K-첨단기술의 비결, 단조기술 발명유산 다양화

[TQ강충인]

K-첨단기술의 비결, 단조기술 발명유산

— K-발명기술유산, 단조기술의 적용·응용·활용

강충인

발명미래교육자

K-첨단기술의 비결은 무엇일까?

현대 첨단기술의 많은 원천은 유럽과 미국 등에서 발전해 왔다. 한국은 이러한 세계의 기술을 빠르게 받아들이고, 연구·개량·응용하면서 짧은 기간에 반도체, 자동차, 조선, 방산, 전자산업 등 다양한 분야에서 높은 수준의 기술력을 축적해 왔다.

폐허 속에서 한국의 첨단기술 발전을 가능하게 한 힘은 무엇일까?

필자는 그 뿌리를 5,000년 동안 축적된 K-발명기술유산과 숙련의 경험에서 찾고 싶다.

5,000년 한국발명 기술유산

한국의 발명역사를 살펴보면 재료를 다루고, 도구를 만들고, 반복해서 개선해 온 수많은 기술유산을 만날 수 있다.

청동기를 만들기 위한 주조와 합금 기술, 철기를 만들기 위한 제련과 단조기술, 농기구와 무기를 제작하기 위한 금속가공기술은 재료의 성질을 이해하고 → 가공하고 → 사용해 보고 → 문제를 발견하고 → 다시 개선하는 과정이 반복되었다.

쇠를 달구어 두드리고 늘리고 굽히면서 원하는 형태와 강한 도구를 만들어 내는 단조기술은 오랜 경험과 숙련이 필요하다. 기술은 손으로 만들고, 실패하고, 다시 만들면서 몸에 익혀야 한다. 단조기술은 철기기술과 요리기술에도 적용되고 있다. 찰지고 부드러운 반죽을 만드는 기술이나 강하고 정밀한 철기를 만드는 것이 단조기술이다.

단조기술의 핵심은 ‘숙달’이다. 때로는 망치에 맞아 멍든 상처, 굳어진 손바닥의 훈장이기도 하다.

불의 온도는 어느 정도가 적당한가?

어느 방향으로 두드려야 하는가?

얼마나 두드려야 하는가?

어디를 두껍게 하고 어디를 얇게 해야 하는가?

식히는 방법에 따라 성질이 어떻게 달라지는가?

이 질문에 대한 답은 반복적인 제작 경험을 통해 축적된다.

숙달은 수많은 실패가 축적된 결과라고 할 수 있다.

한 번의 성공보다 수많은 실패를 경험하면서 얻은 감각과 방법이 다음 기술을 만드는 밑거름이 된다.

작은 기술이 새로운 기술의 씨앗이 된다.

발명은 처음부터 거대한 기술을 만들어 내는 것이 아니다.

작은 아이디어가 다음 아이디어의 씨앗이 되고, 하나의 기술이 다른 기술의 출발점이 된다.

농기구를 만들면서 얻은 금속가공 경험은 무기 제작에 활용될 수 있고, 무기를 제작하면서 축적된 정밀가공 경험은 또 다른 기계와 산업기술에 응용될 수 있다.

기술의 연결에서 중요한 것이 바로 적용·응용·활용의 사고다.

하나의 생각을 그대로 사용하는 것이 ‘적용’이라면, 다른 환경이나 목적에 맞게 변형하는 것이 ‘응용’이다. 여러 경험과 기술을 결합하여 새로운 목적에 사용하는 것이 ‘활용’이다.

적용 → 응용 → 활용

이 과정이 반복되어 신기술이 창출된다.

단조기술의 다양성

단조기술은 쇠를 두드리거나 밀가루 반죽에서 공기를 빼내는 기술로 견고성, 불순물 제거 밀도 상승 등을 만드는 기술이다.

단조기술은 반도체 분순물 제거기술, 철강 기술, 선박기술, 고강도 제품생산기술 등으로 첨단기술 분야에 다양하게 활용되고 있다.

첫째, 미세 기공(공기방울) 및 기포 압착:

금속이 굳을 때 내부에 형성된 미세한 기공이나 기후(Pores)를 강한 압력으로 메워 내부 결함을 없앤다.

