17년간의 연구 끝에 200여 개의 도판으로
생생하게 재현해 낸 조선 근대 공학의 개척자

국내 최초 유네스코 선정 올해의 인물 ‘정약용’
조선 최고의 엔지니어로 재조명하다!

정약용을 실학자의 틀에 가두었던 시각에서 벗어나 조선의 엔지니어로 재조명한 책. 정약용은 세계가 인정한 사상가이자 실천가이지만 우리는 그를 실학을 집대성한 학자로 한정지어 바라보는 경향이 있다. 그러나 그는 청년 관리 시절 엔지니어로서 남다른 두각을 나타내며 신도시 수원 화성을 설계했고 거중기를 비롯해 다양한 건설 기계를 발명했다. 수많은 저서를 남긴 것은 유배지로 물러난 뒤의 일이다. 그렇다면 우리는 정약용을 학자로 봐야 할까, 엔지니어로 봐야 할까?
이 책의 저자 김평원 교수는 정약용을 엔지니어로 재조명하기 위해 17년 동안 정약용이 직접 쓴 묘지명부터 『조선왕조실록』까지 방대한 사료를 연구하였다. 정약용의 설계와 가장 비슷한 한강 배다리를 추론해 내고, 거중기와 녹로의 모형을 제작하는 등 인문학과 공학을 넘나들며 치밀하게 연구한 결과를 이 책에 오롯이 담았다. 정약용의 업적을 토목·건축·도시·기계·자동차·조선 공학 등 여섯 개 분야로 나누어 200여 개의 도판과 함께 구체적으로 살펴보고, 정약용이 활동하던 시기에 태동하던 조선 근대 공학의 움직임을 날카롭게 짚어 낸 이 책을 통해 독자들은 다른 책에서 볼 수 없던 정약용의 공학 업적을 생생하게 접하고 세계가 인정한 조선 최고의 융합형 인재 ‘엔지니어 정약용’을 만날 수 있을 것이다.

 

