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October, 2021
[학생기자단] 조선공학도를 위한 추천도서

 

지난 8월 기사 「전국에 있는 조선해양공학과를 알아보자!」에서 8번 질문이었던 '조선해양공학과 입학 전 읽고 오면 도움이 될 만한 도서는 무엇인가요?'의 답변으로 받은 교수님들의 추천도서를 모아 소개합니다. 교수님들의 추천도서 13권과 기자단이 추천하는 도서 2권 중에서 7권을 읽고 리뷰 했습니다. 아래의 내용이 예비조선공학도들에게 조선공학이라는 학문이 흥미롭게 다가갈 수 있도록 도움 되길 바랍니다. 


[기자단 눈으로 보는 도서 리뷰]

 

1. 과학으로 만드는 배 (유병용 / 지성사)
2. 교양으로 읽는 조선공학 (해리 벤포드 / 지성사)
3. 친환경 선박 잡학지식 – 석유, LNG, 수소까지 선박 연료의 변신 (임영섭 / 지성사)
4. 선박 구조 교과서 – 항해를 꿈꾸는 자들을 위한 배의 과학 메커니즘 해설 (이케다 요시호 / 보누스)
5. 기계는 어떻게 생각하고 학습하는가 (뉴 사이언티스트 외 5명 / 한빛미디어)
6. 행동재무학자 알 선생이 들려주는 선박금융 이야기 (김우석 / 하움출판사)
7. 자율주행 : A2Z 30가지 궁금증에 대한 교양적 답변​ (유병용 외 3명 / 홍릉과학출판사)



 <이 디자인은 미리캔버스에서 제작되었습니다.>


1. 과학으로 만드는 배 (유병용 / 지성사)



유병용 작가님은 과학책이나 공학책이 딱딱하고 어렵게 여겨지는 것을 안타깝게 생각해서 책‘과학으로 만드는 배’를 쓰셨다. 책은 유병용 작가님의 의도대로 그림이 많고, 보통의 사람들이 생소하게 느낄 유체역학 개념들을 발견 과정으로부터, 실생활에서 사용되는 사례들이 글로 풀어져 있어서 쉽게 읽을 수 있다.

 

1장은 우리가 일상생활에서 접하거나 궁금증을 가질 수 있는 소재를 중심으로 유체역학을 쉽게 풀어냈다. 책에서 유체역학은 ‘물(유체) 속에서(혹은 물로부터) 어떤 물체가 받는 힘에 대해서 다루는 학문’으로 정95126닥으로 가라앉는다.)와 같은 앞서 설명한 원리를 이용한 일상생활 이야기로 독자들에게 친근하게 다가간다. 아르키메데스의 유체에 잠긴 물체는 잠긴 부분의 부피에 해당하는 물체의 무게만큼 부력을 받는다는 부력의 원리, 속도의 제곱과 압력의 합은 일정하다는 베르누이의 정리까지 담고 있다. 
2장에서는 1장에서 살펴보았던 유체역학의 기초 지식을 바탕으로 배의 기본 성질인 부양성, 저항 및 추진, 조종 성능, 운동성능을 설명하고 있다. 자동차나 비행기는 만든다(making)는 표현을 사용하지만, 배에는 건조한다(building)는 표현을 쓰는 것처럼 배에 사용되는 언어들과 개념을 통해서 성능을 함께 설명한다. 모든 물체에 적용되는 기본 법칙, 뉴턴의 운동 법칙에서 설명을 시작해 배의 운동을 방해하는 외력, 저항과 프로펠러에서 발생하는 추력을 통해 배가 앞으로 나아가는 것을 설명한다. 이렇듯 기본 지식이 없더라도, 쉽게 이해할 수 있다. 배가 원하는 곳을 향해 똑바로 갈 수 있도록 하고, 거센 파도가 몰아쳐도 흔들리지 않게 만드는 것을 목표로 하고, 그에 맞춰 프로펠러, 복원력, 핀 안정기, 타 등을 설계할 때의 유의점을 설명한다. 
3장에서는 배에 대한 고정관념을 깨기 위해 생소한 보이지 않는 스텔스선, 하늘을 나는 수중익선, 가까이서 보기 힘든 군함 등을 소개하고 있다. 각 선박의 특징과 보통의 선박과 비교하여 유체역학적인 측면에서 더 좋아지는 점을 설명하고 있다. 군함이 어느 항구에 정박하거나 떠 있더라도 대사관과 유사하게 국가기관으로서의 특권과 면제권을 가지는 것과 같이 가까이에서 접할 이야기 또는 영화 장면, 생활에서 하는 행동들에 빗대어 흥미롭게 이야기를 풀어냈다. 
개념을 알면 성능이 보인다는 저자의 이야기처럼 개념을 이해하니, 그 성능이 자동으로 이해하게 되었다. 유체역학의 경우 조선 공학도에게 필수 요소이다. 기초 개념부터 시작해서 준 전문적인 내용까지 다루고 있다. 세계 제일의 조선 강국에서 살아가고 있는 한국 사람들이 조선산업에 대한 애정이 생기길 바란다.  

 


2. 교양으로 읽는 조선공학 (해리 벤포드 / 지성사)



조선공학의 전문용어와 기본적인 기술요소를 이해하고 조선 분야의 종사자들과 의견을 나눌 수 있도록 하는 것을 목표로 제작된 책이다. 고등학교 수준의 물리와 수학 지식을 가진 독자라면 대부분 쉽게 이해할 수 있도록 기술되어 있다. 

