창의적 문제해결력 - 시대별 창의적 공학발명 사례(고대중세근대현대미래)

소개글

창의적 문제해결력 - 시대별 창의적 공학발명 사례(고대중세근대현대미래)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

․ PREVIEW
․ 공학에서의 창의의 발현이란 ?

․ CONTENTS - 시대별 <고대, 중세, 근대, 현대, 미래>

․ 고대의 창의적 발명품
- 바퀴
- 달력
․ 중세의 창의적 발명품
- 종이
- 나침반
․ 근대의 창의적 발명품
- 증기기관과 증기기관차
- 방적기와 방직기
- 볼타 전지
․ 현대의 창의적 발명품
- 증기기관차 -> 자동차
- 정보 통신수단의 발달
․ 미래의 창의적 발명품
- 하늘을 나는 자동차
- 가상세계 구현

본문내용

기부터 전 세계에 대항해시대가 도래한다. 나침반은 오늘날의 GPS까지 영향을 미치고 있다.
근대란?
-세계사에서는 봉건시대, 봉건사회 단계가 끝난 다음에 전개되는 시대를 말한다. 일반적으로 자본주의의 형성이나 시민사회의 성립이라는 관점에서 본다면 17~18세기 이후가 된다.
근대에서부터 엄청나게 과학, 공학, 기술은 발달하게 되었다. 근대 과학과 기술의 발달은 현세를 중시하는 르네상스 시대의 영향으로 세계와 자연을 그대로 탐구하려는 경향이 나타났기 때문이다. 또한 근대의 산업 혁명은 증기기관과 생산기계의 발달로 생산 기술이 크게 발달하여 농업 중심사회에서 공업중심사회로 변화시켰다.
공학에서 근대의 시대 나눔
-증기동력시대, 전기동력시대로 구분지어진다.
근대의 창의적 공학 사례
증기기관을 이용한 증기기관차 발명
우스터 후작, 뉴커멘, 와트 세 사람 모두 물이 끓는 주전자 뚜껑의 들먹이는 모습을 보고 증기기관을 발명했다는 말이 있다. 이는 르네상스 시대의 영향에서 비롯된 말이고 실제로 증기기관은 오래전부터 있었다.
그리고 와트와 볼턴이 합작한 증기기관제조회사 수호공장은 1755~1800년까지 318대의 증기기관차를 만들었는 데 그 중에서 114대가 방직부문을 위해 생산된 것이었고, 56대는 광산과 수직 갱도, 37대가 제련공장, 39대가 맥주공장와 제분공장을 위해서 생산될 정도로 근대에서는 최고의 대규모 화물 운송수단이었다.
방적기와 방직기
방적기(면화에서 실을 짜는 기계)와 방직기(실로 옷감을 짜는 기계)가 본격적으로 보급되면서 1770년대 이후에 면공업이 크게 발전하고 이러한 방직, 방적기술을 화학공업에도 많은 영향을 주었다.
볼타전지
아연판과 구리판을 두 극으로 사용한 가장 간단한 전지이며 세계 최초의 전지이다. 두 금속의 반응성 차이에 의한 전자의 교환을 통해 전류를 만들어내는 전지이다.
18세기 말 당시 전기학과 자기학의 발달로 사람들에게 완성단계에 있는 상태로 받아들여졌다. 쿨롱의 법칙이 있었고, 정전기의 여려 현상들이 물리적으로 설명되어있었다. 그러나 사실 전하의 흐름, 즉 전류를 생각해보면 당시까지 알려진 전기학의 지식이라는 것은 너무 초보적인 수준의 것이었다. 이러한 사실은 갈바니의 실험에 의해 알려졌고 볼타에 의해 가속화되었다. 갈바니는 동물 전기실험에 평생을 바쳤는데, 볼타는 갈바니의 실험을 연구하다 전기 발생 원인을 전혀 다른 관점으로 보았다. 즉 개구리 조직에서 일어난 전기 발생원인이 동물 내부에 있는 것이 아니라, 서로 다른 종류의 금속이 관계되었기 때문이라고 보았다.
현대란?
서양 - 산업혁명을 기준으로 그 이후가 현대 우리나라 - 광복 이후를 현대
