(Fujishima 박사의) 광촉매의 모든 것
★2020 세종도서 학술부문 우수도서 선정★ 저자가 광촉매 연구를 시작한 「Honda–Fujishima효과」 발견이 1967년의 일이다. 당시 광촉매의 기본재료인 산화티탄(TiO2)을 물 속에 넣어 빛을 쪼였더니 물이 분해되어 산소가스가 발생하는 현상을 우연히 발견한 것이 광촉매 연구의 시작이었다. 우리 인간에게 가장 중요한 반응이 「광합성」(식물 잎에 태양광을 쪼여주면 일어나는 반응)인데, 그 당시 「혹시 식물의 광합성에 해당하는 잎의 엽록소(클로로필) 역할을 산화티탄도 하는 것은 아닐까?」라는 생각이 번쩍 떠올랐다. 이 내용을 영국의 과학전문지 「Nature」에 「태양광으로 물이 산소와 수소로 분해」라는 내용을 발표하면서 세계적으로 주목받게 되었다. 필자는 항상 「중요한 것은 진짜이어야 하며, 누가 실시하더라도 효과를 재현할 수 있어야 하고, 자신감을 가지고 권할 수 있는 것만이 살아남을 수 있다. 이론뿐만 아니라 어떻게 일상생활에서 사용할 수 있는가가 중요하다」라는 생각으로 연구에 임하였다. 산화티탄을 이용한 인공광합성 연구는 현재도 세계적으로 진행되고 있지만, 필자는 빛이 조사된 산화티탄 표면에서 나타나는 독특한 특성, 즉 강한 「산화분해력」, 그리고 물방울과 친해지는 「초친수성효과」를 활용하는 내용으로 연구 분야를 확대하면서 지금에 이르고 있다. 이 책을 발행하기 위하여 기본에서 최신 사례까지를 총망라하여 필자 인생의 집대성이라는 각오로 임하였다.
(PSpice를 이용한 아날로그/디지털) 회로해석
★2017 세종도서 학술부문 우수도서 선정★ SPICE (Simulation Program with integrated Circuit Emphasis)는 컴퓨터를 이용하여 전기, 전자, 디지털 회로 설계와 해석을 위해 1972년 미국 버클리의 캘리포니아 대학에서 개발된 시뮬레이션 프로그램이다. SPICE는 회로 시뮬레이션 소프트웨어의 대명사이며, 현재 아날로그/디지털 혼합회로 분야에서 가장 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 이유로 그동안 많은 PSPice 교재가 출간되었지만, 대부분의 교재가 교과과정에서 다루는 회로를 간략하게 설명하고 시뮬레이션 과정과 시뮬레이션 결과만을 화면으로 보여주기때문에 PSpice를 자유자재로 활용할 수 있는 상황이 아니다. 이를 해결하기 위해서는 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 어느 정도의 기본적 지식이 필요하며, 시뮬레이션 소프트웨어에 대한 본질적인 특성을 충분히 이해하여야 하며, 문제점을 해결하는데 도움을 줄 수 있는 적절한 수준의 교재가 필요하다. 이 책의 주된 목적은 지금까지 출간된 교재들에 비해 좀 더 이해하기 쉽고 좀 더 체계적으로 PSpice 활용법을 습득하는 데 있다.
건축디자인과 인간행태
★ 2010년 문화체육관광부 선정 우수학술도서 ★ 환경행태학과 건축은 두 가지 큰 신념적 향방을 공유한다. 하나는 인간(human)이고, 또 하나는 환경(environment)이다. 삶이 환경에 의존하므로 인간을 말할 때 환경을 제칠 수 없고 환경을 말할 때 인간을 생각지 않을 수 없다. 따라서 인간환경, 즉 건축환경 안에서 인간의 행동과 감정을 연구하고 이것을 건축디자인에 적용하여 인간과 환경의 온화한 공생을 위한 길로 안내하는 길잡이가 되고자 하는 것이 이 책의 목적이다. 이 책은 환경행태연구와 도시건축디자인의 상호 관계를 폭넓게 다룬 국내최초의 전문서적으로, 심리학과 같은 특정 학제 안에서 다소 학술적 논술에 치우친 기존의 책들과는 다르게 최초 의도에서부터 도시건축 디자인 실무로 방향을 잡아 구성되었다. 이 점에 있어서 인간환경의 창조에 관심을 둔 디자이너, 대학구성원, 학생들에게 유용한 내용이 될 것으로 생각된다. 무엇보다도 이 책은 위스콘신대학의 Weisman교수, 오사카대학의 Funahashi교수, 동경대학의 Nishide교수 등 국내외 여러 학자들의 참여로 이루어진 책으로 인간경험의 연구 그리고 인간중심의 실무를 향한 모두의 관심을 증진하는 데 기여할 것으로 기대된다.