 

선박의 초기 개념 설계는 예술에 가깝고, 그것을 해석하고 다듬는 것은 과학적 원리에 입각한 기술을 엄격하게 적용해야 하기에 책의 저자는 조선공학은 예술과 과학이 혼합된 학문으로 정의한다. 그래서 책은 전반적으로 선박의 설계와 해석에 초점을 맞춰 구성되어 있다. 이 책에서는 설계하려는 선박의 내항성, 구조적 완성도, 소요 동력 그리고 기능별 성능 내용을 구체적으로 다루고 있다.
책은 총 15장으로 구성되어 있다. 1장에서는 여러 가지 상충하는 요구들을 절충시켜 조화를 이루도록 하는 설계 과정에서 설계자의 주관적 판단을 가히 예술의 경지에까지 비유했다. 이때 어떤 요구들이 반영되는지 설명한다. 또 본문에 들어가기에 앞서 미리 알아둘 필요가 있는 몇 가지 기술 용어들을 설명한다. 승선자들이 서로 대면해 대화할 때 왼쪽과 오른쪽의 표현 사용 시 발생할 수 있는 혼동을 피하려고 만들어진 좌현(port), 우현(starboard)과 같이 어원이 발생한 이유를 함께 설명하고 있다. 
2장에서는 일반 배치를 결정할 때 조선공학자가 고려해야 하는 상식적인 규범이 있다. 13가지 규범들이 뭔지, 설계할 때 어떻게 반영해야 하는지를 서술하고 있다. 3장에서는 작업 공간, 거주 구역, 통로 설계 시 반영해야 할 점들을 바람직한 설계 방향과 반영해야 할 감성적 인자에 대해 설명하고 있다. 4장에서는 설계 과정에서 거쳐야 할 논리적 추론 단계와 서로 다른 설계 환경이 될 수 있는 것들을 소개하고, 현명한 설계 환경이 될 수 있는 것들을 소개하고, 현명한 설계 결과에 이르게 하는 논리적 방법들, 순서를 제시하고 있다. 5장에서는 선체의 형상, 길이와 폭에 치수에 대한 건조비와 운항비용을 설명하고, 형상의 정의와 그렇게 설계하는 이유, 선체 형상의 묘사법:선도 작성, 배수량 등 곡선도, 넓이 계산법을 통해 선박의 사용 용도에 따라서 어떤 형상으로 설계하는지 설명하고 있다. 
6장에서는 잔잔한 물에 떠 있는 선박이 안정적이려면, 양의 복원력을 가져야 하는데, 이에 관해서 설명하고 있다. 이어지는 7장에서는 가장 중요한 선박 운동의 중류와 원인 그리고 부정적인 운동의 영향을 설명하며 또 그런 운동을 최소화하는데 도움을 줄 만한 방법을 설계와 조종의 측면에서 설명되어 있다. 
8장에서는 선박이 물에서 움직일 때 받는 저항 성분들, 선주의 요구 속도를 만족시키기 위한 필수요건인, 동력 추정, 모형 수조 이론을 통해서 설명하고 있다. 9장에서는 기계적 추진 장치, 프로펠러 관련 용어를 설명하고, 각 장치의 특징을 설명한다. 10장에서는 앞서 배운 저항들을 극복하는데 필요한 동력을 제공하는 선내의 기계적 동력원을 설명하고 있다. 11장에서는 요트의 선형, 용골 그리고 타에 관해 설명하고, 상선의 추진에 풍력을 어떻게 이용할 것인지, 즉 풍력과 유체력의 평형을 어떻게 이끌었는지 설명하고 있다. 
12장에서는 선박이 운항 중 받게 되는 하중의 종류와 이를 견딜 만큼 튼튼한 경제적인 선체를 확정하는 방법을 설명하고 있다. 13장에서는 책에서 다루는 보통 크기의 선박에 한정해 요즘에도 사용하는 재료에 관해 설명하고 있고, 14은 보트나 선박 구조 배치를 계획할 때 가장 먼저 생각해야 하는 실질적인 관점과 요점을 설명하고 있다. 마지막 15장에서는 조타와 조종, 진동, 적량 측도, 게류. 미관, 베네치아의 곤돌라 등 설계와 관련된 기타 사항들이 정리되어 있다. 
책은 15장의 내용을 통해서 설계 과정에서 고려할 사항들을 제시하고 있다. 책을 읽으면서 잊고 있던 유의점들을 세길 수 있고, 그동안 배워온 내용을 정리하기에 좋은 책이라고 생각됩니다. 또 책 뒷부분에 용어집이 따로 기재되어 있다. 책을 이해해 낼 때 많은 도움이 될 것 같다. 직업적으로 또는 취미로 바다와 관련된 일을 접하는 비전공자들, 장차 해사 관련 분야를 전공하고자 하는 고등학생, 해양에 매료돼 있어서 선박이나 보트가 어떻게 그런 형태로 설계되는지, 지적인 의문을 가지는 다양한 계층의 사람들이 조선공학의 전문 지식을 모두 알 필요는 없지만, 조선공학에 관한 개념을 이해한다면 큰 도움을 줄 것이다. 

