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맨발의 엔지니어들

구루 마드하반 지음| 유정식 옮김| 알에이치코리아 |2016년 08월 18일 (종이책 2016년 06월 10일 출간)

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    출간일 2016년 08월 18일 (종이책 2016년 06월 10일 출간)
    포맷용량 ePUB(21.16MB, ISBN 9788925581798)
    • 주요 일간지 북섹션 추천도서 > 2016년 주요일간지 소개도서 > 2016년 주요일간지 소개도서

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책소개

이 책이 속한 분야

무에서 유를 창조한 엔지니어들, 그들의 마인드를 분석하다!

휴대폰과 같은 기술적인 산물에서 가구 책 같은 단순한 사물에 이르기까지 우리가 사용하는 대다수의 것들 중 엔지니어의 손길이 닿지 않은 것은 거의 없다. 하지만 그들의 대한 평가는 야박하기 그지없다.『맨발의 엔지니어들』은 18세기 프랑스 전쟁부터 오늘날 디지털 세상까지 베일에 가려져 있던 엔지니어들의 뛰어난 활약상을 다양한 사례를 통해 소개한다. 공학의 업적보단 사고에 초점을 맞춰 파나마 운하나 부르즈 칼리파 같은 거대 공학 시스템을 개발, 구축하는 엔지니어들의 사고를 집중 조명한다.

저자는 책에 전반에 걸쳐 엔지니어들의 활약상을 상세히 소개한다. 18세기 루이 15세를 위해 대포를 설계했던 발리에르와 그리보발의 이야기를 시작으로 공학적 사고를 지닌 대표적 인물로는 영화감독 앨프리드 히치콕을 꼽으며 그 영화에 담긴 공학적 사고를, 제2차 세계대전 당시 마거릿 허친슨이 어떻게 페니실린 대량생산 방법을 개발했는지 등을 소개한다. 방대한 자료와 사례 연구를 통해 공학의 눈부신 역사를 개괄하고 엔지니어들의 마인드를 분석해 공학적 사고에 대한 안내를 돕는다.

북소믈리에 한마디!

기술 혁신을 가져다 온 엔지니어들에 대한 방대한 자료와 사례를 통해 공학의 역사를 개괄하고 엔지니어들의 마인드를 분석해 일상에 적용 가능한 실용적인 측면을 소개하고 있는 이 책은 독자들에게 창조적 사고를 할 수 있도록 돕는다. 또한 공학적 사고에서 빌린 전략을 어떻게 적용해야 할지 미래의 경로도 미리 추적해 볼 수 있다.

목차

프롤로그_ 보이지 않는 다리

1장 섞기와 짝짓기 규칙을 파괴하다
대포 설계를 둘러싼 18세기 별들의 전쟁 | 구조, 제약조건, 트레이드오프 | 인간은 발견자이기 전에 도구 제작자 | 공학자가 된 힌두교도 | 장식을 없애고 민첩성을 높이다

2장 최적화하기 완벽한 모델은 없다
스톡홀름 시 교통체증을 해소한 IBM 엔지니어들 | 수용 가능한 해법에 접근한다 | 숫자로 전국을 통제하는 우편번호 | 더 나은 정보를 제공하는 구글 지도 | 경제와 인간 생리를 접목하다 | 가격 차별화가 행동을 유도한다

3장 효율과 신뢰성 높...

