KAIST 이상엽 교수의 세상을 바꾸는 공학기술

추천의 글
서문 공학, 세상의 문제에 답하다

1부 뜨거워지는 지구, 공학이 움직일 시간
1 우리 앞에 놓인 전 지구적 위험 요인들
2 기후위기, 지구의 경고
3 탄소를 줄이는 분야별 방법
4 탄소중립, 미래를 위한 선택
5 이산화탄소를 자원으로 바꾸는 기술
6 친환경으로 진화하는 화학 산업
7 플라스틱은 과연 환경의 적일까?
8 다시 쓰는 자원, 4R 전략의 진화
9 순환하는 디지털, 전자제품의 두 번째 삶
10 제조업의 새 물결
11 미세먼지와의 전쟁
12 지속 가능한 하늘길을 위하여
13 전기를 먹는 괴물, 데이터센터를 말하다

2부 더 오래, 더 건강하게: 공학이 여는 미래 의료
1 질병 X와의 전쟁, 미래 감염병에 대비하라
2 코로나19 팬데믹이 남긴 과학기술적 교훈
3 감염병의 다음 위기를 막는 기술의 힘
4 감염병 시대에 공학이 해야 할 일
5 항생제의 탄생과 미생물 통제의 시대
6 내성균 시대, 새로운 항생제를 찾아서
7 암과의 싸움, 끝은 있는가
8 비만에 맞서는 과학적 해법
9 AI와 의학이 만났을 때
10 인공지능이 설계한 신약
11 디지털로 치료하는 시대
12 불로불사의 꿈은 실현될까
13 당 없이 달콤하게, 설탕 대체의 기술
14 감정과 건강의 창, 눈물에 담긴 과학
15 음식이 가장 좋은 약이다
16 운동이 건강에 좋은 과학적 이유

3부 생명을 설계하다: 생명공학의 신세계
1 생명과학의 판을 뒤집는 새로운 흐름
2 대한민국 바이오 산업의 야심찬 도전
3 바이오 제조 혁신, 그 담대한 도전
4 모든 산업의 바이오화는 현실이 된다
5 융합이 만드는 생명공학 강국의 길
6 대사공학과 합성생물학, 미래를 재조립하다
7 단백질공학, 단백질을 디자인하는 기술
8 바이오파운드리, 자동화의 새 지평
9 자연을 닮은 기술, 생체모방 공학
10 미생물로 만드는 기능성 천연물질
11 색을 입히는 생명공학, 미생물이 만드는 천연색소
12 배양육과 대체육, 새로운 식탁의 가능성
13 미생물이 만든 음식의 시대
14 지속 가능한 식품 시스템을 향하여
15 K-푸드 발전을 위하여
16 신약 개발 강국을 향한 여정

4부 기술의 전환점, 미래를 향한 가속
1 세계를 주도할 미래 기술들
2 4차 산업혁명을 이끄는 9가지 혁명적 기술
3 유럽이 주목하는 미래의 판을 바꿀 기술들
4 AI와 AIX2, 더 똑똑한 기술을 위하여
5 쏟아져 나오는 AI 도구들
6 24시간 일하는 AI 에이전트가 온다
7 AI 진흥과 규제 사이의 균형
8 데이터, 데이터, 데이터
9 DNA에 데이터를 저장하는 법
10 가상현실 너머의 메타버스
11 폭발하는 배터리, 안전을 지키는 전략
12 하늘 위의 통신 전쟁, 저궤도 위성 이야기
13 양자컴퓨터, 계산의 한계를 넘다
14 블록체인으로 바꾸는 신뢰의 구조
15 암호화폐, 돈의 미래인가 거품인가
16 기술패권 시대, 한국의 전략

참고문헌

공학은 세상을 움직이는 실천이자 인류의 상상을 현실로 바꾸는 언어이다. 다리, 댐, 발전소, 자동차 같은 물리적 인프라부터 인터넷, 인공지능, 미생물 세포공장처럼 눈에 보이지 않는 세계를 설계하는 기술에 이르기까지, 인류는 언제나 도전과 꿈 앞에서 ‘왜?’와 ‘어떻게?’를 물었다. 그리고 그 답은 늘 공학을 통해 현실이 되었다.

바이오 화학 산업은 원유나 천연가스 대신 자연계에서 매년 재생 가능한 형태로 자라고 번식하는 식물이나 미세조류와 같은 바이오매스를 원료로 사용해서 우리가 필요한 화학물질들을 생산하는 산업이다. 다만, 바이오 화학 산업을 발전시킨다고 식량 자원을 원료로 사용할 수는 없으니 비식용 바이오매스를 사용해야 한다. 원료가 확보되었다면 석유화학 공장에 해당하는 바이오 화학 공장이 필요하다. 미생물은 윤리적인 문제와 안전 문제에서 자유로우니 이 공장 역할로 적격이다. 즉, 바이오매스에서 유래한 포도당이나 설탕 등을 미생물 먹이로 주고, 미생물이 대사활동을 통해 우리가 원하는 화학물질들을 생산하게 만드는 것이다. 하지만 자연계에서 분리한 미생물들은 생산 효율이 낮기 때문에, 이를 개선하기 위한 기술이 바로 대사공학이다.