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품목정보
| 발행일 | 2016년 07월 31일 |
|---|---|
| 쪽수, 무게, 크기 | 160쪽 | 126g | 110*170*8mm |
| ISBN13 | 9791195500291 |
| ISBN10 | 1195500297 |
김평원 저
|
다산사이언스
|
2016년 07월 31일
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- 과학 top100 12주
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저자 : 김평원
서울대학교 대학원 국어교육과를 졸업하고 현재 인천대학교 사범대학 국어교육과 교수이자 인천대학교 융합과학기술원 교수이다. 국어교육학을 전공한 저자는 언어 기능 교육에 최적화된 지식을 만들고자 노력하였고 다양한 분야가 융합된 지식이 가장 효율적이라는 신념 아래 13년간 과학, 기술, 공학, 예술, 수학, 문학, 역사, 철학, 지리 분야를 융합하여 언어 기능 교육에 사용할 맞춤형 지식을 창출하고자 노력해왔다. 이번 책은 2004년부터 2016년까지 통합 교과 논술, 한국형 융합 교육, R&E 프로젝트를 통해 일선 고등학교 현장에 적용하면서 발전시킨 내용 중에서 다산 정약용과 관련된 내용을 따로 다듬고 보완하여 일반인은 물론 청소년까지 쉽고 만만하게 읽을 수 있도록 썼다.
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- 어느 초등학교 교실
선생님 : 교과서에 적힌 것처럼 수원 화성은 정약용이 발명한 거중기를 활용해서 빨리 건설할 수 있었어요.
학 생 : 거중기로 돌을 올린 다음에는 어떻게 성을 쌓나요?
선생님 : 글쎄, 성벽에서 널빤지를 거중기 쪽으로 연결하여, 돌을 끌어서 이동하지 않았을까?
학 생 : 그럼, 거중기를 몇 대나 사용했나요?
선생님 : 공사 기간을 단축했다고 하니 많이 사용했겠지요. 거중기와 관련해서는 도르래의 원리 외에는 시험에 안 나오니 쓸 데 없는 질문하지 마세요.
윗글은 실제로 초등학교 수업 시간에 일어난 일화를 재구성한 것이다. 교과서에서는 거중기를 활용하여 화성 공사를 빨리 끝낼 수 있었다고 기술하였지만 실상 거중기로 성벽을 쌓는 구체적인 방법에 대해 설명하는 내용은 없다.
- 실학의 개념과 실체가 이렇게 흔들리고 있다면 이제는 중년기와 노년기의 업적을 토대로 다산을 실학을 집대성한 편집자, 즉 저술가로 좁게 보는 기존의 시각에서 과감하게 벗어나야 할 때이다. 학문 간 융합이 중요한 시대에는 다산과 거중기를 교과서와 교실 밖으로 꺼내, 엔지니어로서의 청년 다산과 그가 남긴 공학적 업적을 되돌아보는 일이 필요하다.
- 화성 성문을 비롯한 각종 시설물의 건축 공사 기간은 매우 짧았다.『화성성역의궤』에 기록된 공사 일지를 보면 보통 2개월 내에 한 건물의 공사가 완료되었음을 알 수 있다. 옹성이나 성문의 규모가 매우 큰 장안문과 팔달문도 5개월 만에 석축 공사를 마무리하였고, 2층 누각 공사도 2개월 내에 마무리 지었다. 이렇게 빠르게 공사를 진행하려면 숙련된 건축 기술자들과 더불어 건축 자재를 원활하게 공급할 수 있는 시스템이 있어야 한다. … 일단 옮기고 나서 다듬는 것과 다듬고 나서 옮기는 것은 큰 차이가 있다. 가장 중요한 건축 자재인 돌을 채석장에서 미리 다듬어 무게를 줄여 실어 나르는 데 편리하게 하자는「성설」5번 전략은 건물을 모듈별로 미리 만들고 옮겨서 조립하는 현대의 PC(Precast Concrete) 공법에 비유할 수 있다. … 즉, 채석장에서 공사장으로 일단 돌을 옮겨놓고 성을 쌓으면서 돌을 다듬는 방식이 아니라 돌의 크기를 미리 표준화하여 채석장에서 미리 돌을 다듬어 매입하고 이를 옮겨 조립하는 방식을 취함으로써, 운송비를 절약함은 물론 건축 공사 기간도 줄일 수 있었다.
