포털:고등학교/기술·가정/공학 일반(2015 개정)/공학의 발전과 일의 변화
기계 공학의 미래
[편집]기계 공학 기계와 동력을 대상으로 하여 설비의 설계, 제작, 성능, 이용, 운전 등에 관하여 기초적 또는 응용적 분야를 연구하는 분야.
기계와 동력의 발전에 따라 인류는 발전해 왔지만 대기 오염, 수질 오염 등 환경오염의 문제도 같이 발생했다. 따라서 미래에는 경제 성장을 지지하고, 지속 가능한 환경을 조성하도록 신기술의 개발이 이루어질 것이다. 또한 정보 통신 기술(IT)과의 융합 연구로 모터와 제어 기술이 핵심인 로봇의 발달이 더욱 극대화될 것이다.
지속 가능한 기술 미래 세대가 이용할 환경과 자연을 손상하지 않고 현재 세대의 필요를 충족해야 한다는 ‘세대 간의 형평성’과 자연 환경과 자원을 이용할 때는 자연의 정화 능력 안에서 오염 물질을 배출하여야 한다는 ‘환경 용량 내에서의 개발’을 위한 기술.
전기 전자 공학의 미래
[편집]전기 전자 공학 전기에 관련된 기술 및 응용에 관한 내용과 정보의 전송을 대상으로 하여 연구하는 분야.
미래에는 정보 통신 기술(IT)과 기계 공학을 접목한 지능형 전력망(스마트 그리드)이 발전하게 될 것이며, 이에 따른 전기 자동차도 점점 더 발전하게 될 것이다. 또한 사물에 센서를 부착해 실시간으로 인터넷을 통해 데이터를 주고받는 기술인 사물 인터넷(IoT)에 대한 연구도 더욱 활발해질 것이다.
- 스마트 홈 스마트 그리드로부터 전력을 공급받는 각 가정들은 실시간으로 전기 요금 정보를 알려주는 '스마트 계량기'에 연결된 가전제픔들이 수시로 전력 정보를 주고 받아 다야한 소비 패턴에 맞는 요금 체계를 선택할 수 있게 된다. - 스마트 빌딩 스마트 그리드가 빌딩 내 자동화 시스템과 연결된 빌딩. 사무기기들이 전력망과 통신하여 전기를 싼 값에 공급 받는다. 가정보다는 큰 규모의 전력 저장 장치와 전기 자동차 충전 장치가 설치된다.
화학 공학의 미래
[편집]화학 공학 화학적 반응을 위한 각종 화학 장치의 설계 및 관리, 운용 등에 필요한 기술을 대상으로 연구하는 분야.
미래의 핵심 공학은 대부분 화학 공학에 기반한다고 할 수 있으며, 미래의 화학 공학은 다양한 공학과의 융합을 통해 발전할 것이다.
- 그래핀 탄소 원자들이 육각형 벌집 모양으로 배열된 2차원 구조의 나노 소재. 전류 수송은 구리의 100배, 강도는 강철의 200배, 투명도는 98%여서 꿈의 소재로 불린다.
재료 공학의 미래
[편집]재료 공학 재료와 자원의 제조 공정, 성질, 구조 등 상호 간의 관계를 대상으로 연구하는 분야.
전기 전자 공학 분야에서의 나노 재료를 적용한 손바닥만한 슈퍼 컴퓨터, 생명 공학에서의 암세포만 공격하는 항암제 등 새로운 차세대 공학을 위해 재료 공학의 중요성이 더욱 강조될 것이다.
건설 공학의 미래
[편집]건설 공학 댐, 철도, 도로, 건물 따위의 구조물의 구조와 계획 및 시공, 관리하는 일을 대상으로 연구하는 분야.
단순 토지 위 구조물이라는 개념에서 미래에는 해상, 해저, 우주로 그 영역을 확대할 것이다.생활에 더욱 편리한 기능을 지닌 스마트 빌딩, 지속 가능한 발전을 위한 환경 친화적인 구조물이 각광받게 될 것이며, 노후된 구조물의 폐기 및 재활용에 대한 연구도 활발히 진행될 것이다.
- 스마트 빌딩 건축, 통신, 사무 자동화, 빌딩 자동화 등의 4가지 시스템을 유기적으로 통합, 첨단 서비스 기능을 제공함으로써 경제성, 쾌적성, 기능성, 신뢰성, 안정성을 추구한 빌딩. - 친환경 주택: 액티브 하우스 화석 에너지의 사용을 줄이기 위해 신재생 에너지를 적극적으로 사용하는 신개념 건축 기술. 패시브 하우스와 마찬가지로 화석 연료의 사용을 줄이는 것을 목표로하나, 에너지의 절약을 핵심으로 하는 패시브 하우스와는 달리 신재생 에너지를 적극적으로 사용하는 것을 핵심으로 한다.
생명 공학의 미래
[편집]생명 공학 사람이나 동식물과 같은 생물이 가지고 있는 고유한 유전 기능을 대상으로 하여 여러 산업에 이용하기 위해 연구하는 분야. 유전자를 조작한 식품을 이용하거나 동물의 세포를 이용하여 복제하도 한다.
미래에는 유전자를 조작하거나, 줄기세포 배양 등의 기술이 더욱 발달하여 인간에게 편리함과 혜택을 가져다줄 것이다. 하지만 이는 차후 생태계를 혼란에 빠뜨리거나 생명 윤리와 관련된 문제를 발생시킬 수 있으므로 생명의 존엄성에 대한 윤리 의식을 바탕으로 연구, 개발할 필요가 있다.
줄기세포 동물의 발생 과정이나 성체에 존재하는 일정 세포군이 인위적인 조작을 통하여 다른 세포나 다른 조직으로 분화할 수 있는 일련의 세포. 세포에서 다른 세포 또는 조직, 개체로 성장이 가능한 세포.