17년간의 연구 끝에 200여 개의 도판으로
생생하게 재현해 낸 조선 근대 공학의 개척자
국내 최초 유네스코 선정 올해의 인물 ‘정약용’
조선 최고의 엔지니어로 재조명하다!
정약용을 실학자의 틀에 가두었던 시각에서 벗어나 조선의 엔지니어로 재조명한 책. 정약용은 세계가 인정한 사상가이자 실천가이지만 우리는 그를 실학을 집대성한 학자로 한정지어 바라보는 경향이 있다. 그러나 그는 청년 관리 시절 엔지니어로서 남다른 두각을 나타내며 신도시 수원 화성을 설계했고 거중기를 비롯해 다양한 건설 기계를 발명했다. 수많은 저서를 ...
17년간의 연구 끝에 200여 개의 도판으로
생생하게 재현해 낸 조선 근대 공학의 개척자
국내 최초 유네스코 선정 올해의 인물 ‘정약용’
조선 최고의 엔지니어로 재조명하다!
정약용을 실학자의 틀에 가두었던 시각에서 벗어나 조선의 엔지니어로 재조명한 책. 정약용은 세계가 인정한 사상가이자 실천가이지만 우리는 그를 실학을 집대성한 학자로 한정지어 바라보는 경향이 있다. 그러나 그는 청년 관리 시절 엔지니어로서 남다른 두각을 나타내며 신도시 수원 화성을 설계했고 거중기를 비롯해 다양한 건설 기계를 발명했다. 수많은 저서를 남긴 것은 유배지로 물러난 뒤의 일이다. 그렇다면 우리는 정약용을 학자로 봐야 할까, 엔지니어로 봐야 할까?
이 책의 저자 김평원 교수는 정약용을 엔지니어로 재조명하기 위해 17년 동안 정약용이 직접 쓴 묘지명부터 『조선왕조실록』까지 방대한 사료를 연구하였다. 정약용의 설계와 가장 비슷한 한강 배다리를 추론해 내고, 거중기와 녹로의 모형을 제작하는 등 인문학과 공학을 넘나들며 치밀하게 연구한 결과를 이 책에 오롯이 담았다. 정약용의 업적을 토목·건축·도시·기계·자동차·조선 공학 등 여섯 개 분야로 나누어 200여 개의 도판과 함께 구체적으로 살펴보고, 정약용이 활동하던 시기에 태동하던 조선 근대 공학의 움직임을 날카롭게 짚어 낸 이 책을 통해 독자들은 다른 책에서 볼 수 없던 정약용의 공학 업적을 생생하게 접하고 세계가 인정한 조선 최고의 융합형 인재 ‘엔지니어 정약용’을 만날 수 있을 것이다.
국내 최초 유네스코 올해의 인물 · 세계문화유산 ‘수원 화성’ 건설의 주역
조선 근대 공학의 개척자 정약용을 만나다
정약용 탄생 250주년을 맞아 유네스코는 정약용을 헤르만 헤세, 장 자크 루소와 함께 올해의 인물로 선정하였다. 우리나라 인물이 선정된 것은 처음이다. 이보다 앞서 정약용이 설계한 수원 화성이 유네스코 세계문화유산으로 지정되었다. 이렇듯 정약용은 세계가 인정한 사상가이자 실천가이지만 우리는 그를 그저 조선 후기 최고의 실학자로 한정지어 바라보는 경향이 있다. 초·중·고등학교에서 그의 공학 분야 업적보다 500여 권이 넘는 그의 저술서를 더 중요하게 배우기 때문이다.
이 책의 저자 김평원 교수는 정약용이 청년 관리 시절 남다른 두각을 나타냈던 엔지니어를 그의 직업으로 보는 것이 적합하다고 말한다. 스물여덟 살에 관직에 임용된 정약용은 한강 배다리 건설의 문제점을 해결하여 정조에게 능력을 인정받았고, 이를 계기로 신도시 수원 화성을 설계하게 되었으며 거중기와 녹로 등 다양한 건설 기계를 발명했다. 수많은 저서를 남긴 것은 유배지로 물러난 뒤의 업적이다. 그렇다면 우리는 정약용을 실학을 집대성한 학자로 봐야 할까, 엔지니어로 봐야 할까?
이 책은 정약용을 실학을 집대성한 학자로 한정지어 바라보는 시각에서 과감히 벗어나 조선의 엔지니어로 재조명하고, 정약용이 활동하던 시기에 태동하던 근대 공학의 움직임을 날카롭게 짚어 낸다. 인문학과 공학의 융합이 그 어느 때보다 중요하게 떠오른 지금, 역사와 공학을 자유롭게 넘나들며 정약용의 공학 업적을 집중 조명한 이 책을 통해 독자들은 세계가 인정한 조선 최고 융합형 인재 엔지니어 정약용을 만날 수 있을 것이다.
토목·도시·건축·기계·자동차·조선 공학자 정약용과
18세기 후반 조선에서 싹트고 있던 엔지니어링