- 돌을 들어 올리거나 내릴 수밖에 없는 단순한 동선과 자유도가 크지 않은 거중기의 구조적 한계를 고려할 때, 거중기는 가장 무거운 현단석의 자리를 잡는 정도에 제한적으로 쓰였을 것이다. 거중기는 주로 채석장에서 사용되었을 것으로 추정되며, 채석장에서 공사장까지 돌을 끌어서 옮기자니 너무 힘들고, 수레를 이용하자니 높은 수레에 돌을 적재하기 힘들다는 문제를 해결하기 위해 사용된 장비로 보는 것이 타당하다. 거중기는 녹로처럼 높은 곳에 물건을 올리는 지브 크레인이 아니라, 수레에 돌을 적재하는 용도로 사용된 고정형 갠트리 크레인(stationary type gantry crane)이었던 것이다.
- 소가 수레를 끈다는 점에서 ‘유형차’일 수도 있지만 굳이 ‘유형거’로 불리는 까닭은 수레 손잡이를 사람이 조작하기 때문이다. 소가 수레를 끌고 사람이 미는 방식이 아니라, 소는 끌고 사람은 손잡이를 상하로 흔든다는 점이 매우 독특하다. 다산은「성설」에서 사람이 유형거의 손잡이를 조작하면서 평지는 물론 오르막과 내리막을 경쾌하게 달릴 수 있다고 설명하였다. … 유형거는 수레인 동시에 수레 자체가 하나의 서스펜션 시스템이다. 서스펜션은 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하기 위해 설치한 완충 시스템이다. 유형거의 완충 시스템은 유형거를 운용하는 사람이 노면 상황에 따라 변화하는 수레의 무게 중심을 판단하여 손잡이를 조정한다는 점에서 자동차공학에서 말하는 소위 ‘액티브 서스펜션(active suspension)’에 해당한다고 평가할 수 있다.
- 다산은 현대 거더 교의 상부구조와 같이 종량 다섯 개가 상판을 떠받치는 안정된 구조를 제안하였다. 종량은 현대 교량의 거더(girder, 보)에 해당한다. 다산은 긴 장대를 사용하여 여러 배 위에 걸쳐 쓰는 기존의 방식을 지양하고 여러 개의 종량으로 나누어 연결하는 모듈 방식을 선택하였다. … 다산이 설계한 배다리는 교량의 상부구조에서 전달되는 하중을, 하부구조에 작용하는 교각배의 부력에 의지해 안전하게 분산시키는 구조를 취하고 있었다. 교량의 하부구조는 부력을 크게 하고 좌우로 흔들리는 것을 최소화하기 위해, 배 밑이 평평한 대형 조운선을 앞뒤 방향을 엇갈려 배치한 뒤 가룡목 위 멍에에 종량(보)을 올려놓도록 설계하였다. 가룡목은 배의 골격이 되는 부분으로 하중을 가장 안정적으로 지탱할 수 있는 곳이었다.
선생님 : 교과서에 적힌 것처럼 수원 화성은 정약용이 발명한 거중기를 활용해서 빨리 건설할 수 있었어요.
학 생 : 거중기로 돌을 올린 다음에는 어떻게 성을 쌓나요?
선생님 : 글쎄, 성벽에서 널빤지를 거중기 쪽으로 연결하여, 돌을 끌어서 이동하지 않았을까?
학 생 : 그럼, 거중기를 몇 대나 사용했나요?
선생님 : 공사 기간을 단축했다고 하니 많이 사용했겠지요. 거중기와 관련해서는 도르래의 원리 외에는 시험에 안 나오니 쓸 데 없는 질문하지 마세요.
윗글은 실제로 초등학교 수업 시간에 일어난 일화를 재구성한 것이다. 교과서에서는 거중기를 활용하여 화성 공사를 빨리 끝낼 수 있었다고 기술하였지만 실상 거중기로 성벽을 쌓는 구체적인 방법에 대해 설명하는 내용은 없다.
- 실학의 개념과 실체가 이렇게 흔들리고 있다면 이제는 중년기와 노년기의 업적을 토대로 다산을 실학을 집대성한 편집자, 즉 저술가로 좁게 보는 기존의 시각에서 과감하게 벗어나야 할 때이다. 학문 간 융합이 중요한 시대에는 다산과 거중기를 교과서와 교실 밖으로 꺼내, 엔지니어로서의 청년 다산과 그가 남긴 공학적 업적을 되돌아보는 일이 필요하다.