저자소개

저자 : 구루 마드하반

저자 구루 마드하반Guru Madhavan은 생의학공학자이자 미국국립과학원 정책자문위원이다. 인도 마드라스대학에서 계측제어시스템공학을 전공하고 미국 뉴욕주립대학에서 경영학 석사학위와 생의학공학 박사학위를 받았다. 의료기기 산업에서 절제 치료를 위한 심장수술 도구를 개발하는 연구과학자로 일했고 기술기업과 비영리기관에서 전략 컨설턴트로 활동했다. 현재 미국국립과학원에서 프로그램 디렉터로 일하며 스마트 백신 분야의 연구개발을 주도하고 있다.
선정 ‘떠오르는 공학자’와 세계경제포럼(WEF) 선정 ‘젊은 과학자’에 이름을 올렸고, 미국국립과학원에서 혁신상과 세실 메달을 받았다. 지은 책으로 《실천하는 지속가능성Practicing Sustainability》《병적인 이타주의Pathological Altruism》《생체공학 분야에서 경력개발하기Career Development in Bioengineering and Biotechnology》(공저)가 있다. 검은 백조 관찰하기를 즐기며 ‘맨발의 생의학공학자’라는 블로그를 운영하고 있다. 첫 단독 저서인 이 책은 〈사이언스〉〈네이처〉 등 세계적 권위의 학술지에 소개되며 미국 사회의 주목을 받았다.

역자 : 유정식

역자 유정식은 경영 컨설턴트이자 인퓨처컨설팅 대표다. 포항공과대학교 산업경영공학과를 졸업하고 연세대학교에서 경영학 석사학위를 받았다. 기아자동차에서 사회생활을 시작했으며 LG CNS를 거쳐 글로벌 컨설팅회사인 아더앤더슨과 왓슨와이어트에서 전략과 인사 전문 컨설턴트로 경력을 쌓았다. 현재 인사 및 전략 전문 컨설팅회사인 인퓨처컨설팅을 설립해 대표를 맡고 있다. 지은 책으로 《당신들은 늘 착각 속에 산다》《착각하는 CEO》《경영, 과학에게 길을 묻다》 《전략가의 시나리오》 등이 있고, 옮긴 책으로 《당신은 사업가입니까》《하버드 창업가 바이블》 《디맨드》 등이 있다.

책속으로

서로 다른 상황에서 발상이 이루어졌고 각기 다른 중압감에 따라 독립적으로 설계되었지만, 데이비스 콜린스의 스캐너 기술과 조지 라우러의 세계상품코드는 궁극적으로 바코드라는 시스템으로 융합될 수 있었다. 이 기막힌 조합 덕에 유통의 신기원이 열렸고 현대적인 공급망관리 시스템이 자리 잡았다. 바코드를 사용하면서 이전에는 상상하기 어려웠던 새롭고 놀라운 응용이 가능해졌고, 지금은 그로 인한 혜택들을 당연시할 정도에 이르렀다. 캘리포니아의 아보카도에서 에콰도르의 바나나에 이르기까지 상하기 쉬운 식품들은 죄다 ‘절대 상할 리 없는’ 바코드 인식표가 부착되어 있다. 콜린스와 라우러 같은 엔지니어가 체계적인 방식으로 문제를 기회로 바꾸었기에 가능한 일이다. 그들의 발명 과정은 신중하고 엄정했으며, 자유롭게 해법을 구상했지만 언제나 현실에 발붙이고 있었다. 그들에게 오류, 고장 그리고 그것을 고치면서 배우는 과정은 최초 아이디어만큼 중요했다. _p.17