세계사 적으로는 산업혁명, 우리나라에서는 광복이라는 역사적 사건은 이러한 사건으로 인하여 그 시대를 살아가는 사람들의 삶의 질이 향상되기 시작했다는 공통점을 갖고 있다. 또한 시간이 지날수록 세계화, 정보화시대, 지구촌 시대라는 단어를 일컬으며 사회는 더욱 복잡해지고 다양화 되었다.
현대인의 가치관
이에 따라 현대인의 가치관 또한 효율성, 편의성, 다양성 등 삶의 질을 고양시킬 수 있는 가치를 찾게 되었고 공학의 발전 또한 이에 발맞추어 빠르게 발전하기 시작했다. 대표적으로 현대인의 가치관을 바꾼 창의적 공학의 사례는 이동(운송)수단과 정보통신의 발달이라 생각한다.
- 현대의 창의적 공학 사례
① 이동(운송)수단: 증기기관차 -> 자동차 (PV=nRT)
<증기기관차>
<자동차 엔진>
PV=nRT 라는 보일-샤를의 법칙과 아보가드로 법칙을 기초하여 만든 이상기체 방정식을 기본 원리로 두어 연료의 연소로 인한 온도의 증가와 부피 및 압력의 증가를 동력으로 하여 원하는 이동과 운송을 가능하게 하는 효과를 거두는 것으로 그 원리는 증기 기관차와 자동차가거의 유사하다고 볼 수 있다. 증기기관차와 자동차의 차이, 그리고 지금도 계속되고 있는 자동차의 발전은 사용하는 연료와 그에 따른 효율성, 편의성을 기초로 두고 있다. 대표적인 예로 연비와 마력 등을 들 수 있다.
② 정보 통신 수단: 유선 전신기 -> 스마트폰
계산기 -> 컴퓨터
<스마트폰>
<모스유선전신기>
<스마트폰>
유선 전신기란 모스부호 등 전류 변화에 의한 신호를 전선으로 원격지에 보내고, 음향기에 의하여 신호를 가청형태로 수신하는 통신장치로, 전류를 이용하기 때문에 전달할 수 있는 통신 거리가 한정되어있었다. 그에 따라 전파를 이용하는 무선 전신기가 발명이 되었으며 이렇게 거리에 구애받지 않는 전파에 대하여 초점이 맞추어진 이후로 우리가 잘 아는 벨의 전화기와 유무선 전화기, 핸드폰 등을 거쳐 이제는 그 속에 다양한 부속 편의 기능까지 탑재한 스마트 폰에 이르게 되었다.
컴퓨터 또한 수치의 계산을 하기 위하여 전기적 신호를 이용하여 발전한 계산기를 역사의 시초로 보고 있으며, <컴퓨터> 정보 저장과 공유, 가상에 대한 연구로 발전하여 인터넷 망이 형성되기 시작했다. 이는 곧 위의 스마트 폰의 발 명까지 이어지게 된다.
미래의 공학기술 발전 방향에 대한 예상
미래의 사람들의 가치관은 효율성을 넘어 더욱 비현실적인 공상을 현실화 시키고 우리가 접하는 모든 매개체의 기능이 더욱 복합적으로 변하지 않을까 생각한다.
① 이동(운송)수단
<자기부상 열차> <영화 제 5원소의 나는 자동차>
이동수단으로는 그림과 같이 자기부상 열차의 원리를 이용하여 우리가 어릴 적 봤던 영화에서와 같이 안정적으로 나는 자동차가 탄생하는 것 또한 어렵지 않게 예상할 수 있다.
② 정보통신 수단
정보통신 수단은 효율 면에서는 이미 더 이상 불필요할 정도로 발전해있다고 생각한다. 따라서 우리는 현실의 제약을 탈피하여 비현실적 공상을 현실화 시킨다는 초점에 의해 가상현실을 생각해 볼 수 있다. 이미 여러 분야에서 가상현실이라는 것은 다양한 분야로 연구, 시행하고 있으며 가상현실 사회를 주제로 판타지소설, 영화 등이 성행하고 있다. 이는 현 시대 인간들의 새롭고 강력한 관심분야로 부상하고 있다는 뜻으로, 공학인 으로서의 우리는 머지않은 미래에 가상이라는 새로운 세상에 나무를 심고 돌을 만들며, 건물을 짓는 가상의 조물주 역할의 주축을 담당하지 않을까 싶다.

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