 


3. 친환경 선박 잡학지식 – 석유, LNG, 수소까지 선박 연료의 변신 (임영섭 / 지성사)



최근 이산화탄소 배출량이 증가함에 따라 지구 온난화가 더욱 심각해지고 있다. 이로 인해 기후 변화에 대응하기 위한 노력은 특정 분야에 국한되지 않고 모든 산업 분야에서 고려하는 것이 필수불가결하게 되었다. 이는 조선해양 산업에서도 마찬가지이다. 환경 문제를 해결하기 위해 몇 년 전부터 수소 선박이 대두되기 시작하며 부산대학교 수소 선박 기술센터가 설립되고, 2030년 세계 친환경 선박 시장 점유율을 75%로 목표를 하는 등 조선해양 산업에서도 친환경, 신재생 에너지를 연료로 사용해 환경을 보호하기 위한 노력이 시작되었다. 이러한 조선해양 산업 역사의 흐름으로 보아 ‘친환경 선박 잡학지식 (석유, LNG, 수소까지 선박 연료의 변신)’이라는 책은 조선해양공학도를 꿈꾸는 학생들이 조선산업의 역사와 변화에 관심을 두고, 기초적인 지식을 배울 수 있는 책이라고 생각한다. 특히 이 책을 집필하신 서울대학교 조선해양공학과 임영섭 교수님께서 고등학교 수준의 지식으로도 쉽게 이해할 수 있게 구성하려고 하셔서 조선해양공학과 관련된 내용을 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

 


작가는 역사에서 하나의 큰 사건은 다른 큰 역사적인 흐름을 만들고, 이것이 또 다른 역사적 사건을 만들어내는 어떠한 이야기의 흐름이 존재한다고 말한다. 이 말에 대해 책을 처음부터 끝까지 읽은 사람이라면 크게 공감할 수 있을 것이다. 왜 친환경 연료가 등장하게 되었는지 그 이유와 협정에 관한 이야기부터 시작하고, 선박 연료의 변천사를 차근차근 이야기하고 있기 때문이다. 그 덕분에 수소 전지의 필요성을 이해하기 쉽고, 번외로 조선해양공학도로서 알고 있어야 할 선박 연료의 변화 과정을 엿볼 수 있다. 또한, 공학도로서 원리와 활용 방법뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 기술을 평가할 수 있어야 하는데, 이 책은 연료 기술의 경제적인 측면에 대한 평가를 논리적으로 풀어나가고 있어 미래 조선해양공학도들이 기술평가를 위한 기초를 쌓아가는 데에 도움이 되는 책이라고 생각한다.

이 책은 1장에서 기후 변화에 대응하기 위한 조선·해양 산업의 노력과 그로 인해 생긴 여러 규제에 대해 소개하고 있다. 그 다음인 2장에서는 LNG 수송선과 이것의 변화에 관해 이야기하고 있는데, 왜 LNG 수송선이 등장했으며, 어떠한 추진 시스템은 어떠한 근거로 사용하게 되었는지 1장에 나오는 환경문제와 연관 지어 설명하고 있다. 3장부터는 선박의 배기가스 정화 문제에 관한 이야기가 나오기 시작하고, 4장에서 이를 해결하기 위해 등장했던 LNG 추진선에 관한 이야기를 시작한다. 하지만 LNG 추진선은 배기가스 정화 문제를 실질적으로 해결해 주지 못하기 때문에 5장에선 현재 조선산업이 주목하는 환경보호를 위한 차세대 선박 동력원들에 대한 소개와 설명이 나와 있다.