제약조건은 그리보발과 늘 함께하는 친구 같았다. 전쟁의 승리라는 기념비적 성과를 거둬야 했던 그에게는 절대적으로 효과적인 해법이 필요했다. 갈릴레오와 뉴턴 같은 자연철학자들에게 탄도학 연구는 전적으로 자신들의 지적 능력 안에서 수학으로 하는 체력 단련과 같았다고 켄 올더는 비유한다. “그들에게 수학은 기술의 수단이었다. 즉 수학은 특정 변수의 변화가 다른 관련 변수에 얼마나 영향을 미치는지를 계량화하는 방식이었다”라고 올더는 설명한다. “수학은 종종 엔지니어가 인과관계에 대한 진정한 설명을 회피할 수 있도록 해주었다.”
지식을 구체적인 용도에 적용할 필요가 많지 않은 사람들과 달리, 그리보발은 자신의 포탄 발사체를 개선하는 동안 바람과 공기의 저항이라는 현실적 어려움을 극복해야 했다. 그는 대포의 모듈들을 분해하고 재조립하는 파라미터 변이라는 방법을 이용하여 제조 시스템의 강점과 약점을 평가하고 대포의 성능 개선 효과를 가늠했다. 그가 만든 화포는 예측한 대로 정밀하게 발사되어야 했다. 대포란 모름지기 그래야 했으니까 말이다. 결국 그리보발은 자신을 둘러싼 상황에 따라 설계 방향을 결정해야 했다. 대포의 기동성을 개선하는 것이 더 많은 병력을 동원하여 대포를 발사하도록 하는 것보다 더 중요할까? 대포의 명중률을 떨어뜨리지 않으면서도 대포의 무게를 추가로 줄일 수 없을까? 그리보발은 대포에 부착된 불필요한 장식을 제거했다. 민첩성이 겉치장보다 더 중요했기 때문이다. 그가 신중하게 결정한 트레이드오프, 즉 장식을 없애고 민첩성을 높인 것은 파라미터 변이와 꾸준한 실험을 통해 더 나은 대포를 제조하고 수송하는 능력을 극적으로 개선했다. _pp.49∼50

톰 피터스는 삶의 다양한 경로에서 발견한 여러 아이디어들을 발전시키고 결합하여 실용적인 해법으로 변환하는 일련의 질서정연한 과정을 일컬어 ‘매트리스적 사고(matrix thinking)’라고 불렀다. 매트리스적 사고는 가상의 매트릭스에서 행, 열 그리고 대각선을 가로질러 아이디어들을 이리저리 이동시키는 사고의 유형을 말한다. 토머스 에디슨은 매트리스적 사고를 활용하는 방법에 있어 타의추종을 불허했다. 비록 매트리스적 사고라는 용어는 알지 못했겠지만, 끊임없이 새로운 기회를 추구하는 그에게 매트리스적 사고는 강력한 영향을 미쳤다. 에디슨의 발명 과정을 연구한 기술사학자 버나드 칼슨은 에디슨의 스케치를 분석하는 작업이 악몽 같았다고 털어놓았다. 예를 들어 전화기를 개발하면서도 에디슨은 어떤 그림에도 주석을 달아놓지 않았다.
혼돈 속에서 의미를 발견하기 위해 칼슨은 고생물학자들이 사용하는 접근방식을 채택했다. 에디슨의 스케치를 화석처럼 취급했던 것이다. 그는 연결 지점과의 유사성을 찾기 위해 에디슨의 특허와 제품 포트폴리오를 모두 살폈다. 에디슨만의 독특한 사고법을 묘사할 일반적인 정신 모델에 도달하기를 간절히 희망하면서 말이다. 에디슨은 한 번에 한 가지 제품이 아니라 동시에 다섯 가지 제품에 접근했던 것이 분명하다고 칼슨은 생각했다. 단적인 예로, 에디슨은 자기장 내에서 전도체를 활성화시키기 위해 음파를 사용하여 전류의 흐름을 자극하고자 했다. 그 작업 과정에서 에디슨은 아이디어와 도구를 교차하여 사용하는 탁월한 능력을 보여주었다. 변이를 가하여 선택되는 여러 진화적인 과정들 간에 협력이 일어나도록 한 것이다. 이것은 그리보발이 사용한 파라미터 변이와 유사한 개념이다. “이런 교차는 식물 육종가들 사이에서 쓰이는 접붙이기와 무척 유사했다. 에디슨의 경우, 연구를 지속하던 중에 그런 접붙이기가 전화기의 성능을 크게 개선시킨 원동력이 되었다”라고 칼슨은 지적한다. _pp.92∼93

출판사서평

우리가 사는 세상을 창조한 엔지니어, 그들의 마음속으로 떠나는 여행

바코드, 현금자동입출금기, 휴대전화, 일회용 기저귀, 영화〈새〉…
인류 문명의 발달에 기여한 혁신 기술의 근원을 밝힌다!

