포털:고등학교/기술·가정/공학 일반(2015 개정)/융합 공학의 필요성
융합 공학이란
IT, 생명 공학 기술(BT), 나노 기술(NT) 등의 신기술 간 또는 이들과 기존 산업, 학문 간의 상승적인 결합을 통해 새로운 창조적 가치를 창출함으로써 미래의 경제와 사회, 문화의 변화를 주도하는 공학 기술이다.
- 융합: 서로 다른 분야나 학문이 하나로 합해져서 새로운 것을 만들어내는 것이다.
- 공학: 삶의 실제적인 문제를 해결하기 위해서 수학,과학,기술 및 인문학적 지식을 응용하는 것이다.
융합+공학=융합 공학
- 융합 공학 유형
유형 1 - 신기술과 기존 학문(인문,사회,문화 예술 등) 간의 융합
ex) 융합형 콘텐츠 및 지식 서비스 기술, 뇌,인지 과학 연구
유형 2 - 신기술 간의 융합
ex) 나노 바이오 소재, IT 나노 소자 기술
유형 3 - 신기술과 기존 산업과의 융합
ex) 지능형 자동차 기술, 미래 첨단 도시 건설 기술
공학에서의 융합의 의미 변화
2000년대 이전 - 융합의 의미가 주로 같은 성격을 가진 기능 중심의 결합으로, 기능 간 복합화를 통한 사용의 편의성과 효율성을 높이는 것을 목적으로 인식되었다. (기능 복합의 시대)
ex) 복합기나, 냉방 기능과 난방 기능이 합쳐진 냉난방기 등
2000년대 이후 - 성격이 다른 이종 기술의 융복합화를 통해 새로운 첨단 기술과 제품을 개발하는 것으로 인식되었다. (기술 결합의 시대)
ex) NT와 IT 반도체 기술을 융합하여 나노 반도체를 생산, 생체 재료 기술과 세포 기술을 결합하여 조직 공학 인공 장기를 개발
최근 - 기술적 요소와 인문, 예술 분야의 결합을 통해 융합의 의미가 확장되어, 수요자의 욕구를 충족하고 새롭게 가치를 창출하고 있다. (가치 융합의 시대)
ex) IT와 BT 그리고 의학 정보 기술 등이 결합된 U-Health 서비스 등
융합 공학의 특징
과거 - 융합 공학이 개별 기술들의 물리적 결합으로 기존 산업의 한계를 극복해나가는 과정이었다.
현대 - 개별 기술들이 화학적으로 결합됨으로써 개별 기술들의 특성이 약화되고 새로운 특성을 갖는 혁신적인 기술을 창출한다.
- 융합 공학의 과거 과점과 현대 관점 비교
A+B=A+B 또는 A+B=AB -> A+B=C
기존 제품/ 서비스의 고도화 -> 신기술 개발
향상성 -> 독창성, 혁신성
기존 시장의 유지 및 확대 -> 새로운 시장 형성
개선 기술 -> 태동 기술
- IT융합 산업의 발전 단계
1단계 - 복수 제품에서 제공되는 기능을 하나의 패키지에 묶어 제공 (A+B=A+B) ex) 복합기, 냉난방기
2단계 - 여러 제품에서 얻을 수 있었던 기능을 하나의 제품에 결합 (A+B=AB) ex) 전자책, 오디오북
3단계 - 여러제품과 서비스로부터 제공 받던 기능을 합쳐 새로운 가치 제공 (A+B=C) ex) 스마트폰
핵심 공학 간의 융합
- 공학에서 융합의 대표적인 형태: NT, BT, IT, CS 간의 융합 - NBIC 융합 기술
정보기술(I) - 비트(컴퓨터 데이터의 가장 작은 단위)를 기반으로 하는 고용량의 정보를 빠른 속도로 처리할 수 있는 기기들의 개발을 확장하려는 시도에서 시작되었다.
나노 기술(N) - 물리적, 혹은 기술적 한계로 여겨진 극소 세계를 다룰 수 있도록 해주었고, 생물학적 현상들을 원자나 분자 수준의 차원에서 이해하는 것과 유사하게 IT 관련 부품들을 나노 수준의 단계에서 이해하고 기술적으로 조작할 수 있게 해주었다.
생명 기술(B) - 유전자 단위의 생명 공학과의 융합은 의료 산업과 바이오산업 등에 새로운 연구를 가능하게 했다.
인지 과학(C) - 인공 지능이라는 새로운 영역을 탄생시켰다.
융합 공학의 필요성
- 세계 경제의 패러다임 변화 – 21세기 세계 경제는 ‘융합 혁명(4차 산업 혁명)의 시대’로 급속 전환 중이며, 융합에 성공한 기업들이 글로벌 시장 주도권을 확보한 반면, 융합 대응에 미흡한 기업들은 시장 경쟁력을 상실함에 따라 다수의 기업들이 융합을 통한 혁신을 경쟁 우위의 결정 요인으로 인식하고 있다.
- 소비자 욕구의 다양화 – 단일 기술에 기반을 둔 기존 산업은 성장이 정체된 반면, 소비자들의 의식은 높아져서 더 나은 제품을 통한 서비스를 요구하고 있어 소비자의 다양한 욕구는 기존 산업만으로는 해결할 수 없다.
- 미래 환경 변화에 따른 사회적 문제 해결의 주요 수단 – 고령화 사회로의 진입, 기후 변화에 따른 재난과 재해 발생 등 사회 환경이 변화함에 따라 기존 기술만으로 사회적 문제를 해결하는 데 한계가 있다.
영화 스파이더맨 속 융합 기술
- 슈퍼 거미 (생명 공학)
: 스파이더맨의 주인공이 유전 공학을 이용하여 만들어진 거미에게 물려 거미의 유전자가 몸속으로 들어가면 유전자 재조합이 일어나서 거미의 특성을 지닌 스파이더맨이 탄생한다.
- 옥타비우스 박사의 초능력 (BT와 NT의 융합 기술)
: 인간의 뇌와 정교한 로봇 팔이 연결되어 인간의 의지에 의해 4개의 로봇 팔이 움직인다. 인간의 뇌를 로봇 팔의 제어 시스템과 연결하기 위해 나노 와이어를 사용하고 있는데 인간의 뇌에서 나온 신호를 전달하는 신경을 로봇 팔의 제어 시스템과 연결하는 도구로써 나노 굵기의 전선을 사용한 것이다.