수소 선박이 아직 개발 중이라는 이야기를 들었을 때, ‘수소 자동차는 이미 도로에 달리고 있는데 수소 선박은 왜 그렇게 더딘 걸까?‘ 라는 의문이 들었다. 하지만 의문은 책에서 소개하는 ’선박의 경우 자동차와 차별적으로 고려해야 하는 몇 가지 특징들‘에 대해 읽고 나서 해소할 수 있었다. 간단히 이야기하자면 선박은 필요한 출력 범위가 넓고, 수송할 수 있는 공간과 무게에 제약이 크기 때문이었다. 이에 대한 자세한 내용은 책의 5장에서 설명하고 있으니, 궁금한 사람들은 참고하면 좋을 듯싶다. 이 책의 이야기 전개 방식은 1장부터 꼬리에 꼬리를 무는 형식으로 이야기를 진행하고 있어 5장으로 향할수록 내용이 깊어지고, 앞 내용들을 읽음으로써 설득이 되는 경우가 많으므로 가능하면 1장부터 차근차근 읽는 것을 추천한다.
 오랜 세월이 지나면서 자연적으로 또는 사람에 의해 발생하는 인위적인 기후변화 그리고 지구온난화가 발생하기 시작했다. 해양 오염을 방지하기 위해 전 세계적으로 환경규제를 시작하고, 이에 적합한 방안을 고려하여 기술을 개발하고 대체할 수 있는 에너지를 고안해 나가고 있다. 이 책에서 볼 수 있듯이 LNG 탱크에서 발생하는 BOG(Boil-Off Gas, 증발 가스)의 문제점 그리고 선박 배기가스에 포함되는 질소산화물과 황산화물 등이 대기오염에 미치는 정도 등 고려해야 할 부분들이 많다. 앞서 말한 두 가지의 문제점들에 해결방안은 여러 가지가 있다. 첫 번째 BOG가 발생하면 GCU의 장치를 사용하여 제거하거나 스팀 터빈 추진 방식을 사용하여 버려지는 BOG를 이용하는 방법 등이 있었다. 하지만 지구온난화와 기후변화 때문에 이산화탄소 배출 감축을 시행하였고, 앞서 말한 방안은 사용하기 어려워진 것이다. 급격히 변화하는 환경에 대응할 수 있는 방법을 찾아야 하는데, 그중 하나가 BOG 재액화 시스템을 사용하여 연료로 쓰는 것이다. 더 나아가 이중 연료 디젤 엔진인 DFDE를 개발하여 이전보다 효율을 증대하는 방법도 개발되었다. 두 번째 질소산화물을 줄이는 방안에는 EGR(Exhaust Gas Recirculation)으로 엔진에서 연소되어 발생한 배기가스를 엔진에 유입되는 공기와 섞어서 다시 엔진으로 재순환시키는 시스템이 있다. 또 일상적으로 사용되는 SCR(Selective Catalytic Reduction)은 상대적으로 안전한 요소수를 반응시켜 암모니아와 이산화탄소로 분리하고 여기서 생성된 암모니아를 질소산화물과 반응시켜서 제거하는 방식이 있다. 배기가스에서 발생하는 또 하나 황산화물을 제거하는 방법에는 화학적 분리 공정을 거쳐 황성분을 제거한 저황유 사용과 배기가스에 물을 뿌려 배기가스에 포함된 황산화물을 제거하는 스크러버가 있다. 이 모든 배경은 선박이 지금까지의 변화 과정에 있어 많은 영향을 미친 요인이기 때문에 매우 중요하다. 선체 저항 감소를 위해 구상돌기가 있는 구상선수 형태로 설계하여 에너지를 감축시키고, 추진 시스템에 부가적인 설비를 설치하여 에너지를 절감하는 등 이산화탄소를 줄이는 데에 최적화하도록 노력하는 것 또한 옛날부터 지금까지 변화되어 완성된 배의 선형을 이제 볼 수 있다. 이 책의 마지막 내용에서는 미래의 선박 추진 연료가 될 수 있는 수소에 대한 이야기가 담겨있다. 수소연료전지, 용융 탄산염을 전해질로 사용하고 이산화탄소가 이온화된 탄산이온이 이동하는 2세대 연료전지 MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell), 다양한 탄화수소연료 사용이 가능한 3세대 연료전지 SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 등 끊임없이 연구하고 있다. 이처럼 효율이 좋은 수소 에너지를 사용하는 데에 수소 생산, 수소 수송, 수소 공급에 필요한 기반시설 등에 관한 문제로 어려움을 겪고 있다. 이제 이러한 문제들의 해결방안을 지금의 우리 공학도들이 찾아야 한다.

이 책은 조선공학과 학생들이 지금까지 배워온 교육과정에서 부족한 부분인 선박추진의 연료에 대해서 자세히 설명해 주고 있다. 선박 연료의 다양한 종류와 그 연료를 어떻게 생산하고 저장하는지 또 수송하는 방법 등에 대한 과정도 포함하고 있다. 이러한 환경에 영향을 미치는 요인들이 어떻게 다른 물질과 작용하는지 화학공학의 방면으로 설명이 되어있어 이해하기 쉽다. 선박의 설계와 운동학적 측면에서만 바라봤던 학생들을 선박의 추진 연료에 대한 이야기로 시선을 돌려 미래의 선박에 필요한 부분들 즉, 친환경 선박이 대두가 되고 있는 지금 우리가 해결해야 하는 문제에 대해 직시할 수 있도록 도움을 주는 길잡이의 역할을 하는 책이다. 환경규제에 따라 변화하는 미래에 중점을 두고 계획을 세우고 준비를 시작하는 사람들에게 이 책을 추천하고 싶다.

 


4. 선박 구조 교과서 – 항해를 꿈꾸는 자들을 위한 배의 과학 메커니즘 해설 (이케다 요시호 / 보누스)



이 책은 큰 타이틀의 주제 9가지로 구성되어 있다. 1장은 배가 주로 쓰이는 용도와 배가 물 위로 뜰 수 있는 원리 등 기본적인 내용을 다룬다. 고등학생들이나 배에 관심 있는 비전공자들도 쉽게 이해할 수 있도록 과학적인 원리를 그림과 함께 부연 설명이 되어있다. 2장에서는 배의 종류를 하나씩 관찰해보고 소개하는 내용이 담겨있다. 운송을 목적으로 하는 배들의 종류는 산적화물선, 원유운반선, 목재운반선, LNG/LPG선 등 다양하게 있기 때문에 제각각 배의 구조와 형태 그리고 속도까지도 다르다. 운반하는 물질이 기체인 경우, 효율적으로 운반하기 위해 액체로 만들어 저장탱크에 넣어 수송하는 등 일반 사람들이 궁금해할 만한 호기심에 대해 쉽고 명확하게 답해주고 있다. 3장은 비교적 일반사람들이 쉽게 접할 수 있는 배인 크루즈선에 대한 자세한 내용을 담고 있다. 크루즈선 중 잘 알려진 ‘프리덤 오브 더 시즈’의 예시를 통해 배의 층간 구조와 시설 등을 그림과 함께 자세하게 보여준다. 4장은 배의 주문생산부터 선주에게 인도되기까지의 과정이 나온다. 앞에서 배의 전체적인 공정 과정을 보여줬다면 5장에서는 배의 엔진과 연료의 종류 그리고 물에서 발생하는 세 가지 저항에 각각 대응하는 저항 감소 방법 등에 대해 과학적인 요소로 잘 나타내어 주고 있다. 6장은 배의 구조 강도에 대한 원리의 내용과 그에 따른 안전성과 경제성의 균형에 대해서 말해주고 있다. 배가 좌초하거나 충돌하여 파괴되지 않기 위해 재료의 응력 그리고 굽힘모멘트 의 설정 등 재료역학 관련 내용을 담고 있다. 7장은 배의 내항성능과 횡동요와 종동요를 감소시키는 방법을 소개하고 있고, 항로 유지를 위한 방향타의 기능과 변화, 프로펠러 등 조종성능에 대해 나타나있다. 이처럼 모든 배들의 최종 목적지는 각 나라의 항구이며 항구가 만들어지는 과정부터 하역작업 그리고 예인선의 필요성 등을 8장에서 설명하고 있다. 마지막 장에서는 배를 정기적으로 검사받고 수리하는 수리독과 배의 연비 향상을 위한 방법 등 배의 정비 이야기로 끝이 난다.

