본 인터뷰는 지하림(17학번, 기계공학과)과 이도현(18학번, 기계공학과) 학생이 2021학년도 공과대학 교과서 새로 쓰기 대회에서 수상하신 것을 축하드리며 수상 소감 및 공과대학 커리큘럼에 대한 의견을 듣고자 마련되었습니다.

공과대학 교과서 새로 쓰기 대회는 공과대학 학부생을 대상으로 재학 기간 중 수강했던 강의에 활용된 교과서 내용에서 찾을 수 있는 오류를 정정하고, 실시간으로 급변하는 환경에 맞춰 시의적절하게 개선하는 경진대회이다. (출처: 서울대학교 공과대학)



 

Q. 먼저 자기소개 부탁드립니다.

지하림: 기계공학과 17학번 지하림입니다. 가상현실 하드웨어 개발에 관심이 있습니다.



이도현: 기계공학과 18학번 이도현입니다. 최근 군대에 다녀와서 복학을 기다리고 있습니다.

 

 

Q. 대회에 참여하게 된 계기가 무엇인가요?

지하림: 제가 2학년 때 유체역학을 수강하면서 Fluid Mechanics (F. M. White 저자) 라는 교재에서 오류를 찾고 복학하기 전에 오류 내용을 정리를 해놨었습니다. 그러다 마침 대회가 있다는 사실을 알게 되어 참여하게 되었습니다.



이도현: 사실 저는 1-2학년 때는 공모전이나 대회에 별로 관심이 없었습니다. 그런데 이번 방학 동안 공과대학 또는 기계과 홈페이지에 자주 들어가는 습관이 생겨서 교과서 새로 쓰기 대회가 있다는 것을 알게 되었습니다. 마침 제가 3년 전 강의에서 본 교과서 오류가 생각이 나서 참가하게 되었습니다.

 

 

Q. 수상자께서는 어떤 과목에서 오류를 발견하였고, 개선해야겠다고 느꼈나요? 그리고 제안한 내용은 어떠했는지 간단하게 소개 부탁드립니다.

지하림: 유체역학에서 레이놀즈 수송정리의 운동량과 각운동량 보존을 비관성 좌표계에서 적용하는 부분에서 오류를 발견했습니다.



교재에서 비관성 좌표계에서의 속도벡터와 가속도벡터를 유도하는 동안 미분 과정에서 발생하는 오류를 언급하였습니다. 그리고 벡터와 3x1 행렬을 구분 짓지 않게 될 때 벡터의 미분이 굉장히 직관적이지 않음을 지적했습니다. 그래서 벡터와 행렬을 구분 지을 수 있도록 좌표계의 기저벡터 envelope 이라는 새로운 개념을 도입하고 이 개념을 편리하게 활용할 수 있도록 새로운 벡터 표기법을 제안했습니다. 그 후 이 표기법을 바탕으로 교재에 나와있는 비관성 좌표계에서의 레이놀즈 수송정리 식을 유도하는 내용도 담았습니다.



이도현: 사실 엄청나게 큰 오류를 발견한 것은 아닙니다. 저는 공부할 때 생략된 부분을 참지 못하는 성격인데, Bessel equation이라는 2차원 파동 방정식을 풀 때 등장하는 개념을 공부하면서 미분 방정식의 초기항 설정이 매끄럽지 않다는 것을 느꼈습니다. 당시에 교수님께 질문을 드리기도 했습니다.



교과서에서는 4가지의 초기값 후보 중 하나만을 이용하여 해를 구했는데, 저는 4가지를 모두 다 구해보았고, 실제로 다양한 해의 형태가 나오는 것을 확인할 수 있었습니다. 사실 이런 부분은 학문적으로 중요한 발견이 되진 않지만, 학생의 입장에선 꼼꼼하게 모든 해를 계산해 보는 것만으로도 그 학문에 대한 깊이 있는 이해가 가능하다고 생각합니다.

 

 

Q. 이번 대회를 통해 느낀 점이 있었나요?

지하림: 제가 알고 있는 내용임에도 불구하고 막상 이 내용을 교과서에 어떻게 실을지 생각해보니 많이 어려웠습니다. 직관적으로 이해해야 하는 개념들도 어떻게 설명하고 유도과정을 어떻게 보여주어야 할지 고민하면서 교재를 집필하시는 분들의 심정을 조금이나마 알게 되었습니다. 그래도 대회를 준비하면서 스스로도 개념들을 다시 정리하게 되니까 제가 생각해낸 개념들을 좀 더 확실하게 알 수 있었습니다.



이도현: 대학교 공학 수학 시간에 교수님의 말씀을 아무리 곱씹어 생각해봐도 잘 이해가 되지 않아 혼자 풀어본 경험이 있었는데, 당시에 구체화하지 못했던 아이디어를 이번 대회를 계기로 구체화할 수 있었습니다. 그래서 이 대회는 제가 궁금증을 해소할 수 있도록 도와준 고마운 대회입니다.

 

 

Q. 학부생 입장에서 현재 공과대학 강의를 평가하자면 어떤 의견이 있나요? 현재 커리큘럼에 만족하시나요? 만족하지 않는다면 어떤 점이 개선되어야 한다고 보시나요?

지하림: 현재 커리큘럼에서 아쉬운 부분이 있다면 동역학·제어 관련 강의가 부족하다고 생각합니다. 기계공학하면 대표적으로 떠오르는 분야가 로보틱스·제어인데 이름에서 알 수 있듯이 동역학과 시스템 제어가 핵심적인 요소들입니다. 하지만 기계공학과에서 이 분야와 관련된 강의가 2학년 때 동역학, 3학년 때 기계시스템 모델링 및 제어, 로봇공학입문, 총 3개 밖에 없습니다. 기계시스템 모델링 및 제어의 경우 방대한 내용을 한 학기에 다루다 보니, 근궤적 기법, 보상기 설계, Nyquist 선도 등과 같은 내용까지 다루지 못합니다. 로봇공학입문 강의는 학기에 따라서 로봇의 거동을 제어하는데 반드시 알아야 하는 Forward Dynamics 또는 Inverse Dynamics 대신 SLAM이나 다른 주제를 다루기도 합니다. 개인적으로 이런 내용을 별도로 다루어 주는 강의가 개설되었으면 좋겠습니다.

 

 

Q. 다른 학부생들에게 추천할 만한 강의가 있다면 어떤 것이 있나요?

지하림: 이동준 교수님의 기계시스템 모델링 및 제어 강의를 추천합니다. 이 강의에서는 제어의 전반적인 내용을 효과적으로 전달하고 교수님의 경험들을 엿볼 수 있습니다. 게다가 시험문제가 재미있고 시험 시간도 정말 넉넉하게 주시기 때문에 문제를 풀면서도 배울 점이 많습니다. 열심히 듣고 혼자서 고민을 많이 하면 시너지가 좋습니다.



이도현: 2학년 학생들은 4대 역학을 공부하고 심화된 공부를 하고 싶은 마음이 들 텐데, 저는 역학과 설계 강의를 통해서 고체역학의 심화 공부를 할 수 있었습니다. MATLAB과도 친숙해질 수 있는 역학과 설계 추천드립니다.

 

 

Q. 끝으로 좋은 교과서란 어떤 것이라 생각하시나요?

이도현: 좋은 교과서는 양이 많아 두껍더라도 해설이 잘 되어 있어야 한다고 생각합니다. 공대 교과서를 읽다 보면 복잡한 수식을 많이 접하기 때문입니다.

 

 

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