건축설계의 이론과 실행
★ 2008년 문화체육관광부 선정 우수학술도서 ★ 건축교육이 건축설계 중심으로 전환되면서 건축 관련 학문과 이론들이 건축설계로 통합되고 있다. 이 책에서는 이러한 건축설계의 교육을 위해서 설계행위의 내용적인 부분과 과정적인 부분을 총괄하면서 건축설계 과정의 기본 모델을 수립하는 것이 중요하다고 생각하여 건축설계에 관련되는 다양한 요소와 관점을 내용적으로 포함하는 설계과정의 초기단계 작업을 프로그래밍과 부지설계의 영역과 내용으로 설정하고 정의하였다. 또한 건축형태 설계의 과정으로 개념설계-계획설계-기본설계-실시설계의 과정과 내용을 정의하고 설계도면과 표현방법을 예시하였으며, 이 과정에서 개념설계의 정립 필요성을 주장하였고, 최근의 법 개정에서 한 단계로 통합된 계획설계와 기본설계가 실제 실무에서는 분리된 단계로 실행됨을 확인하고 그 필요성을 인정하고, 또한 중간설계라는 용어의 부적절함에 공감하면서 빠른 시일 안에 법규 개정에도 반영되기를 제안하였다. 실시설계를 거친 후의 시공단계 설계관련 행위들도 매우 중요한 주제이나 다른 책의 주제로 남겨두었으며, 설계행위와 관련된 건축물에 대한 평가와 인식의 필요성을 제기하였다.
고급전력전자공학
★2019 대한민국학술원 우수학술도서 선정★ 전력전자공학은 전동기의 구동부뿐만 아니라 신재생 에너지시스템의 전력변환부, 전기자동차의 전력변환부 등 그 응용영역이 계속 넓어지고 있다. 현재까지 전력전자공학 관련 훌륭한 교재들이 많이 나와 있으나 산업체의 요구에 따라 변하는 전력전자공학의 응용분야를 따라가기에는 다소 부족한 면이 있다. 이에 산업 현장에서 꼭 필요한 전력전자공학의 응용분야를 기반으로 학부기간동안 전기기기 및 전력전자공학을 제대로 수강한 학생이라면 무리없이 따라갈 수 있도록 본서를 정리하였다.
공학설계
★2009년 문화체육관광부 선정 우수학술도서★ 기계공학은 체계적으로 새로운 제품의 본체를 설계하고, 이 본체에 부속장치 및 제어부 등을 통합하여 새로운 제품으로 종합하는 창의적인 학문이다. 이러한 의미에서 기계공학은 공학의 기반이라고 할 수 있으며, 이러한 공학설계를 하기 위해서는 체계적인 방법론을 사용하여 수행해야 한다. 그러나 이러한 방법론을 다룬 교재들이 국내에 그렇게 많지가 않아 저자가 그동안 만들어 왔던 자동화시스템, 병렬기구기계 및 지능형 로봇 분야에서 수행했던 설계 프로젝트 경험 등을 바탕으로 공학설계 방법론을 기술하기로 하였다. 이 책은 공학설계를 연마하는 학생들은 물론이고 산업현장에서 신제품 설계를 위해서 노력하는 설계 엔지니어들에게도 도움이 될 것으로 생각된다
동역학
★2021 세종도서 학술부문 우수도서 선정★ 본서는 기존 책들이 따르는 전통적인 구성과는 약간 다른 구성방법을 채택하였다. 기존 도서에 등장하는 내용들이 경우에 따라 유용한 지식인 것은 사실이지만 어떤 내용들은 현재의 기계공학 엔지니어가 현장에서 거의 다루지 않는 내용을 담고 있다. 이에 본서는 구성뿐만 아니라 내용도 기존 동역학 책과 차별화되도록 집필하였다. 1장부터 7장까지는 기초편으로 평면운동을 하는 동역학계를 대상으로 하였고 8장부터 10장까지는 심층편으로 공간운동을 하는 동역학계를 다루었다. 마지막으로 11장에서는 운동방정식을 유도하는 세 가지 방법을 설명하였다. 또한 동역학의 심층적인 내용까지 배우고자 하는 독자들도 학습 흥미를 잃지 않고 단계적으로 성취감을 느끼며 학습을 진행할 수 있도록, 상대적으로 이해하기 쉬운 평면운동과 관련된 내용을 기초편을 통해 먼저 학습하고, 다음 단계로 공간운동과 운동방정식의 유도방법을 학습할 수 있도록 구성하였다. 본서를 통해 동역학에 등장하는 개념과 이론을 쉽게 이해하고 관련된 응용문제들을 풀이할 수 있는 능력을 편안하게 습득할 수 있기를 바란다.