  

가장 흥미로웠던 이야기 중 하나는 8장에서 다루는 항구에 관한 이야기였다. 전공수업에서 배울 수 있는 배에 대한 전반적인 내용은 알고 있지만, 배의 하역 방법과 입항 가능에 대한 여부, 접안하는 방법 등 구체적이고 접근하기 어려운 정보들을 책으로 쉽게 얻을 수 있었다. 또 배를 설계하고 생산할 때 무수한 경우의 수를 고려해야 하고, 모든 기술의 접합이 이루어져 하나의 배가 완성된다는 것이 감탄스러웠다. 또 다른 하나는 3장에서 다루고 있는 크루즈선에 대한 상세한 설명이 가장 기억에 남는다. 크루즈선은 한국에서 흔히 볼 수 있는 배가 아니기 때문에 크루즈선 승선의 경험이 없는 사람이 많을 것이며, 일반인이 승선할 수 있는 배 중 가장 친숙한 배가 크루즈선이기 때문에 더욱 관심을 가지고 읽어보았다. 사람이 살 수 있는 최소한과 최대한을 모두 집합해 놓은 배가 존재할 수 있다는 것이 신기했다. 

선박 구조 교과서는 선박의 다양한 종류와 그 배들의 특징적인 목적과 구조를 그림과 함께 설명해 주고 있다. 책에 전반적인 내용과 용어들이 중고등학생들도 이해할 수 있을 정도로 간단명료하게 작성되어 있으며 각각의 설명에 대한 알맞은 예시를 현재 존재하는 배와 구조물 등 그림으로 보여주고 있어서 이해하기 훨씬 쉬웠다. 대학 과정에 있는 학생들도 교수님들에게 배운 내용의 기초 기반을 다져줄 수 있는 책이기 때문에 어려웠던 개념들도 이전보다 명확하게 자기의 것으로 만들 수 있을 것 같아 이 책을 추천하고 싶다.​

5. 기계는 어떻게 생각하고 학습하는가 (뉴 사이언티스트 외 5명 / 한빛미디어)



최근 조선해양산업에서 ‘자율운항선박’을 개발하고, 모 중공업에서 세계 첫 충돌 회피 기술 실증에 성공하는 사례들을 미루어 보아 조선해양 산업에서도 이미 인공지능과의 기술 접목이 시작되었다는 것을 알 수 있다. 따라서 우리는 인공지능을 제대로 이해하고 이를 좋은 도구로 잘 활용할 방법을 찾는 것이 중요하다. 하지만 결국 이 기술들이 인간의 삶에 적용되기 때문에 기술 사용 시 발생할 수 있는 윤리적 문제는 반드시 고려해야 될 부분이다. 따라서 인공지능의 기술에 대한 사례와 메커니즘을 소개하고, 그와 연관된 윤리적 문제까지 제시하는 ‘기계는 어떻게 생각하고 학습하는가’는 미래의 공학도들에게 기술의 과학적인 부분뿐만 아니라 윤리적인 부분도 고려하는 다양한 관점을 제공하는 책이다.

  

 ‘기계는 어떻게 생각하고 학습하는가’는 인공지능의 발전사부터 여러 사례를 구체적으로 소개하고 있다. 그중 하나가 바로 ‘자율주행자동차’인데, 인공지능은 ‘시리’ 또는 ‘빅스비’와 같이 스마트 폰에도 적용되어 있을 뿐 아니라 ‘이동수단’에도 자리를 잡아 인간의 생활에 아주 깊숙이 스며들고 있다. 인공지능에게 실제로 운전을 하는 부분은 쉬운 부분에 속한다. 자동차가 자신의 위치를 알게 하도록 GPS를 사용하고, 몇 미터 이상 끊어질 수 있는 GPS의 문제를 해결하기 위해 카메라, 라이다와 같은 장치에서 수집되는 신호를 동시에 추적해 각 데이터를 교차 비교하여 불완전한 측정값을 보완한다. 또한, 차선 변경의 순간 더 똑똑한 결정을 내리도록 인간 운전자가 차선 변경을 하는 경우의 방대한 실험 데이터를 만들어 이를 활용해 알고리즘을 훈련하고, 시뮬레이션을 반복해 학습시킨다. 위와 같은 방법들을 통하여 인간의 개입 없이 차량이 독립적으로 주행하는 자율주행차를 개발하고 있다.