〈사이언스〉〈네이처〉 추천 2016년 가장 주목할 만한 과학교양서

휴대전화나 냉장고처럼 매우 기술적인 산물에서부터 가구나 책과 같은 단순한 물건들에 이르기까지, 우리가 사는 세상에는 엔지니어들의 손길이 닿지 않은 것들을 찾아보기 힘들 만큼 공학의 힘이 곳곳에 존재한다. 하지만 무에서 유를 창조한 엔지니어들에 대한 평가는 야박하기 그지없다. 신간《맨발의 엔지니어들》(원제: Applied Minds)은 18세기 프랑스 전쟁에서 시작해 오늘날의 디지털 세상으로 우리를 안내하며, 역사적으로 엔지니어들이 뛰어넘은 여러 가지 도전들을 소개하고 발상의 근원을 밝힌다. 공학의 업적보다 공학적 사고에 초점을 맞춰 파나마 운하나 부르즈 칼리파 같은 거대 공학 시스템을 개발하고 구축한 엔지니어들의 사고 과정을 집중 조명한다.
미국국립과학원 정책자문위원이자 생의학공학자인 저자는 복잡한 문제에 도전하는 엔지니어들이 세 가지 특성을 보인다고 말한다. 이들은 논리, 시간, 순서 그리고 기능으로 연결된 복잡한 문제의 구성요소를 분해하여 구조를 파악하고, 제약조건 아래 설계를 완성하며, 문제에 대한 타당한 해결책을 얻기 위해 제약조건 아래 트레이드오프, 즉 절충을 한다는 것이다. 저자에 의하면 이 세 가지 특성을 모두 지닌 엔지니어들은 복잡한 문제를 처리 가능한 개별 요소로 분해하는 ‘모듈식 시스템 사고’를 활용한다. 그들은 시행착오적 접근방식을 선호하기도 한다. 예를 들어 구글 엔지니어들을 어떤 문제를 해결하기 위해 최상의 방법을 놓고 긴 시간 토론하기보다 즉각 실행해보고 반복하면서 정교하게 다듬어가는 접근방식을 따른다.
책 전반에 걸쳐 저자는 다양한 사례를 소개하며 베일에 가려 있던 엔지니어들의 활약상을 상세하게 전한다. 18세기에 루이 15세를 위해 대포를 설계했던 발리에르와 그리보발의 이야기로 서두를 열고 1900년대 초에 클래런스 손더스가 어떻게 슈퍼마켓 디자인을 혁신했는지, 제2차 세계대전 당시 마거릿 허친슨이 어떻게 페니실린 대량생산 방법을 개발했는지, 1970년대에 스티브 새슨이 어떻게 디지털 카메라 산업을 어떻게 개척했는지 그리고 현대 엔지니어인 G.D. 아가르왈과 비르 바드라 미슈라가 어떻게 인도 갠지스 강 정화를 위한 해법을 모색해왔는지 등을 소개한다. 표준시간대, 우편번호, 바코드 등의 개발 과정을 다루면서 엔지니어들이 시스템 효율을 높이기 위해 어떻게 표준화를 활용하는지도 설명한다.
방대한 자료 분석과 사례 연구를 통해 공학의 눈부신 역사를 개괄하고 엔지니어의 마인드를 분석하여 일상에 적용 가능한 실용적 측면을 상세하게 소개하고 있는 이 책은, 공학적 사고에 대한 훌륭한 안내서이자 창조적 사고를 할 수 있도록 도와주는 교과서다. 독자들은 실용적이면서도 깊이 있는 분석이 담겨 있는 이 책을 통해 일상을 압박하는 무거운 과제들에 대한 특별한 해결책을 찾아낼 수 있을 것이다. 또한 공학적 사고에서 빌린 전략을 어떻게 적용할지 미래의 경로를 미리 추적해볼 수 있다.

