 [ingenium] 에서 유래됨 .

• [ 공학자 ] 는 군사적인 용구나 시설을 설계 또는 사용하던 병사를 의미하는 [ingeniatot] 에서 유래됨 .

공학과 공학자의 정의

• 공학 (engineering) 이란 ? – 과학적 지식과 기술적 수단을 이용하여 가장 경제적인 방법으로

인간의 욕구를 충족시키는 체계적인 학문 .– 대상과 주변 환경이 복합적으로 작용하여 만들어낸 문제에 대한

합리적이고 일반성있는 해결 방법을 탐구하고 활용하려는 학문 .

• 공학자 (engineer) 란 ?– 현대적 의미의 공학자는 과학이 기술에 본격적으로 접목된 18

세기 이후에 출현하였으며 , 지금은 자연과학이 가미된 정규 공학교육을 받은 사람을 지칭

과학 (Science) 이란 ?

• [ 무엇인가를 안다 ] 는 뜻의 라틴어 [scientia] 에서 유래 .

• 과학은 객관적이고 합리적인 방법으로 인간 , 자연 , 사회현상을 이해하고 통제하려는 학문 .

– 첫째 , 이미 존재하는 세계에 대한 정보를 수집하는 과정 . – 둘째 , 그 과정에서 체계성과 합리성으로 정보를 종합하여 얻어진 지식의 체계 .

• 과학자 (scientist) 란 ? – 자연물이나 자연현상에 대해 새로운 사실을 발견하고 , – 귀납적 방법을 통하여 발견된 사실로부터 법칙을 도출하며 , – 도출된 법칙으로 결과를 예측하는 일을 하는 사람 .

공학자와 과학자

• 역할과 의미의 유사점과 차이점

• 과학적 지식을 활용한다는 측면에서는 공학과 과학은 비슷하지만 추구하는 목표는 서로 다르다 .

• 과학은 아는 것 (to know) 을 추구한다 . • 공학은 실행 (to do) 을 추구한다 .

공학자와 과학자 1

• 역할과 의미의 유사점과 차이점

• 과학자는 현상을 연구한다 . – [Why?] 라고 물으면 이유나 원인에 대한 해답을 찾으려고 한다 .

• 공학자는 문제를 해결하는 방법을 찾거나 현재의 해결책보다 좀 더 나은 방법을 찾기 위하여 노력한다 . – 그 해결방안을 [How?] 실행에 옮길 것인가를 고민한다 . – 공학자는 문제해결을 위한 구체적인 행위를 찾는다 .

공학자와 과학자 2

• 역할과 의미의 유사점과 차이점

• 과학자는 자신의 연구가 윤리적인 어떠한 문제도 발생시키지 않는다 .

• 공학자는 윤리적인 문제에서 결코 자유로울 수가 없다 .

• 과학자는 자연계 대상에 대한 탐구를 목적으로 하지만 , 공학자는 현실사회에 적용을 목표로 하기 때문이다 .

• 따라서 공학자는 이런 윤리적 문제와 함께 사회적 , 법적 책임을 져야 하는 상황에 놓일 수도 있다 .

공학자와 과학자 3

• 역할과 의미의 유사점과 차이점

• 과학자는 자신의 연구가 경제적인 문제와 결부시킬 필요가 없다 .

• 공학자는 경제적인 문제를 배제할 수 없다 . • 왜냐하면 과학자는 자연계 대상에 대한 앎을 목적으로 하지만 ,

공학자는 현실사회에 실행을 목표로 하기 때문이다 . • 따라서 공학자는 이런 경제적인 문제와 함께 이익 창출을 책임져야

한다 .

공학자와 과학자 4

• 역할과 의미에서의 차이점 발생 원인

• 과학자와 공학자가 지향하는 목표가 다르기 때문에 발생한다 .

• 과학자는 현실적인 이용에 관계없이 과학적 지식의 획득을 목표로 삼는 것에 비해

• 공학자는 원리의 발견보다는 현실 적용을 지향하기 때문이다 .

공학자의 자질과 역할

• 사회에서 필요로 하는 능력 있는 공학자가 되기 위해서는 자신이 접하는 문제를 해결하는 능력 , 창의력 , 경제의 중요성 , 윤리 , 도전정신을 겸비한 능력을 갖추어야 한다 .

• 한국공학교육인증원에서는 공과대학을 졸업하는 학생들이 갖추어야 할 12 가지 능력과 자질을 제시하고 있다 .

• 공학자는 연구 , 개발 , 설계 , 생산 , 건설 , 운용 , 시험 , 판매 , 마케팅 , 관리 , 컨설팅 , 교육 등의 다양한 역할을 수행하기 위하여 전문지식과 더불어 문제 해결능력 , 창의적 사고 능력 , 경제의 중요성 , 윤리 , 팀워크를 겸비한 능력 등을 갖추어야 한다고 기업인들은 요구하고 있다 .