하지만 인간이 시뮬레이션을 계속 반복해 학습시킴으로써 제작되는 알고리즘은 예상치 못한 상황들이 많이 발생하는 도로 위에서 중요한 윤리 문제가 발생하는 경우들이 생겨난다. ‘자율주행차가 어린이들이 길을 건너길 기다리며 교차로에서 대기하고 있을 때 뒤에서 지나치게 빠른 속도로 대형트럭이 접근하는 것을 감지한다면, 탑승자를 보호하기 위해 움직여야 할 것인가 아니면 충돌을 감수하고 어린이들을 구해야 할 것인가?’와 같은 딜레마에 대한 우리의 결정들을 자율주행 알고리즘에 어떻게 적용할 수 있는지 문제인 것이다. 어떤 문제는 ‘도로 옆의 절벽으로 뛰어들지 않기’처럼 명백하지만, 위 예시와 같이 모든 문제가 자명하지는 않다. 즉 자율주행차는 센서로 주변 환경을 완벽하게 평가할 수 있다고 하더라도, 윤리적인 정보를 갖춘 방식으로 상대적인 위험을 평가해 적절히 운전하는 것은 여전히 극복하지 못한 과제이다. 물론 인간이 프로그램에 약간 개입하여 앞에 있는 사람들이 몇 명인지, 현재 차에 어떠한 사람이 존재하는지 추적할 수도 있지만, 생명의 가치 계층은 결정할 수 없기 때문에 자율주행차에 이러한 내용을 프로그래밍하면서 차별과 편견이 반영되지 않도록 할 수 있을지는 아직 미지수이다.

보통의 과학 서적이라면 책의 주제에 관한 기술에 집중해 소개하고, 사회-인문 서적이면 책의 주제에 대한 윤리적-사회적 이슈에 집중해 소개하기 마련인데 이 책은 한쪽에 편향되지 않았다는 점이 매력적이었다. 주제에 관한 기술을 먼저 독자를 이해시킨 후, 해당 기술의 등장으로 대두되는 사회적 이슈들과 윤리적 문제들에 관해 이야기하며 자신의 의견을 제시하고 있다. 우리의 삶과 뗄 수 없는 인공지능의 기술에 대해 쉽게 배워볼 수 있으며, 공학도로서 해당 기술을 활용해 연구할 때, 어떠한 윤리적 문제나 사회적 이슈를 고려해야 할지 생각해 볼 수 있는 시간을 갖게 해주는 책이다.

  

6. 행동재무학자 알 선생이 들려주는 선박금융 이야기 (김우석 / 하움출판사)



첫 번째 목차로는 알 선생이 경험한 선박금융이라는 주제로 시작한다. 2008년‘리먼 브라더스’사태로 인해 선박금융 부실이 발생하였고, 해운사와 선박금융기관 등이 입었던 막대한 피해와 국내 첫 공모형 BBC 선박투자회사펀드에 대한 이야기 그리고 어떤 해운사가 법정관리로 들어가게 됨으로 느꼈던 공포감 또 극복했던 경험을 말해주고 있다. 리먼 브라더스 사태 이후 법정관리에 놓이게 된 많은 해운사 외 달리 역으로 수익성이 개선된 회사들이 있는데, 장기 COA(장기화물운송게약)나 CVC(연속항해용선계약)를 확보한 해운사들의 사례로 보여주고 있다. 또 알 선생이 느꼈던 선박금융 구조에서 일본에 대한 부러움과 열등감을 느꼈던 경험을 공유하며 한국형 선주 사업을 시행하기 위해 필요한 방식과 그 이유를 밝혀주고 있다. 두 번째 목차는 행동재무학에 대해 깊게 알아보는 내용이다. 손실 회피성, 매몰비용효과, 가용성 휴리스틱,  앵커링 효과, 기회비용의 이론들에 관해 학자들이 행했던 실험을 예시로 보여준다. 가용성휴리스틱은 사람들이 의사결정을 할 때 가지고 있는 정보 중 최신 정보에 무게를 두고, 비슷한 과거의 사례를 사용하는 경향이 있다는 뜻이다. 또 앵커링 효과는 제공된 초기 정보에 의지하여 판단 기준으로 삼는 심리 현상을 말한다. 이러한 모든 현상들은 사람들이 살아가는 생활 속에서 상당 부분을 차지하고 있는데, 이것 역시 해운과 선박금융 의사결정에도 작용을 한다는 점이 매우 흥미로웠다. 세 번째 목차는 행동재무학 이론과 해운사에서 발생한 상황을 연결하여 설명하고 있다. 앤 캐리를 이용하여 수익 창출을 도모한 해운사의 사례와 그에 반해 한 해운사가 도박사의 오류효과로 인해 막대한 손실을 초래할 수 있었던 사례에 대해서도 소개되어 있다. 네 번째 목차는 선박 투자의 프로젝트 분석을 위해 필요한 요소들과 계산법(Time Charter Rate, OPEX, CAPEX 등)의 과정을 보여주고 있다. 실제 계산과정을 상세히 설명해 놓았기 때문에 어려운 내용에 대한 이해도를 높여주었다. 또 알 선생이 과거에 얻기 어려웠던 Average Life의 자료들을 구독자들에게 쉽고 정확하게 알려주고 있어 접할 수 있어 매우 효율적이고 매력적인 책이라고 생각한다. 마지막 목차에서는 알선생의 경험 이야기가 나온다. 해양대학교의 해사대학을 나온 알선생의 대학생활과 승선생활 이야기는 매우 신선했고, 영국으로 간 유학경험은 영어에 대한 애증을 볼 수 있어 재밌었다. 경험에서 얻은 영어 공부에 대한 꿀팁도 알려주고 있다. 알선생이 경험했던 회사생활에 대해서도 엿볼 수 있었는데, 사회 초년생들이 가장 어려워하는 회사에서의 대인관계에 대한 고민에 대해 위로를 담은 조언을 건네고 있어 따뜻한 모습도 갖춘 책이다, 