‘몽타주의 달인’ 히치콕의 영화는
모듈식 시스템 사고가 극적으로 발현된 공학의 결과물

공학적 사고는 다양한 직종에 성공적으로 적용될 수 있다. 공학적 사고의 핵심 요소인 구조, 제약조건, 트레이드오프와 기본 개념인 재조합, 최적화, 효율, 표준화, 시제품화 등이 비공학적인 문제를 해결하는 데 효과적이기 때문이다. 저자는 공학적 사고를 지닌 대표적인 인물로 영화감독 앨프리드 히치콕을 꼽으며 그의 영화에 모든 공학적 사고의 핵심 요소와 기본 개념이 집약되어 있다고 말한다. 히치콕이 영화계에 남긴 많은 혁신적 업적들은 엔지니어로 활동한 직업 경험에서 비롯되었으며 후대 감독들을 위한 도약의 발판을 마련하는 데 기여했다는 것이다.
히치콕의 목표는 꿈을 시계의 똑딱 소리와 같은 현실적인 무언가로 바꿔 관객으로 하여금 직접 악몽을 경험하도록 하는 것이었다. 이를 위해 히치콕은 모든 것, 심지어 관객에게 등골을 오싹하게 만드는 매우 직접적이고 본질적인 경험을 가져다주는 긴장감이 넘치는 장면을 연출할 때도 기술적인 논리를 적용했다. 그는 영화 편집에 있어 전형적인 모듈식 시스템 접근방식이자 현대 영화에 큰 영향을 미친 몽타주의 달인이었다. 히치콕의 대표작 중 하나인〈사이코〉는 그가 모듈식 시스템 사고는 물론 공학적 사고의 핵심 요소인 구조, 제약조건, 트레이드오프를 어떻게 다루는지를 잘 보여주고 있다.
〈사이코〉에서 가장 독창적인 장면은 벌거벗은 여자가 샤워하다가 칼에 찔려 죽는 모습이다. 그러나 영화적으로 말하면
이 장면은 한 번에 찍은 것이 아니었다. 〈사이코〉를 걸작의 반열에 올려놓은 것은 바로 그가 부린 가위의 마술이었다. 이는 모듈식 시스템 사고가 극적으로 발현된 기술이라 할 수 있다. 히치콕에게 자르기는 단순히 자르기가 아니었다. 자르기는 무언가를 끊어낸다는 뜻으로 사용되지만 그에게는 조립이라는 의미였다. 그는 관객의 시선이 다른 곳으로 옮겨가기 전에 연속적으로 움직이는 필름 조각들을 조립했던 것이다.
기술 예술가인 히치콕의 접근방식은 확실히 남달랐다. 그는 칼, 얼굴, 손, 샤워기, 발, 욕조에 담긴 물, 커튼 위의 검은 그림자 등 78개나 되는 필름 조각들을 섞고 맞추면서 공포감을 연출해냈다. 히치콕은 이렇게 말했다. “〈사이코〉는 최소한의 폭력을 사용한 영화이지만 관객의 마음속 긴장감은 최고조에 이르렀다. 그런 긴장감이 필름에서 관객의 마음으로 옮겨갔던 것이다. 영화가 막바지에 이를 때까지 폭력적 요소를 전혀 넣지 않았는데도 관객은 극도의 공포감을 느끼며 소리를 질러댔다. 고맙게도 말이다.”
저자는 히치콕을 가리켜 최종 결과를 미리 정해놓고 그것을 어떻게 구현할지를 거꾸로 생각하는 백워드 사상가(backward thinker)라고 말한다. 히치콕은 최종 창조물을 미리 정해두고 있었지만 유연하게 바꾸었고, 즉흥적인 것을 구현하는 데 가치를 부여했다. 그는 영화 촬영의 기술적인 측면을 구현하고 스토리와 대사를 체계적으로 구성하는 데 엔지니어로서 쌓은 경험을 적용했다. 50여 편에 이르는 그의 영화에서 공학과 기술이야말로 스토리를 이어가게 해주는 숨은 공로자였다.