이 책에서는 정약용의 공학 업적을 여섯 개 분야로 세분화하고 「자찬묘지명」부터 『조선왕조실록』까지 방대한 양의 사료를 근거로 정약용을 엔지니어로 재조명한다. 정약용이 엔지니어로서 가장 먼저 기량을 발휘한 업적은 수원 화성 설계나 거중기 발명이 아니라 1795년 한강 배다리 건설 프로젝트다. 1795년은 정조 즉위 20년이자 혜경궁 홍씨의 회갑인 의미 있는 해로 이를 축하하기 위해 대규모 행사가 기획되었다. 이 행사는 많은 인원이 한양에서 수원 화성으로 이동하는 원행으로 시작되었는데 1000여 명이 동시에 건널 수 있는 배다리 건설 방법을 마련하는 것이 큰 문제였다.
이 문제를 해결한 사람이 바로 엔지니어 정약용이다. 정약용은 36척의 배를 이용하여 340미터 길이의 배다리를 설계한 뒤 현대의 아치교와 비슷한 정렬 방식으로 상부의 무게를 분산시키고, 수위 변화에 선창이 무너지는 것을 막고자 일제 강점기에 설치된 군산 부잔교의 부판 방식을 제안한다. 이를 통해 시대를 앞선 정약용의 공학적 사고뿐만 아니라 대규모 인원이 동시에 다리를 건널 수 있도록 한강 배다리의 상부 구조를 설계한 토목 공학자로서의 면모를 엿볼 수 있다. 본 책에서는 이뿐만 아니라 정약용을 신도시 화성을 설계했다는 점에서 도시 공학자이자 건축 공학자로, 화성 건설에 필요한 장비인 거중기와 녹로를 개량 발명했다는 점에서는 기계 공학자로, 인간의 힘으로 차량의 완충 장치를 제어할 수 있는 특수 운반 차량 유형거를 발명함으로써 자동차 공학자로, 배의 부력을 체계적으로 계량화하여 배다리의 하부 구조를 설계했다는 점에서 조선 공학자로 정의를 내리고 탄탄한 논리로 증명해 낸다.
저자는 정약용을 근대 엔지니어로 평가하는 데 만족하지 않는다. 더 나아가 정약용이 활동하던 18세기 조선에서 같은 시기의 유럽과 마찬가지로 엔지니어 집단과 공학 교육 시스템이 자생적으로 성립 발전하고 있었다는 점에 주목하여 내재적 발전론의 논리를 차용하여 ‘엔지니어링 맹아론’을 피력하며 논의를 마무리한다.
200여 개의 이미지 자료로 이해를 돕는
융합 지식을 위한 한 교수의 17년간의 연구 결과
이 책의 저자 김평원 교수는 다양한 분야가 융합된 지식이 언어 기능 교육에 가장 효율적이라는 신념 아래 17년간 과학, 기술, 공학, 예술, 문학, 철학 등을 융합하여 언어 기능 교육의 맞춤형 지식을 창출하고자 노력해 왔다. 이 책은 저자가 2001년부터 2017년까지 통합 교과 논술, 한국형 융합 프로젝트 교육 활동을 통해 일선 교육 현장에 적용한 융합 지식 중에서 정약용의 공학 분야 업적만을 발췌한 것으로, 일부 내용은 전문 학술지 《다산학》과 《한국과학사학회지》에 실린 저자의 논문을 이해하기 쉽게 수정하여 수록하였다.
더불어 독자의 이해를 돕기 위해 인포그래픽, 일러스트, 유물 사진 등 200여 점이 넘는 이미지 자료를 수록했다. 거중기로 수레에 돌을 올려놓는 법, 유형거에 돌을 적재하여 운반하는 법 등을 현대식 사용 설명서로 그려냈으며 책에서 소개한 거중기와 녹로, 배다리 등 다양한 도면들을 저자가 직접 모형으로 제작하여 책의 말미에 실었다.
이 책은 현대의 공학 원리로 정약용의 업적을 철저히 분석하고 설명하며, 상상이 아닌 기록에 근거해 기존에 잘못 추론된 정약용의 공학 업적을 바로잡는다. 엔지니어로서 정약용을 처음 접하는 독자들도 쉽게 이해할 수 있는 명쾌한 설명으로 가득한 『엔지니어 정약용』은 조선 최고의 엔지니어 정약용을 이해하는 가장 쉬운 안내서가 될 뿐만 아니라, 창의 융합형 인재 양성을 목표로 하는 현 시대에 융합형 인재 양성에 가장 적합한 텍스트가 될 것이다.
[책 속으로 추가]
자체 동력이 없는 수레에 불과한 유형거가 어떠한 측면에서 공학적으로 높은 평가를 받을 수 있을까? 유형이란 ‘흔들거리는 저울대’라는 의미로 결국 유형거는 ‘흔들거리는 저울과 같은 수레’이다. 정약용은 무게 중심이 낮고 폭이 넓어야 흔들리지 않고 이동할 수 있다는 수레의 상식을 깨고, 복토라는 반원형의 목재를 통해 짐을 싣는 부분을 의도적으로 높였으며, 폭을 좁혀 수레 자체가 매우 불안정하게 흔들리도록 설계하였다. 오늘날의 자동차들이 폭을 넓게 하고 높이를 낮춰 주행 안정성을