공학자의 자질과 역할 1

• 기술적 자질

• 수학 , 기초과학 , 공학의 지식과 정보기술을 응용할 수 있는 능력 • 자료를 이해하고 분석할 수 있는 능력 및 실험을 계획하고 수행할 수

있는 능력 • 현실적 제한조건을 반영하여 시스템 요소 공정을 설계할 수 있는

능력 • 공학 문제들을 인식하며 , 이를 공식화하고 해결할 수 있는 능력 • 공학 실무에 필요한 기술 , 방법 , 도구들을 사용할 수 있는 능력

공학자의 자질과 역할 2

• 비기술적 자질

• 복합 학제적 팀의 한 구성원의 역할을 해낼 수 있는 능력 • 효과적으로 의사를 전달할 수 있는 능력 • 평생교육의 필요성에 대한 인식과 이에 능동적으로 참여할 수 있는

능력 • 공학적 해결방안이 세계적 경제적 환경적 사회적 상황에 끼치는

영향을 이해할 수 있는 폭넓은 지식 • 시사적 논점들에 대한 기본 지식 • 직업적 책임과 윤리적 책임에 대한 인식 • 세계문화에 대한 이해와 국제적으로 협동할 수 있는 능력

공학인이 갖추어야 할 능력• 전통적으로 요구되는 능력

1. 지식과 정보기술의 응용 능력2. 자료 이해 , 분석및 실험을

계획하고 수행하는 능력3. 제한조건을 반영한 설계 능력4. 문제를 인식 , 이를 공식화하고

해결할 수 있는 능력5. 실무에 필요한 기술 , 방법 ,

도구들을 사용할 수 있는 능력

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현대 사회가 요구하는 능력

6.팀의 한 구성원의 역할7.의사 전달 및 커뮤니케이션8.평생교육의 필요성9.세계 , 경제 , 환경 , 사회 상황에 끼치는 영향을 이해10.시사에 대한 기본 지식11.직업적 책임과 윤리의식12.다문화 이해와 국제 협력

컴퓨터공학부 학습성과

Design( 설계 ) 정의• 설계는 시스템의 구조 , 구성요소 , 인터페이스와 함께

다른 특징들을 정의 ( 결정 ) 하는 과정이다 . (IEEE)• Design is the process of defining the architecture,

components, interfaces, and other characteristics of a system. (IEEE)

• 의상 , 공업 제품 , 건축 따위 실용적인 목적을 가진 작품의 설계나 도안 ( 네이버 )• Design is the process and art of planning and making

detailed drawings of something. ( 네이버 )

Engineering Design 정의( 공학설계 )

– (ABEEK 평가위원 교육 워크샵 p17)– 공학적인 원리를 이용하여 목표하는 기능

(function) 과 성능 (performance) 을 포함한 요구사항 (requirements) 을 만족하는 시스템을 고안 ( 개발 ) 하는 전 과정

– 수학과 기초과학 , 그리고 전공분야의 이론을 기초하여 한정된 자원으로 설정된 목표를 달성하기 위한 반복적인 의사결정 과정

– the process of defining the architecture, components, interfaces, and other characteristics of a system (design) by applying a systematic, disciplined, quantifiable approach (engineering).

Capstone Design( 종합설계 ) 정의

• 학문 분야별로 습득한 전문지식을 바탕으로 ( 컴퓨터정보기술분야의 ) 산업현장에서 요구하는 첨단주제 혹은 공학인으로서 제작 가치가 있는 작품들을 학생들 스스로 설계 , 제작 , 평가하여 봄으로써 창의성과 실무능력 , 복합학제적인 팀웍 능력 , 리더의 역할을 수행할 수 있는 능력을 보유한 엔지니어 육성 교육 프로그램

창의적공학설계( 종합설계 )

• 교육 특징 ( 목표 )• 목표 달성을 위한 반복적인 의사 결정 과정 이해• 해답이 정해지지 않은 개방형 (open-ended) 문제에 대한

다양한 해결 (= 설계 ) 방안 연습 • 팀 단위 프로젝트 중심• 보고서 작성 , 발표력 배양 • 문제 해결 과정을 돕는 공학적인 도구 (CASE) 연습

– ( 참고 )• 과학 (science) : 실 세계에 이미 존재하는 것으로부터

이론과 원리를 만들어 내는 것• 공학 (engineering) : 이론과 원리를 응용하여 실 세계에

존재하지 않는 새로운 것을 창조하는 것

문제 해결을 위한 능력

24공학입문설계

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• Teamwork• 서로의 다양성을 활용할 수

있다- 경험 , 지식 , 관심분야 등

• Communication skil• 상대의 말을 듣는 법 , 원하는 내용을 상대에게 전달하는 법 , 토론과 협상의 기술등은 엔지니어가 갖추어야 할 중요한 능력이다 .

• Overcome Mental Block• 잘못된 가정들 , 습관 , 문화적

제한 , 감정적 제한 , 환경적 제한등을 극복

• 잘못된 가정들

• 나는 창의적이지 못하다• IQ 가 높은 사람이 창의적이다 .• 노는 것은 하찮은 것이다 .• 정답은 유일하다• 4개의 지문중에는 반드시

정답이 있다 .• ….

A 에서 B 로 가는 길을 그려라

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전문교양 이수체계 (18 학점 )

BSM 이수체계 (30 학점 )

설계 이수체계도 (12 학점 )