
2019년 2학기 새롭게 시작된 기계공학부 에너지기계전공 1학년 유레카 프로젝트 과목입니다.



오른 쪽에 드라마 태조 왕건에서 궁예로 나온 김영철 씨를 터미네이터처럼 만들어 놓은 작품이 인상 깊죠? 온습도를 측정하여 그 환경에 있는 사람의 마음을 꿰뚫어 보고 기분이 좋으면 눈이 파란색, 나쁘면 빨간색으로 변하게 만들었습니다.
2019년 2학기 새롭게 시작된 기계공학부 에너지기계전공 1학년 유레카 프로젝트 과목입니다.
오른 쪽에 드라마 태조 왕건에서 궁예로 나온 김영철 씨를 터미네이터처럼 만들어 놓은 작품이 인상 깊죠? 온습도를 측정하여 그 환경에 있는 사람의 마음을 꿰뚫어 보고 기분이 좋으면 눈이 파란색, 나쁘면 빨간색으로 변하게 만들었습니다.
작년에 개발, 적용하여 올해 2년차를 맞은 1학년 설계 과목입니다.
성능 경진대회를 마치고 디자인 경진대회에 출품된 2019년 버전의 솔라카 들입니다. 오른쪽 끝에 보이는 놈은 군입대를 앞두고 장갑차를 컨셉으로 만들었다고 하고 다음은 자연과 공존하는 친환경 미래 도시를 담았다고 합니다. 가운데 노란 놈은 제리가 운전하는 스쿨버스를 만들었고 뒤에 빨간 놈은 랍스터라고 하네요. 마지막 작품은 잘 안 보이지만 만남과 헤어짐의 스토리를 담았다고 합니다.
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열전달과 가장 비슷한 과목을 고르라면 아마 유체역학이 아닐까요? 열이 들어가서 열역학을 생각하기 쉽지만 열역학이 추상적, 개념적이라면 유체역학과 열전달은 보이지 않는 열과 유체를 수학적으로 풀어나가는 부분이 많아서요. 2010년 2학기에 유체역학은 수면에 비친 빛으로 유체를 보여주는 디자인이었다면 열전달은 불빛을 통해 열을 느끼게 해주는 디자인을 했습니다. 유체역학은 푸른 빛의 교과서 그림과 어울리도록 파란 바탕으로 열전달은 붉은 색 계통의 교과서 그림과 어울리도록 따뜻한 색 계열의 화면을 만들었습니다. |
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왼쪽 사진 속 두 주인공이 제가 학교를 다닐 때 열전달을 가르쳐 주신 교수님들이십니다. 사진 속 왼쪽은 서울대학교 기계항공공학부의 최만수 교수님 오른쪽은 이준식 교수님이신데 최만수 교수님께 열전달 1, 이준식 교수님께 열전달 2를 배웠습니다. 두 분 모두 명강의로 유명하시고 감동적인 강의를 해 주시다보니 저도 열전달을 석사, 박사 과정을 통해 전공하게 되었겠죠. 최만수 교수님 강의는 귀납적이었습니다. 먼저 가장 간단한 경우에 대하여 - 예를 들면 양단에 등온 조건이 주어지고 내부 열생성이 없는 1차원 문제 -에서 출발하여 점점 복잡한 쪽으로 진행됩니다. 반면 이준식 교수님 강의는 연역적이었죠. 일반적인 경우에 대하여 식을 유도하고 특수한 경우에 대해 정리해 나가는 방식이었습니다. |
학생이었던 제 입장에서 수업시간에 당장 이해하기는 귀납적 접근이 쉬웠지만 나중에 체계적으로 정리가 잘 안되는 느낌을 받았고 연역적인 경우 체계적으로 정리는 잘 되는 것 같지만 처음 진입장벽이 있어 수업을 만들어 나가면서 두 길을 놓고 고민을 했습니다. 결과적으로 학부 열전달은 귀납적인 접근에 가깝게 대학원 열전달은 연역적인 접근을 따르는 쪽으로 정리가 되었습니다.
너무나 수학적이고 어려운 열전달 과목이었지만 생각만큼 수학으로 깔끔하게 풀리는 공학 문제는 그렇게 많지 않은 듯 합니다. 제가 주로 대류 열전달 관련된 연구를 하고 있어서 그렇게 느끼는 지도 모르겠지만요. 결국 우리에게 주어지는 많은 문제들 (열교환기의 체적 산정 등)은 주어진 유동 형태에서 대류 열전달계수를 예측하고 열량이 주어졌을 때 열교환 면적을 찾거나 열교환기가 주어졌을 때 출구 온도를 찾거나 하는 방향으로 정리가 됩니다. 결국 수업시간에 저는 유동 형태를 보고 Nu=f(Re, Pr)인 관계식을 적절히 찾아내고 Nu를 찾아 h를 구하여 열전달 문제를 해결하는 접근법은 꼭 챙겨가 달라고 호소(?)를 하게 되더군요. 전도, 대류, 복사의 기본 개념은 초등학교 때부터 배웠으니 잘 알고 있을 거라는 가정 하에요.
이것도 행운이라고 해 주시는 분들이 많은데 학교에 오고 4년만에 4가지 열전달 과목 -열전달, 응용열전달, 열전달 특론(석사), 전달현상 특론(박사)를 모두 강의해 볼 기회를 가졌습니다. 아직은 첫 삽을 겨우 뜬 상태라고 생각하고 더 좋은 수업을 만들기 위해 늘 고민하고 연구할 것을 다짐해 봅니다.