평생 환자를 치료하다가 퇴직하고 책을 쓰지 않은 사람과, 환자를 치료하지는 않았으나 공무원 퇴직 후 의학을 연구하여 책을 쓴 경우 우리는 둘 중 누구를 ‘의사’라고 생각하는가? 엔지니어가 퇴직 후 다양한 분야를 연구하여 책을 많이 쓴 경우라도, 현직에 있을 때 엔지니어로 활동했다면 엔지니어를 그의 직업으로 보는 것이 합리적이지 않을까?
_<제1장 실학자에서 엔지니어로, 저술가에서 실천가로>

그동안 교과서를 통해 진리로 치부해 왔던 조선 후기 실학의 개념과 실체를 다루는 관점이 이렇게 다양해졌다면, 정약용을 실학을 집대성한 저술가로 좁게 다루는 시각에서 과감하게 벗어나 보는 것도 의미가 있다. 학문 간 융합이 중요해진 시대에서는 정약용과 거중기를 교과서와 교실 밖으로 꺼내, 엔지니어 정약용과 그가 남긴 공학적 업적을 되돌아보는 일이 필요하다.
_<제1장 실학자에서 엔지니어로, 저술가에서 실천가로>

정약용은 「성설」 5번 벌석 지침에서 돌의 등급을 미리 매겨 깎고 자르는 원칙을 정하였다. 큰 것은 한 덩이에 수레 한 차, 중간 돌은 두 덩이에 수레 한 차, 작은 돌은 서너 덩이에 수레 한 차 단위로 날라서 성 한 보를 쌓는데 일정한 용량이 공급되도록 치밀하게 계획하였다.
일단 옮기고 다듬는 것과, 다듬고 옮기는 것은 큰 차이가 있다. 정약용의 전략은 부석소에서 공사장으로 일단 돌을 옮겨 놓고 성을 쌓으면서 상황에 맞게 돌을 다듬는 방식이 아니라, 돌의 크기를 표준화하여 그에 맞게 부석소에서 미리 다듬은 돌을 매입하고 이를 옮기는 방식을 취함으로써 운송비 절약은 물론 건축 공사 기간도 줄이겠다는 것이었다.
_<제3장 건축 공학자 정약용, 새로운 공법을 제시하다>

돌을 들어 올리거나 내릴 수밖에 없는 단순한 동선과 자유도가 제한된 거중기의 구조적 한계를 고려할 때, 거중기는 가장 무거운 현단석의 자리를 잡는 정도에 제한적으로 쓰였을 것이다. 거중기는 주로 부석소에서 사용되었을 것으로 추정된다. 부석소에서 공사장까지 돌을 끌어서 옮기자니 너무 힘들고, 수레를 이용하자니 높은 수레에 돌을 적재하기 어렵다는 문제를 해결하기 위해 사용된 장비로 보는 것이 타당하다. 거중기는 녹로처럼 높은 곳으로 물건을 들어 올리는 지브 크레인이 아니라, 수레에 돌을 적재하는 용도로 사용된 고정형 갠트리 크레인이었던 것이다.
_<제4장 기계 공학자 정약용, 거중기와 녹로를 개량 발명하다>


자체 동력이 없는 수레에 불과한 유형거가 어떠한 측면에서 공학적으로 높은 평가를 받을 수 있을까? 유형이란 ‘흔들거리는 저울대’라는 의미로 결국 유형거는 ‘흔들거리는 저울과 같은 수레’이다. 정약용은 무게 중심이 낮고 폭이 넓어야 흔들리지 않고 이동할 수 있다는 수레의 상식을 깨고, 복토라는 반원형의 목재를 통해 짐을 싣는 부분을 의도적으로 높였으며, 폭을 좁혀 수레 자체가 매우 불안정하게 흔들리도록 설계하였다. 오늘날의 자동차들이 폭을 넓게 하고 높이를 낮춰 주행 안정성을 꾀하고, 첨단 서스펜션 시스템을 통해 차량의 충격을 흡수하여 흔들거림을 최소화하려는 노력을 하고 있는 것과는 정반대로 설계한 것이다.
이것으로 볼 때 유형거는 단순한 수레라고 할 수 없다. 유형거는 짐을 싣는 지게차이자 충격을 흡수하는 서스펜션인 동시에 펌핑을 보조 추진력으로 활용하는 시스템을 갖춘 정약용의 발명품이었다.
_<제5장 자동차 공학자 정약용, 유형거를 발명하다>