페니실린 대량생산시대를 연 마거릿 허친슨…
베일에 가려진 엔지니어들을 찾아서

생물학자인 알렉산더 플레밍은 오늘날 널리 사용되는 항생제 중 하나인 페니실린을 발견한 후 한동안 이렇다 할 연구 성과를 올리지 못했다. 그러다 화학공학자인 마거릿 허친슨이 발효 연구와 정유 공장의 화학물 분리 과정을 접목시켜 페니실린을 대량생산하는 데 성공하면서 그 효능이 널리 인정받자 다른 두 명의 과학자와 노벨생리의학상을 공동 수상했다. 플레밍과 두 과학자에게는 기사 작위가 수여되는 등 수많은 명예가 답지했지만, 정작 필요한 때 대량생산의 쾌거를 이룬 허친슨과 그녀의 동료들은 페니실린의 역사에서 짤막하게 언급되어 있을 뿐이다. 국가의 영웅이란 칭호를 얻은 플레밍의 장례식은 런던의 세인트폴 성당에서 국장으로 치러졌지만, 허친슨은 아무런 격려도 받지 못하고 매사추세츠 주의 자기 집에서 조용히 눈을 감았다.
이런 평가에는 여성에 대한 차별도 한몫했겠지만, 공학을 과학보다 아래로 보는 시각도 크게 작용했을 것이다. 저자는 최초의 창조도 중요하지만 그것을 현실에 맞게 개선하고 각색하는 것 역시 중요하다고 말한다. 비록 창작과 동일한 수준으로 인정받지 못하더라도 각색도 뛰어난 창작 활동의 일종이라는 것이다. 그런 면에서 공학은 우리 삶을 더욱 풍요롭게 만들 수 있다. 포도주 틀을 목판 인쇄에 활용한 구텐베르크의 공학적 발명으로 지식 혁명이 촉발되었다는 사실만 봐도 그렇다. 도요타생산방식은 식료품 체인점 피글리위글리의 운영 원칙을 각색해 받아들였고, 존 셰퍼드배런은 초콜릿바 뽑기 기구의 이미지를 구상하다 현금자동입출금기를 개발했으며, 허친슨은 정유회사에서 활용하는 화학물 분리 과정을 적용해 페니실린을 대량생산했다. 저자는 이런 공학적 접근방식이야말로 단순한 모방을 넘어 전략적 영감과 목적에 따라 이루어진 참신한 창조라고 주장한다.
그 대표적인 사례로 18세기 프랑스 장군 그리보발이 선호했던 파라미터 변이 원리 덕분에 오늘날 응용 제조 기술을 활용해 고품질의 약품, 백신, 청량음료, 식품 등의 표준화된 생산이 가능했다. 파라미터 변이란 다른 요소들을 일정하게 유지한 상태에서 각 요소를 개별적으로 시험하거나 교체하는 원리를 일컫는데, 저자는 이런 사례가 공학이 경제 발전에서 핵심적인 역할을 해왔음을 보여주는 단적인 증거라고 주장한다. 한마디로 말하면 공학은 현실세계의 문제를 해결하는 데 집중하는 학문이다. 실험실에서는 별 탈 없이 나오는 결과도 현실에서는 여러 가지 제약조건들 때문에 적용하기 어려운 경우가 많다. 공학은 우리로 하여금 허친슨이 그랬듯 재조합하고 최적화하고 때로 시행착오를 거듭하면서 유용한 해결책에 접근하도록 해준다.

인간은 발견자이기 전에 도구 제작자다

물리학자인 아이작 뉴턴이 우주의 물리법칙을 발견했지만 태양계 바깥으로 탐사선을 쏘아 올린 것은 엔지니어들이었다. 분자생물학자인 제임스 왓슨과 프랜시스 크릭이 DNA 구조를 규명했지만 줄기세포 응용 기술은 공학자들의 업적이었다. 과학의 핵심이 ‘발견’이라면 공학의 정수는 ‘창조’다. 저자는 역사를 거슬러 올라가서 보면 인간은 ‘발견자

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