디지털회로 및 시스템
★2002년 문화체육관광부 선정 우수학술도서★ 본서의 기술에서는 디지털회로 설계자가 실제로 닥칠 상황을 고려하여 디지털회로의 기본적인 동작원리를 쉽고 간결하게 기술한 다음 실제적인 예제, 연습문제들을 들면서 조합논리회로, 순서논리회로, 메모리/PLD, ADC/DAC 등 디지털회로의 기본적인 블록들을 배운 다음 별개의 장에서 고장진단, 디지털 IC, 인터페이스, 디지털 시스템 설계에 관해서 배운다. 마지막 장에서는 모든 공학자에 필요한 컴퓨터에 관한 하드웨어/소프트웨어에 대하여 많은 내용을 실었다.
르코르뷔지에의 건축 수업
★2019 대한민국학술원 우수학술도서 선정★ 이 책은 그동안 상대적으로 간과됐던, 건축교육에 대한 르코르뷔지에의 바람과 권고에 초점을 맞춘다. 르코르뷔지에는 자신의 빈번한 반발을 통해 후진들이 당시의 건축 행태와 교육에서 무엇이 잘못 됐는지, 어떻게 헤쳐 나갈 것인지 깨닫기를 바랐다. 이 책이 그 가르침을 되새겨 보면서 이미 널리 알려진 그의 건축정신을 또 다른 각도에서 들여다보고, 오늘날 우리의 건축교육과의 연관성과 더불어 보완할 점이 무엇인지를 점검하는 기회가 됐으면 한다.
보전건축론
★2021년 대한민국학술원 우수학술도서 선정★ 필자가 국내 대학에서 건축공학을 전공할 때는 물론이고, 현재까지도 건축물 보전 분야 관련해서는 제대로 된 학습이 이루어지지 않고 있다. 왜 건축물을 보전해야 하고, 보전한다면 어떤 건축물을 어떻게 보전해야 하는지 지금까지 우리의 관심 밖이었고, 심지어 건축전문가들도 ‘보존’과 ‘보전’의 의미조차 제대로 모르는 상태에서 고(古)건축을 다루고 건축문화재를 다루는 일들이 비일비재하게 진행되었다. 우리의 건축 산업은 6.25 한국전쟁 후 국가재건을 위해 경제개발과 함께 성장해 왔다고 해도 과언이 아니다. 일제강점기하에서 시작된 우리의 근대 건축교육은 건축물 보전 분야는 등한시하며 건축교육 개선의 노력 없이 지금까지 이어져 오고 있다. 본서를 집필하면서 가장 크게 중점을 둔 사항은 건축전공자는 물론 일반 독자들도 읽을 수 있게 하는 것이었다. 학술서적으로서의 전문서적의 틀은 유지하되, 가능한 읽기 어렵지 않게 구성하였다. 보전건축의 핵심은 공공의 관심 속에 있으므로 보다 많은 독자들이 본서를 접하기를 바랐기 때문이다. 본서 제1부에서는 보전건축에 대한 이해를 중점적으로 다루면서 용어에 대한 올바른 정의와 보전에 대한 객체의 국내외적 정의를 깊이 있게 다루었으며, 제2부에서는 건축물 보전에 대해 고대에서 현대에 이르기까지 핵심 사항들을 주요 인물과 함께 다루면서 이론적 틀이 어떻게 다듬어져 왔는지 살펴보았다. 제3부에서는 현대 건축가들이 어떻게 역사적인 건축물을 다루는지, 보전건축의 모범사례들을 선별하여 소개하였다. 보전건축 입문을 위한 본서에는 국내의 이론적 토대가 부족하여 불가피하게 서구 유럽의 이론과 사례를 소개할 수밖에 없었다. 본서를 통해 이 분야에 절대적으로 앞서 있는 나라의 역사적 경험과 훌륭한 사례들을 적극적으로 받아들이고 발전시키면, 우리에게도 우리만의 보전건축 이론과 철학이 형성될 수 있을 것이라 확신한다.