 

이 책을 읽으면서 잘 모르는 단어와 어려운 내용은 인터넷에서 찾아보고, 또 이해하는 시간을 가지게 되어 선박금융에 무지했던 내가 책을 통해서 전체적인 흐름을 파악할 수 있었다. 지금까지 배가 만들어지고 나서 그 이후의 과정에 대해서는 깊게 생각해 보지 않았지만, 이 책을 계기로 해운업의 역할에 대한 이해와 선주와 조선소, 해운사, 화주 등의 관계도도 자세히 알 수 있었다. 선박금융시장이 활성화가 되면 그것 또한 배를 만드는 조선소에게도 긍정적인 영향이 전달되고, 또 해운업이 살아나는 일이기도 하다. 유기적으로 연결되어있는 이 구조들을 알고 개인의 특기를 살려 그 분야에서 일하는 것이 중요하다고 생각했다. 조선공학과를 재학 중인 학생들은 나와 마찬가지로 선박금융에 대한 지식이 부족할 것이라 생각한다. 전문적인 내용들이 주를 이루지 않고 흥미로운 사람들의 심리 현상과 알선생의 인생 이야기도 포함되어 있어 재밌게 읽을 수 있는 내용이라고 생각하며 다방면의 지식 습득의 필요성을 깨달았기 때문에 같은 길을 걷고 있는 친구들에게도 추천하고 싶다.

7. 자율주행 : A2Z 30가지 궁금증에 대한 교양적 답변 (유병용 외 3명⎜홍릉과학출판사)



대한조선학회 학생기자단 6팀은 2021년 9월 11일(토)에 전국 조선공학과 재학생들을 대상으로 현재 조선해양산업에서 관심 있는 분야에 대한 설문조사를 진행하였다. 그 결과 ‘선박설계’, ‘선박금융’ 등 10가지 항목 중‘자율운항‘이 54.2%로 가장 높은 응답률을 차지했다. 그리고 작년부터 대한조선학회에서 자율운항선박 경진대회를 주최하고, 중공업에서는 그전부터 이미 자율운항 선박에 대한 연구를 시작했다는 점에서, 자율운항은 재학생뿐만 아니라 조선산업에서 이미 주목을 받는 분야라는 것을 알 수 있다. 그래서 우리는 자율운항에 대한 책을 조사하던 중 자율운항의 기초적인 원리를 잘 설명하는 ’자율주행 : A 2 Z 궁금증에 대한 교양적 답변‘ 책을 찾아내었다. 책은 첫 번째 주제로 자율주행이란 무엇인지 다루고 있다. 자율주행이란 차량 스스로 주변 상황을 파악하고 차량을 운전하여 목적지까지 주행하는 것을 의미한다. 그렇다면 우리가 자율주행을 실현하기 위해선 어떤 센서들이 필요할까? 우리가 운전할 때 어떤 신체를 사용하는지 생각해 보면 이 질문에 쉽게 답할 수 있다. 운전을 위해 사용하는 여러 신체 중 하나가 바로 ‘눈’이다. 도로 위의 상황, 주변 장애물 등을 눈으로 보고 파악하기 때문이다. 따라서 사람의 눈 역할을 자율주행 차량에선 카메라 센서, 레이더, 초음파 센서 등을 통해 대신한다. 눈 이외에도 발, 손 그리고 명령을 내리는 두뇌도 우리가 운전할 때 사용하고 있다. 따라서 MDPS, ESC, ECU 등의 센서들이 우리의 신체를 대신하고 있으며, 각 센서의 특징에 대해서도 책에서 이해하기 쉽게 소개하고 있다. 그렇다면, 자율주행 차량에 우려되는 단점은 없을까? 그렇지 않다. 자율주행 차량을 얘기할 때에 사람들이 제일 먼저 우려하는 것은 바로 해킹의 위험이다. 악의를 가진 사람이 자율주행 차량을 해킹해서 일부러 사고를 내도록 차량을 움직이게 명령한다면 자율주행 차량은 더 이상 안전한 차량이 되지 못할 것이다. 또한 윤리적인 문제도 많은 이슈가 되고 있다. 여기서 제기된 윤리적 문제 중 하나가 자율주행 차량이 주행 중 속도 제어 기능 상실해 다음과 같은 두 가지 중 선택해야 하는 상황이 발생할 경우이다. 한 경우는 자율주행 차량이 건물과 충돌해 차량에 탑승한 사람들이 다치는 것이고, 다른 한 경우는 주변에 서 있는 보행자들과 충동해 차량에 탑승한 사람들은 안전하지만 거리의 보행자들이 다치는 경우이다. 이런 경우에 자율주행 시스템은 어떤 선택을 해야 할까? 어떤 선택을 하든 논란이 발생할 수밖에 없다. 이의 사례로 최근 B 기업에서 운전자를 최고 우선순위에 두겠다고 발표했다가 큰 이슈와 비판적인 여론이 일어나기도 했다. 이러한 위험성과 논란을 가지고 있는 기술임에도 불구하고, 산업이 자율주행을 계속해서 연구하고 도입하는 이유는 무엇일까? 바로 ’효율성‘이다. 사람들이 운전하지 않아도 되기 때문에 운전하는 시간에 다른 생산적인 일을 할 수 있고, 인적 과실로 인한 사고나 도로의 교통사고가 대폭 감소할 것이다. 이러한 장점은 자율운항 선박에 있어서도 마찬가지이다. 게다가 선박은 운반을 주 업무로 하기 때문에 선박에 탑승하는 사람의 수가 적어지는 만큼 짐을 더 실을 수 있어 경제적 효율성 측면에서도 긍정적인 효과를 얻을 수 있다. 책에서도 언급되었듯이, 자율주행 또는 자율운항의 연구를 위해선 여러 센서들을 다루기 위한 컴퓨터 언어 활용 능력이 필요하다. 이를 위해 현재 많은 대학교에서 수업을 제공하고 있으며, 교과 활동 외의 교육으로도 이에 필요한 역량을 키울 수 있다. 세계적으로 많은 선박 연구 단체에서 자율운항 선박 연구에 힘을 쏟고 있고, 우리나라 정부에서도 자율운항 선박 세계 시장 선점에 박차를 가하는 시점에서, 이러한 일련의 교육들을 잘 활용한다면, 자율운항 연구를 위한 능력이 갖추어진 인재로 성장하는 데에 도움이 될 것이다.