초계문신으로 정조 가까이 있었던 정약용은 공법에 대해 고민하고 있던 정조에게 오늘날 거더교에 해당하는 혁신적인 공법을 제시하였다. 1790년 7월 1일 정조는 정약용의 설계를 토대로 「주교절목」 21개 조항을 15개 항목으로 대폭 수정한 『주교지남』을 발표하였다.
_<제6장 조선 공학자 정약용, 배다리를 설계하다>


최초의 설계안인 「주교절목」에서는 배마다 고리를 장착해 줄로 묶는 공법이 제시되었다. 하지만 대규모 인원이 건널 경우 다리의 상판이 크게 출렁거릴 수 있다는 치명적인 단점 때문에 검토 과정에서 기각되었다. 정약용은 현대 거더교의 상부 구조와 같이 종량들이 상판을 떠받치는 안정적인 구조를 제안하였다. 종량은 현대 교량의 거더에 해당한다. 정약용은 긴 장대를 사용하여 여러 배 위에 걸쳐 쓰는 기존의 방식을 지양하고, 종량들을 나누어 각각을 연결하는 모듈 방식을 선택하였다.
_<제7장 토목 공학자 정약용, 거더교를 설계하다>

그렇다면 어릴 적부터 기계 분야에 천재적인 재능을 보였다고 알려진 장영실과 정약용의 차이점은 무엇일까? 정약용은 엔지니어 집단이 형성된 조선 후기, 국가가 주도하는 대규모 공사에서 필요에 의해 거중기와 녹로와 같은 기계를 개발하였고, 그 기계의 원리와 부품을 도면과 함께 체계적으로 설명하여 기술 교범을 『화성성역의궤』에 남겼다는 점에서 엔지니어로 평가할 수 있다. 이에 비해 장영실은 엔지니어 집단을 양성하고 교육하는 시스템이 부재한 조선 초기에 시대를 앞서 활동한 탁월한 기계 분야 기술자였다.
_<제8장 조선 후기 근대 공학의 성립과 엔지니어 집단의 형성 >

 

 

머리말
1장 실학자에서 엔지니어로, 저술가에서 실천가로
J의 직업은 무엇일까│정말로 거중기 덕분이었나│정약용은 스스로를 실학자라 생각했을까│엔지니어 정약용이라 부르기 어색한 까닭은
2장 도시 공학자 정약용, 신도시 화성을 설계하다
정약용의 화성 설계도는 어디에 있을까│신도시 화성 건설 지침 「성설」│옹성도 막지 못한 경제의 길│화성을 동서로 가르는 물길
3장 건축 공학자 정약용, 새로운 공법을 제시하다
만들어서 옮긴 후 조립하는 PC 공법│시공 과정에서 수정·보완된 정약용의 설계│정약용의 설계, 시공 과정에서 무시되다
4장 기계 공학자 정약용, 거중기와 녹로를 개량 발명하다
거중기는 무엇에 쓰는 기계인가│복합 도르래의 동시 발견 현상│시제품 기중소가와 완제품 거중기│조선의 지브 크레인 녹로│테렌츠 대신 라멜리의 도면을 참조했다면
5장 자동차공학자 정약용, 유형거를 발명하다
좁은 폭과 높은 무게 중심, 수레의 상식을 뒤집다│크레인과 수레의 기능을 통합한 다목적 장비│소는 끌고 사람은 흔들고, 유형차인가 유형거인가│수레가 받을 충격을 흡수하도록 형태를 변형하다│펌핑으로 보조 추진력을 얻다
6장 조선 공학자 정약용, 배다리를 설계하다
한강 배다리 건설 지침 『주교지남』│흘수와 건현을 측정하여 설계한 배다리 하부 구조│정약용의 부판 다리와 군산의 부잔교
7장 토목 공학자 정약용, 거더교를 설계하다
거더교로 설계한 배다리 상부 구조│어느 위치에서 어떻게 보를 결합했을까│맞춤보다 묶음이 더 효율적인 까닭은│엔지니어 정약용의 내진 설계 철학
8장 조선 후기 근대 공학의 성립과 엔지니어 집단의 형성
열심히 일하게 만드는 법│엔지니어와 테크니션 집단의 형성│엔지니어 정약용과 테크니션 장영실│배다리와 신도시 건설 현장에서 싹튼 조선의 근대 공학│엔지니어 정약용의 공학적 사고
부록
참고 문헌
도판 목록
표 목록