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.

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 높이기 관점을 전환하다
셀프 서비스 시대가 탄생했다 | 현금자동입출금기와 비행기의 공통점 | 도요타생산방식의 핵심 아이디어 전달자 | 그들이 벨트와 멜빵을 모두 매는 이유

4장 표준화하기 새로운 지식 체계를 낳다
안전벨트와 자동차 충돌 안전성 실험 | 페니실린 대량생산에 성공한 마거릿 허친슨 | 언어처럼 제품에도 문법이 필요하다 | 각색하고 개선하고 응용하기

5장 제약조건 적용하기 해법을 찾아 나서다
지역마다 다른 시간 체계 | 공학자가 된 승려와의 만남 | 24시간 체계의 도입 | 갠지스 강을 오염시키는 장례 문화 | 기술만으론 원하는 결과를 얻을 수 없다 | 제약조건이 진화 방향을 결정한다 | 공중보건과 인간 행동의 상관관계 | 대를 잇는 공학적 사고

6장 교차하기와 개작하기 상식을 자극하다
백주 대낮에 쇼핑몰에서 납치당한 소녀 | GPS 기술과 911 시스템의 결합 | 합의의 예술 vs 트레이드오프의 예술 | 공감하기와 체계화하기

7장 시제품화하기 보이지 않는 것을 추구하다
아날로그 세계에서 일어난 디지털의 반란 | 일시성과 내구성의 경계 | 준비되지 않은 디지털 혁명 | 2012년 런던올림픽 개막식 구조물 설계 | 시제품에 의존하는 이유 | 스티브 새슨과 마틴 쿠퍼의 만남

8장 타인에게 배우기 아이디어가 사람들을 가른다
일회용 기저귀와 플라스틱 케첩 용기 | 최종 사용자와 함께 설계하기 | 고객의 습관 이해하기 | 분석의 덫 뛰어넘기 | 8세기 발리인들의 해충 방지 전략 | 문화는 기술 성공의 핵심 변수

에필로그_ 히치콕 영화 속에 담긴 공학 기술
옮긴이의 말_ 과학도에서 공학도로 변신한 내게 최적화란?