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    과학 공학 입문서 Version 2

    • 박진성 저
    • 가우주
    • 2026년 09월 02일
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    상품 규격 정보
    상품상세정보
    ISBN ISBN-13 : 9791198445155
    쪽수443쪽
    크기B5(188mm X 257mm, 사륙배판)
    제품구성단행본
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    • 자연/과학 > 과학일반
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    책 소개

    세상을 바꾸고 창조하는 사람은 과학과 공학을 아는 사람이다.
    21세기 대학생이라면 가져야 할 최소한의 지식은 어느 수준일까?
    창의성을 키우려면 무엇을 해야 할까?

    20세기 창의성은 새로운 것을 발견해서 개발하는 것이라고 배웠다. 21세기 창의성은 서로 다른 두 가지 기술을 융합하는 것이 중요하고, 서로 다른 기술에 새로운 기술을 융합하는 것도 포함된다. 이미 남들이 해 놓은 것을 하고 있으면, 시간의 낭비이고, 자원의 낭비이다. 경쟁 없는 상황이라면 모르지만, 정보의 부재와 상대의 전략을 모르는 것은 참패의 지름길이다. 인간의 특성에는 문화와 전통 계승이 있다. 문화와 전통 계승은 지난 것과 남들의 지식을 알아야 새로운 창조가 가능하다.
    지혜는 지식과 관계없는 원초적인 것이라고 배웠다. 일반 지혜에 해당된다, 과학자와 공학자에게 수준 높은 지혜는 과학과 공학에 대한 높은 지식이 있을 때만 가능하다. 그래서 지식을 배우고 활용해서 융합할 때, 지식으로 지혜의 문을 열고 연결하는 사람이 과학자와 공학자다. 지적 유희다. 과학과 공학은 우직하다. 약자에 대한 권위와 과거와 현재보다는 데이터로 미래를 추구한다. 이보다 멋진 일이 어디에 있는가?

    과학자와 공학자는 미래 문명을 개척하는 창조자다. 과거는 미래로 나아가기 위한 발판이고 자료이지 주제가 아니다. 우리의 주제는 미래 문명을 선도할 기술이다. 인류 문명을 이야기할 때 석기, 철기, 산업혁명, 기술정보 혁명으로 이야기하지, 왕조, 철학, 미술, 문학으로 이야기하지 않는다. 철학, 미술, 문학, 법조인, 의사도 중요하지만, 이들은 과거나 현재를 평가하고 이용하기에 고민이 없고 현재만이 관심사다. 이들은 잘 모르는 미지의 세계나 미래를 추구하지 않는다. 기록도 중요하다. 아메리카 대륙 발견에서 바이킹은 기록이 없고, 콜럼버스는 인도로 믿었고, 상인이었던 아메리고 베스푸치가 기록해서 아메리카가 되었다. 법조인과 철학자는 기록자이기에 증거가 분명하지만, 문명의 개척자는 아니다. 과학자와 공학자는 바이킹이고 콜럼버스지, 아메리고 베스푸치가 아니다. 과학자와 공학자는 최선단에 서서 문명을 개척하고 창조하는 사람이다.

    제조업은 영원하며, 노동의 가치는 지속된다. 그러나 장기적으로 보면 자본의 수익률은 노동의 수익률을 초과하는 것이 사실이다. 따라서 자본이 없는 젊은 세대는 노동을 통해 창출되는 가치를 통해 자본을 축적해야 한다. 자본은 수익을 달성하기 위한 명확한 목표를 가지고 움직인다. 노동의 가치는 변치 않지만, 부가가치를 창출하는 노동의 가치는 시간이 지나면서 변화하기에 세상의 변화를 알아야 한다. 세상에서 진정으로 필수적인 것이 무엇인지 이해하려면 그것이 없어진 상황을 상상해 보면 된다. 자본은 없어도 세상을 돌아가지만, 공학과 기술은 없어서는 안 된다. 자본과 법률은 변화가 느리고 선형적이어서 대학교에서 배운 것과 세월이 경력이 되지만, 공학 기술의 변화는 빠르고 비 선형적이기에 추가적인 변화가 필요하다. 그래서 공학이 매력적이다. 변화에 적응하고 창의적 도전 정신을 가진 개인들은 높은 부가가치를 가진 노동 가치를 창조한다. 이는 빌 게이츠, 일론 머스크, 스티브 잡스, 샘 알트만과 같은 선구자들을 통해 잘 알 수 있다. 변하지 않는 진리는 세상이 끊임없이 변하고 있다는 사실이다.