- 화성 성문을 비롯한 각종 시설물의 건축 공사 기간은 매우 짧았다.『화성성역의궤』에 기록된 공사 일지를 보면 보통 2개월 내에 한 건물의 공사가 완료되었음을 알 수 있다. 옹성이나 성문의 규모가 매우 큰 장안문과 팔달문도 5개월 만에 석축 공사를 마무리하였고, 2층 누각 공사도 2개월 내에 마무리 지었다. 이렇게 빠르게 공사를 진행하려면 숙련된 건축 기술자들과 더불어 건축 자재를 원활하게 공급할 수 있는 시스템이 있어야 한다. … 일단 옮기고 나서 다듬는 것과 다듬고 나서 옮기는 것은 큰 차이가 있다. 가장 중요한 건축 자재인 돌을 채석장에서 미리 다듬어 무게를 줄여 실어 나르는 데 편리하게 하자는「성설」5번 전략은 건물을 모듈별로 미리 만들고 옮겨서 조립하는 현대의 PC(Precast Concrete) 공법에 비유할 수 있다. … 즉, 채석장에서 공사장으로 일단 돌을 옮겨놓고 성을 쌓으면서 돌을 다듬는 방식이 아니라 돌의 크기를 미리 표준화하여 채석장에서 미리 돌을 다듬어 매입하고 이를 옮겨 조립하는 방식을 취함으로써, 운송비를 절약함은 물론 건축 공사 기간도 줄일 수 있었다.
- 돌을 들어 올리거나 내릴 수밖에 없는 단순한 동선과 자유도가 크지 않은 거중기의 구조적 한계를 고려할 때, 거중기는 가장 무거운 현단석의 자리를 잡는 정도에 제한적으로 쓰였을 것이다. 거중기는 주로 채석장에서 사용되었을 것으로 추정되며, 채석장에서 공사장까지 돌을 끌어서 옮기자니 너무 힘들고, 수레를 이용하자니 높은 수레에 돌을 적재하기 힘들다는 문제를 해결하기 위해 사용된 장비로 보는 것이 타당하다. 거중기는 녹로처럼 높은 곳에 물건을 올리는 지브 크레인이 아니라, 수레에 돌을 적재하는 용도로 사용된 고정형 갠트리 크레인(stationary type gantry crane)이었던 것이다.
- 소가 수레를 끈다는 점에서 ‘유형차’일 수도 있지만 굳이 ‘유형거’로 불리는 까닭은 수레 손잡이를 사람이 조작하기 때문이다. 소가 수레를 끌고 사람이 미는 방식이 아니라, 소는 끌고 사람은 손잡이를 상하로 흔든다는 점이 매우 독특하다. 다산은「성설」에서 사람이 유형거의 손잡이를 조작하면서 평지는 물론 오르막과 내리막을 경쾌하게 달릴 수 있다고 설명하였다. … 유형거는 수레인 동시에 수레 자체가 하나의 서스펜션 시스템이다. 서스펜션은 차축이 노면에서 받는 진동이나 충격을 차체에 직접 전달되지 않도록 함으로써 하물의 손상을 방지하고 승차감을 좋게 하기 위해 설치한 완충 시스템이다. 유형거의 완충 시스템은 유형거를 운용하는 사람이 노면 상황에 따라 변화하는 수레의 무게 중심을 판단하여 손잡이를 조정한다는 점에서 자동차공학에서 말하는 소위 ‘액티브 서스펜션(active suspension)’에 해당한다고 평가할 수 있다.
- 다산은 현대 거더 교의 상부구조와 같이 종량 다섯 개가 상판을 떠받치는 안정된 구조를 제안하였다. 종량은 현대 교량의 거더(girder, 보)에 해당한다. 다산은 긴 장대를 사용하여 여러 배 위에 걸쳐 쓰는 기존의 방식을 지양하고 여러 개의 종량으로 나누어 연결하는 모듈 방식을 선택하였다. … 다산이 설계한 배다리는 교량의 상부구조에서 전달되는 하중을, 하부구조에 작용하는 교각배의 부력에 의지해 안전하게 분산시키는 구조를 취하고 있었다. 교량의 하부구조는 부력을 크게 하고 좌우로 흔들리는 것을 최소화하기 위해, 배 밑이 평평한 대형 조운선을 앞뒤 방향을 엇갈려 배치한 뒤 가룡목 위 멍에에 종량(보)을 올려놓도록 설계하였다. 가룡목은 배의 골격이 되는 부분으로 하중을 가장 안정적으로 지탱할 수 있는 곳이었다.
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