Why? 산업수학4 - 사물 인터넷과 기하

그림나무 지음 | 백문호 그림

예림당 2023년 10월 25일 출간

작품소개

책소개

미래 산업을 이끌 핵심 기술에는 꼭 산업 수학이 있다!
’산업 수학‘이란?
산업 수학은 수학적 이론과 분석 방법을 활용해 세상의 문제를 해결하거나 산업의 부가 가치를 창출하는 활동을 말한다. 산업 전반에 걸쳐 적용되는 산업 수학은 4차 산업 혁명의 핵심 기초 학문으로 판단되어 그 중요성이 부각되고 있다. 4차 산업 혁명을 주도하고 있는 선진국에서는 이미 산업 수학의 역사가 20년 이상 되었지만, 우리나라는 이제 막 시작되는 단계이다. 이에 정부 차원에서 산업 수학을 육성하기 위한 움직임이 활발하다.

산업 현장에서 필요한 수학, 정부가 나서서 키운다!
산업 수학의 경쟁력을 키우기 위해 정부는 2016년 4월, ‘산업 수학 육성 방안’을 발표했다. 그에 대한 여러 실천 방안 중 하나로 초중고 수학 교육 과정에 산업 수학의 가치와 실생활 속 활용 방안을 소개하는 내용을 반영하기로 했다. 구체적으로는 2020년 9월, 교육부가 초등학교 1~2학년을 위한 인공 지능(AI) 학습 콘텐츠 《똑똑! 수학 탐험대》를 보급했다. 또한 고등학교에서는 2021년 2학기부터 〈인공 지능 기초〉와 〈인공 지능 수학〉을 선택 과목으로 신설하게 된다. 두 과목 모두 4차 산업 혁명의 핵심인 인공 지능 분야에서 수학의 유용성을 인식하고, 인공 지능의 기반이 되는 수학을 쉽게 이해할 수 있도록 구성한 것이 특징이다.

목차

1장 - 연결이 혁신을 만든다 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 12
스마트한 유행 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 14
비밀스럽게 탄생한 연결의 기술 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 19
배보다 큰 배꼽, MP3 플레이어 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 26
편리한 가전제품을 더 편리하게 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 33
2장 - 사물들의 연결, 사물 인터넷 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 40
자동화가 만드는 스마트홈 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 42
똑똑한 사물들 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 47
더 많은 연결, 더 많은 가능성 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 54
소통을 돕는 수량 데이터 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 60
3장 - 수량화 혁명 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 68
협동의 효율을 극대화하기 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 71
우연한 성공을 수량화하다 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 76
가장 먼저 길이를 재다 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 83
시간도 길이로 재다 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 86
땅의 넓이를 어떻게 잴까? ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 94
4장 - 세상 만물의 기하학 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 98
마음도 수량화가 되나요? ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 100
측우기와 관측 시스템 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 105
온도도 길이로 재다 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 110
아르키메데스와 유레카 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 116
5장 - 센서와 감각 기관 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 124
누가 측정 눈금을 읽었을까? ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 126
사람도 기계도 판단력이 중요해 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 132
측정에는 단위가 필요해 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 141
6장 - 사물 인터넷과 센서의 미래 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 148
미사일, 로봇, 스마트폰 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 153
더 스마트하게! ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 158
사물 인터넷과 기하학적 통찰력 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 162
부록 - 수학 백과 ㆍㆍㆍㆍㆍㆍ 170

출판사 서평

산업 현장에 꼭 필요한 수학의 길잡이, WHY? 산업 수학
산업 수학을 알아야 미래 사회의 인재가 된다!
《WHY? 산업 수학》은 2016년 정부가 ‘산업 수학 육성 방안’을 발표하자마자 그 취지를 충실히 반영해 기획된 시리즈 도서이다. 특히 4차 산업 혁명의 핵심 키워드로 대표되는 인공 지능, 암호 보안, 빅데이터, 사물 인터넷, 로봇을 하나의 연결된 스토리로 구성함으로써 중요한 미래 산업의 이슈들을 체계적으로 담고 있다. 인공 지능으로부터 시작해 로봇에 이르기까지 다섯 분야의 주제를 읽어 가다 보면, 어느새 미래 산업의 맥을 이해함은 물론 각각의 분야에서 수학이 어떤 역할을 담당하고 있는지, 수학으로 어떻게 발전해 왔는지를 자세히 살펴볼 수 있다. 나아가 교과 과정 속 내용들이 첨단 산업 전반에 어떻게 응용되고 있는지도 잘 이해할 수 있다.

산업 수학을 익히는 가장 쉽고 빠른 길
《Why? 산업 수학》은 4차 산업 혁명 시대에 꼭 필요한 수학 지식을 초등학생들의 눈높이에 맞춰 쉽게 풀어 낸 것이 가장 큰 특징이다. 시골 초등학교의 엉뚱한 쌍둥이 남매, 하루와 두리가 의문의 수학 선생님 지루한으로부터 산업 수학에 대해 알아 가는 과정을 통해 자칫 어렵고 복잡하게 느껴질 수 있는 산업 수학을 친근하고 재미있게 전달한다. 또 이야기의 흐름에서 각 권을 읽다 보면, 4차 산업 혁명의 핵심적인 해법을 산업 수학이 담당하고 있음을 알게 된다. 산업 수학이 더 이상 선택이 아닌, 필수가 된 시대에 《WHY? 산업 수학》은 산업 수학을 익히는 가장 쉽고 빠른 길이 될 것이다.

◈ 《WHY? 산업 수학》 4권, 사물 인터넷과 기하

모든 사물들을 연결하라! 사물 인터넷
사물 인터넷으로 똑똑해진 사물들, 기하학의 수혜를 입다!
일상생활 곳곳에 있는 ‘사물들’이 ‘인터넷’과 만나면 어떻게 될까? 냉장고나 세탁기 같은 가전제품들은 마치 마술사의 집처럼 스마트홈으로 변신할 것이다. 시계나 옷 같은 일상용품도 자동화되고, 자동차도 알아서 목적지까지 데려다 주는, 완전 자율 주행이 실현될 것이다. 모든 사물들이 인터넷으로 연결되어 저마다의 일을 스마트하게 해 나가는 세상, 사물 인터넷이 구현된 시대는 그야말로 혁신 그 자체다.
이 혁신을 가능케 하는 원리는 인터넷 기술을 통한 사물들의 연결과 소통에 있다. 소통에서 중요한 역할을 하는 수량 데이터는 기하학을 바탕으로 한다. 세상 모든 것을 수량 데이터로 정의하는 기하학 덕분에 연결된 기기들은 오차를 줄이며 서로 소통하고 협동한다. 이 책을 통해 사물 인터넷에서 기하학이 어떤 역할을 담당했는지 살펴볼 수 있다. 아울러 측량과 수량화의 역사와 기하학적 통찰력까지 이해할 수 있다.

작가정보

저자(글) 그림나무

어린이들의 꿈과 희망을 글과 그림으로 표현하는 곳으로, 미래사회를 짊어지고 나갈 어린이들에게 좋은 길잡이가 되는 교양도서와 학습만화, 실용도서를 기획, 창작하고 있다. 재미있으면서도 유익한 책. 이것이 그림나무가 추구하는 목표이다.

그림/만화 백문호

만화가
1992년 〈포커페이스〉로 데뷔하였습니다. 다양한 작품 활동 후 〈노트 시리즈〉로 학습만화 작업을 시작하였습니다. 작품으로는 〈마법 천자문〉〈과학 원정대〉〈직업 원정대〉〈Why? People〉〈Why? 수학〉 등이 있습니다.

감수 원병묵