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Technological Design Constraints

Many factors guide and limit the creation of new technologies.

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기술설계의 제약

연 날리기

이 그림의 화려한 연을 보라. 연을 날려본 경험이 있는가?  이런 연을 만들 수 있을 것 같은가?  무슨 모양의 연을 만들고 싶은가? 무슨 재료를 사용할 것이며, 또 어떻게 설계를 할 것인가?

설계의 제약

단순한 연이건 아주 복잡한 기계이건 신기술의 개발에는 기술설계가 필요하다. 기술설계의 과정은 문제의 답을 얻기 위한 단계적 접근이다. 가끔은 기술설계의 주된 도전이 설계의 한계나 제약의 범위 내에서 해결책을 찾는 것이다.  모든 기술설계에는 제약이 따른다.

Q: 연을 설계하고 싶다고 가정해보자. 무엇이 연의 설계에서의 제약일까? 

A: 가능한 제약으로는 연의 모양과 크기, 연을 만드는 재료 등이 있을 수 있다.  .

물리적 및 사회적 제약

기술설계의 제약은 물리적이거나 사회적일 수 있다.

  • 설계의 물리적 제약으로는 자연의 법칙이나 재료의 성질 같은 요인이 포함된다. 연의 경우에는 연의 모양이 공기의 흐름이 연을 들어 올릴 수 있는 것이어야 한다. 그렇지 않으면 중력이 그 연을 땅으로 떨어뜨릴 것이다. 
  • 설계의 사회적 제약으로는 사용의 용이성, 안전성, 외양, 가격 등이 포함된다. 연의 경우에는 바람이 연을 하늘로 끌어 올릴때 실을 풀기 쉬워야 할 것이다. 

선택평가 

모든 기술설계에는 장단점이 있는데 이는 완벽한 설계는 없기 때문이다.  예를 들어, 어떤 설계는 문제 해결력은 매우 우수하나 실제로 사용하기엔 너무 고가의 비용이 들 수 있다. 또 어떤 설계는 매우 매력적이긴 하지만 사용상 안전의 문제가 있을 수 있다. 가장 좋은 설계를 선택하기 위해서는 여러 대안의 장점과 약점을 비교하고 어떤 점이 가장 중요한가를 저울질해야 한다.

Q: 연의 설계에서의 장단점은 무엇이 있겠나?

A: 큰 연이 장점이 될 수 있다. 그러나 연이 너무 크면 너무 무거워지는 단점이 있다. 또 그 연은 바람이 아주 많이 부는 날에나 날릴수 있을 것이다.  자신이 좋아하는 특정 재료로 연을 만들고 싶을 수도 있다. 그러나 그 재료가 자신이 구입하기에는 너무 비싼 것일 수도 있다.

요약

  • 모든 기술설계에는 설계의 한계나 제약이 있다.
  • 설계의 물리적 제약에는 자연의 법칙, 재료의 성질 등이 포함된다. 설계의 사회적 제약에는 사용의 용이성, 안전성, 외양, 가격 등의 요인이 있다. 
  • 모든 기술설계에는 완벽한 것이 있을 수 없기 때문에 장단점을 함께 고려해야 한다. 가장 우수한 설계를 선택하기 위해 각 설계의 장점과 단점을 비교하고 어떤 점이 가장 중요한지를 저울질해야 한다. 

연습

다음 사이트는 전통적인 설계로 연을 제작하는 것을 보여준다. 이 비디오를 보고 아래 질문에 답하라.

http://www.stormthecastle.com/how-to-make-a/kite/make-a-traditional-kite.htm#kitevideo

  1. 연의 설계에서 골격 관련 제약에는 무엇이 있나?
  2. 연의 몸체와 관련된 설계의 제약에는 무엇이 있나?

복습

  1. 기술설계의 제약이란 무엇인가?
  2. 물리적 및 사회적 설계 제약의 예를 들어라.
  3. 왜 모든 기술설계에는 장단점이 있나? 그 예는 무엇인가? 

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