후기 


“책은 가장 조용하고 변함없는 벗이다. 책은 가장 쉽게 다가갈 수 있고 가장 현명한 상담자이자, 가장 인내심 있는 교사이다”- 찰스 W. 엘리엇이 남긴 말입니다. 이번 기사 주제로 책을 추천하게 되면서, 대학교 생활 4년 중 전공 관련 도서를 처음 읽게 되었습니다. 개념 위주의 전공 책과 달리 관점, 관련된 이야기들을 읽으면서 왜 교수님들이 독서를 권하셨는지 느낄 수 있었습니다. 좋은 책을 맞는 시기에 읽을 수 있다는 것은 전공 분야를 가장 재밌게 배운 경험이기에 소중한 경험이라고 생각합니다. 조선공학 학문을 공부하면서, 구현하면서 느낀 의문점이 생긴 사람들이 꼭 이 추천도서 목록을 찾을 수 있기를, 또 나와 같은 경험을 해보기를 바라면서 기사를 작성했습니다. 많은 사람이 독서를 하게 되는 계기가 되기를 바랍니다. 


10월 호 기사를 준비하며, 독서에 대해 두 가지를 깨달았습니다. 첫째, 독서는 한 분야에 대한 새로운 사실이나, 나와는 다른 관점에서의 견해를 얻을 수 있게 하는 행위라고 생각합니다. 현재 자율경진대회를 준비하고 있는 와중에 10월 호 기사 준비를 위해 자율주행과 인공지능에 관한 도서를 읽게 되었습니다. 대회를 준비하면서 쉽게 놓칠 수 있는 자율운항의 필요성 그리고 문제와 같은 부분들에 대해서 배울 수 있었고, 작가의 논리를 읽으며 그것을 바탕으로 새로운 아이디어도 얻을 수 있었습니다. 둘째, 독서는 경험해보지 못한 분야를 간접적으로, 쉽게 배울 수 있게 합니다. 현재 모교에서 수소 선박을 연구하는 대학원이 설립되고 있어 친환경 선박에 관심을 두고 있었습니다. 어디서, 어디부터 찾아봐야 할지 막막했는데 관련 도서를 읽음으로써 친환경 선박에 대한 개요와 전반적인 이해를 할 수 있었습니다. 저와 같은 경험을 해볼 수 있기를 바라는 마음으로, 조선공학 학문을 공부하는 학생들이 관심 있을 법한 분야에 대한 도서를 골라 기사를 작성했습니다. 이 기사에 포함된 여러 도서가 조선공학에 관심 있는 여러분에게 작은 도움이라도 되길 바랍니다.


조선공학과 학생들을 대상으로 설문조사를 통해 관심 분야가 높은 부분과 관련된 서적을 소개하도록 노력했습니다. 책을 사람들에게 소개하기 위해서는 내가 한 책에 대한 스토리와 요점을 정확하게 파악해야 했고, 그 과정을 통해 자연스럽게 다양한 분야에 대한 지식 습득이 되었습니다. 사회가 필요로 하는 다채로운 인재가 되기 위해서는 전공 공부에서 그치지 않고, 그와 관련된 정보들을 알 수 있어야 하고 또 다양한 경험을 하기 위한 준비과정으로 삼아야 한다는 것을 깨달았습니다. 자신이 원하는 분야에 대한 책을 읽는 것은 부족했던 부분을 채울 수 있고, 깊게 파고들어 전문성을 높일 수 있었습니다. 한편으로는 조선공학과를 재학하면서 역학만 잘하면 된다는 생각은 이번 기사를 쓰게 되면서 완전히 바뀌었고, 아는 만큼 보인다는 것은 책을 읽으면서 깨달았습니다. 알면 알수록 배에 대한 관심과 애정이 깊어졌고, 언젠가는 선주가 되어보고 싶다는 상상도 해보았습니다. 시간이 지날수록 편협해지는 시각과 관점들을 다양한 책들을 통해서 넓은 바다를 보게 되면 좋을 것 같습니다. 그래서 더욱이 교수님들의 추천도서와 학생기자단의 추천도서들을 구독자분들이 꼭 읽어보았으면 합니다.