둘째, 불순물 배출 및 결정립 정련:

가열과 타격을 반복하면서 내부의 슬래그 등 불순물이 외부로 배출되고, 금속의 입자(결정립) 크기가 세밀해진다.

셋째, 결정 방향성(Grain Flow) 형성:

금속 결정 구조가 제품의 외형을 따라 연속적으로 배치되면서,

단순 깎아 만든 제품(절삭)이나 녹여 부은 제품(주조)보다 인성(질김)과 충격 견딤성이 압도적으로 높인다.

단조기술에서 K-첨단기술까지

오늘날의 첨단산업은 과거의 단순한 단조기술과는 비교할 수 없을 만큼 복잡하고 정밀하다.

반도체, 항공우주, 자동차, 조선, 방산 분야에서는 초정밀 가공과 소재공학, 컴퓨터 제어, 인공지능 등 수많은 현대기술이 결합된다.

K-첨단기술의 신소재개발, 신기술개발은 5,000년 단조기술이 밑바탕되어 새로운 아이디어기술로 미래를 이끌어 간다.

단조기술의 원리

재료를 이해하고, 문제를 발견하고, 방법을 바꾸고, 반복해서 개선하는 것.

과거 대장장이가 쇠의 성질을 경험으로 익혔다면, 오늘날의 기술자는 AI 데이터를 분석하고 실험하면서 소재와 공정을 최적화시킨다.

도구와 방법은 달라졌지만, 문제를 발견하고 해결하기 위해 반복적으로 실험하고 개선한다는

기술개발의 기본 원리는 적용, 응용, 활용되고 있다.

발명기술의 연속성

신기술은 ‘기술의 연결’에서 탄생한다.

우리에게 필요한 것은 과거의 기술을 그대로 재현하는 것이 아니다.

과거의 기술에서 원리와 경험을 발견하고 현대기술과 연결하는 것이다.

단조기술에서 재료의 성질과 가공의 원리를 배우고, 이를 현대의 소재기술과 정밀가공기술에 연결할 수 있다.

옛 기술에서 얻은 경험으로 새로운 소재와 기계에 적용하고, 새로운 환경에 맞게 응용하고,

다른 기술(AI 데이터 기술 등)과 결합하여 활용하면 또 하나의 새로운 기술을 만든다.

K-첨단기술의 미래

한국은 전통적으로 기술을 도입하여 한국적으로 만드는 창조적 능력이 있다.

중국 혼천의, 아리바아 혼천의를 한국에 적합한 최고의 혼천의를 만들었던 기술이다.

세계의 기술을 배우고, 우리의 경험과 결합하고, 실험하고, 실패하고, 개선하여 신기술을 창출한다.

기술은 기술을 낳고, 경험은 경험을 낳으며, 아이디어는 새로운 아이디어를 낳는다.

5,000년 한국발명기술유산 속에는 관찰하고, 만들고, 실패하고, 개선하고, 다시 만드는 한국인의 창조적 DNA와 숙달된 손기술이 있다.

단조기술은 대표적인 발명기술유산

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쇠를 달구고 두드리던 손기술에서 오늘날 첨단 소재와 정밀가공, 기계공학과 방산 첨단기술로 미래 첨단기술을 이끌어 갈 것이다.

필자는 5,000년 한국발명역사 기술유산속에 축적된 작은 기술을 숙달하고,

숙달된 기술을 적용하고, 적용한 기술을 응용하고, 활용한 기술이 미래첨단기술을 창출할 것이라 확신한다.

필자가 생각하는 K-첨단기술 개발의 원리는 박물관에 머무는 과거가 아니다.

변화되는 환경에 문제해결의 방법과 숙련의 경험으로 미래기술의 씨앗이 될 수 있다.

5,000년 한국발명기술의 역사는 미래를 창출하는 K-발명유산이다.

K-발명기술유산에서 K-첨단기술의 미래를 찾아야 한다.

다음호에서는 단조기술이 K-푸드에 어떤 영향을 주었고 미래 억거리에 어떤 역할을 하는가를 살펴본다.