    이 책에 수록한 내용은 대부분 전자 기술을 기반으로 했고, 첨단기술도 기술했다. 전자와 AI(Artificial Intelligence) 세상이 되었다. 전자와 양자가 19세기 말기에 발견되었다. 100년이 약간 넘었지만, 20만 년의 호모사피엔스의 역사를 뒤집어 놓고 있다. 기술 진보가 너무 빨라서 쫓아가는 것도 버겁다. 그래도 과거 기술을 종합하고 미래 기술을 창조하는 것이 과학자와 공학자의 몫이다. 과거와 현재를 기반으로 하는 법조인이나 의사 누구도 과학자와 공학자를 대신할 수 없다. 권위로 약자 위에 군림해서는 갈 수 없는 길이 과학자와 공학자의 길이다. 지식의 축적과 미지의 세계를 향한 호기심과 창의성이 과학자와 공학자에게는 절대적으로 필요하다. 수준 높은 지식이 수준 높은 관심과 창의성을 가져와서 미지의 세계를 열어준다.

    이 책은 기술을 종합한 책이다. 철학자가 미래를 예측하지만, 기술을 몰라서 피상적이고, 기술 서적들도 미래로 나갈 지식을 주기보다 기술을 번역하고 답습하는 경향이다. 20세기 초부터 현재까지의 과학과 공학의 진보를 종합해서 미래 기술의 기초가 되었으면 한다. 특히 21세기 전자 산업에서 밀리는 대한민국에 필요한 책이다. 과학과 공학을 하려면 이 책의 수준과 내용을 완전히 이해하고 전공을 해야 한다. - 저자 생각!     

    목차

    [목 차]

    서문 3

    제 1 장 물질의 구조와 성질 5
    1. 물질의 구조 6
    2. 원자간 결합 24
    3. 물질의 상태와 상전이 39
    4. 결정 특성 41
    5. 연습문제 51

    제 2 장 결함과 물성 53
    1. 결함의 생성과 종류 54
    2. 점 결함(0-dimensional Defect) 55
    3. 선 결함(1-dimensional Defect) 69
    4. 면 결함(2-dimensional Defect) 75
    5. 체적 결함(3-dimensional Defect) 81
    6. 연습문제 83

    제 3 장 Si 단결정 성장 85
    1. 단결정 성장 이론 86
    2. Si 단결정 성장 100
    3. Si 단결정 가공 127
    4. 연습문제 137

    제 4 장 반도체 공정 139
    1. 반도체 공정 140
    2. 산화(Oxidation) 공정 141
    3. 포토(Photolithography) 공정 147
    4. 식각(Etching) 공정 158
    5. 이온주입(Ion Implantation) 공정 166
    6. 박막 증착(Thin Film Deposition) 공정 181
    7. 금속 배선(Metallization) 공정 198
    8. EDS(Electrical Die Sorting) 공정 207
    9. 패키징(Packaging) 공정 213
    10. 반도체의 미래 225
    11. 연습문제 227

    제 5 장 수동부품 231
    1. 수동 소자의 전기적 특성 232
    2. 저항기(Resistor) 235
    3. 인덕터(Inductor) 243
    4. 커패시터(Capacitor) 247
    5. 연습문제 267

    제 6 장 반도체 소자 271
    1. 반도체 개요 272
    2. P-N 접합(Diode) 282
    3. 트랜지스터(Transistor) 288
    4. 연습문제 292

    제 7 장 에너지 부품과 디스플레이 295
    1. 재생에너지(Renewable Energy) 296
    2. 태양전지(Solar Cell) 305
    3. 연료전지(Fuel Cell) 311
    4. 2차전지 (Secondary Battery) 318
    5. 디스플레이 336
    6. 연습문제 353

    제 8 장 PCB와 Module 355
    1. 플라스틱 PCB(Printed Circuit Board) 356
    2. 세라믹 PCB(Printed Circuit Board) 363
    3. 유리 기판(Glass Substrate) 367
    4. Module 371
    5. 연습문제 375

    제 9 장 첨단 기술들 377
    1. 자동화와 AI(Artificial Intelligence) 378
    2. 자율주행(Autonomous Driving) 384
    3. 양자 컴퓨터(Quantum Computer) 389
    4. 핵융합(Nuclear Fusion) 및 SMR(Small Modular Reactor) 기술 394
    5. 자원 재활용 399
    6. 기후 위기(Climate Crisis) 404
    7. 금속유기 골격체(MOF) 409
    8. 바이오산업과 mRNA 기술 411
    9. 연습문제 419

    Appendix 421
    1. Physical constant and unit conversion 422
    2. Solutions and Answers 423

    References 433
    글을 마치며 443

    출판사 서평

    저자 소개
    저자 : 박진성

    조선대학교 공과대학 교수입니다. 가우스텍㈜를 창업했으며,
    미국 오하이오 주립대 객원교수 및 삼성전자 반도체에서 근무했습니다.

    한국과학기술원(KAIST)에서 석사와 박사를 졸업했고,
    연세대학교 세라믹공학과에서 학사를 마쳤습니다.

    저서 공대생은 창업한다. (2023.10.)
    공대생은 생각한다. Version 1 (2024.2.)
    대학생을 위한 과학·공학 입문서 (2024.9.)

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