창의적 공학설계

4판

김은경 지음

한빛아카데미 2025년 11월 28일 출간 국내도서 : 2025년 11월 28일 출간

작품소개

책소개

21세기의 글로벌 기업들이 공통적으로 찾는 인재는 바로 ‘창의적 인재’다.
새로운 문제를 인식하여 혁신적인 제품과 기술로 발전시켜야 하는 현대 공학자에게 창의적 문제 해결 능력은 필수적인 역량이다.
이 책은 다양한 창의적 발상 도구와 사고 기법을 활용하여 문제를 새롭게 정의하고 창의적으로 해결하는 방법을 알려준다.

* 본 도서는 강의용 교재로 개발되었으므로 연습문제와 실습과제 해답은 제공하지 않습니다.

목차

PART 1 공학설계의 개요

CHAPTER 01 공학과 창의성
1.1 공학과 공학자 이해하기
1. 공학이란?
2. 21세기 공학자의 기본 소양
3. 공학 문제와 공학자의 임무

1.2 공학윤리 이해하기
1. 공학윤리란?
2. 공학윤리의 역사와 필요성
3. 국내외 공학윤리강령

1.3 창의성 바로 알기
1. 창의성이란?
2. 창의성에 대한 오해와 진실
3. 공학자와 창의성
4. AI 시대의 창의성

1.4 창의성 계발하기
1. 창의성 계발의 필요성
2. 창의융합형 인재의 핵심 역량
3. 창의성 발휘의 4대 요소
4. 창의성 계발 원칙
5. 창의적 발상 도구
6. 창의성 방해 요인
연습문제
실습과제

CHAPTER 02 창의적 공학설계
2.1 공학설계 이해하기
1. 공학설계의 정의
2. 공학설계의 특징
3. 공학설계의 현실적 제한 조건
4. 공학설계의 유형

2.2 창의적 공학설계 프로세스 이해하기
1. ABEEK의 공학설계 프로세스
2. 다양한 공학설계 프로세스
3. 창의적 공학설계 프로세스란?
연습문제
실습과제


PART 2 공학설계의 기초 소양

CHAPTER 03 기초 창의적 발상 도구
3.1 브레인스토밍 제대로 하기
1. 브레인스토밍이란?
2. 브레인스토밍의 전제 조건
3. 브레인스토밍의 규칙
4. 브레인스토밍의 장단점
5. 브레인스토밍 준비 사항
6. 브레인스토밍 절차
7. 브레인스토밍에서 진행자의 역할
8. 브레인스토밍 기록 양식
9. 브레인스토밍 사례
연습문제
실습과제

3.2 강제 연결법 제대로 활용하기
1. 강제 연결법이란?
2. 강제 연결법의 활용
3. 대상이 정해지지 않은 경우의 강제 연결법 활용 사례
4. 대상이 정해진 경우의 강제 연결법 활용 사례
5. 강제 연결법을 활용한 브레인스토밍
6. 강제 연결법을 활용한 브레인스토밍 사례
연습문제
실습과제

3.3 수렴적 사고 제대로 하기
1. 수렴적 사고란?
2. 하이라이팅 기법이란?
3. PMI 기법이란?
4. 평가 행렬표 기법이란?

CHAPTER 04 팀워크와 의사소통
4.1 팀 운영 제대로 하기
1. 팀워크란?
2. 팀워크의 장단점
3. 팀 구성원의 임무
4. 팀 운영 규칙
5. 팀 회의록 작성
6. 팀 구성 방법
7. 팀 형성 절차
8. 팀 구성 보고서
9. 팀 회의 가이드라인
10. 팀 운영 일정 관리
연습문제
실습과제

4.2 마인드맵 제대로 활용하기
1. 마인드맵이란?
2. 마인드맵 작성 방법
3. 마인드맵 작성 과정
4. 마인드맵을 활용한 필기 방법
5. 디지털 마인드맵 저작 도구
연습문제
실습과제


PART 3 창의적 공학설계 핵심

CHAPTER 05 문제 인식
5.1 문제 인식하기
1. 문제 인식이란?
2. 문제 인식 실패 사례
3. 문제 인식의 유형
4. 문제 생성 관점에서의 문제 창안 방법
5. 인식된 문제 정의 방법
6. 인식된 문제 정의문 사례
연습문제
실습과제

5.2 시스템 사고를 통해 문제 인식하기
1. 시스템 사고란?
2. 시스템 사고의 시간 개념
3. 시스템 사고의 시스템 수준
4. 문제 인식을 위한 판단 기준
5. 시스템 사고를 통한 문제 인식 사례

CHAPTER 06 문제 정의
6.1 진짜 문제 정의하기
1. 문제 정의란?
2. 진짜 문제 정의 실패 사례
3. 문제 정의 과정
4. 5whys를 활용한 진짜 문제 정의
5. 파레토 도표를 활용한 진짜 문제 정의
6. 원인-결과 도표를 활용한 진짜 문제 정의
연습문제
실습과제

6.2 기술적 모순 분석을 활용하여 진짜 문제 정의하기
1. 모순이란?
2. 기술적 모순이란?
3. 기술적 모순 분석을 활용한 진짜 문제 정의
4. 기술적 모순 분석을 활용한 진짜 문제 정의 사례
연습문제
실습과제

6.3 물리적 모순 분석을 활용하여 진짜 문제 정의하기
1. 물리적 모순이란?
2. 물리적 모순 분석을 활용한 진짜 문제 정의
3. 물리적 모순 분석을 활용한 진짜 문제 정의 사례
연습문제
실습과제

CHAPTER 07 아이디어 도출
7.1 스캠퍼를 활용하여 아이디어 도출하기
1. 스캠퍼란?
2. 스캠퍼를 활용한 아이디어 도출 방법
3. 스캠퍼를 활용한 아이디어 도출 사례
연습문제
실습과제

7.2 발명 원리를 활용하여 아이디어 도출하기
1. 발명 원리란?
2. 40가지 발명 원리
3. 발명 원리를 활용한 아이디어 도출 방법
4. 발명 원리를 활용한 아이디어 도출 사례
연습문제
실습과제

7.3 분리 원리를 활용하여 아이디어 도출하기
1. 물리적 모순 해결 방법
2. 분리 원리란?
3. 분리 원리를 활용한 아이디어 도출 방법
4. 분리 원리를 활용한 아이디어 도출 사례
연습문제
실습과제

CHAPTER 08 아이디어 평가
8.1 아이디어 평가하기
1. 아이디어 평가란?
2. 우선순위 결정 방법
3. 아이디어 평가 사례
4. 최적해 평가 방법
연습문제
실습과제

8.2 지식재산권 이해하기
1. 지식재산권이란?
2. 지식재산권의 필요성
3. 산업재산권
4. 저작권
5. 신지식재산권
6. 특허 출원 및 등록
연습문제
실습과제


PART 4 팀 프로젝트 수행 과제

CHAPTER 09 팀 프로젝트 과제
9.1 팀 프로젝트 수행 개요
1. 팀 프로젝트 계획서 작성하기
2. 팀 프로젝트 최종 보고서 작성하기
3. 팀 프로젝트 상호 평가
4. 팀원 기여도 평가하기

9.2 글로벌 과제
1. 탄소발자국 줄이기
2. 쓰레기 섬, 한국 지분 낮추기
3. 지구촌 식량난 해결하기
4. 옷을 위한 지구는 없다
5. 지속 가능한 여행

9.3 지역사회 연계 과제
1. 전통 재래시장 살리기
2. 압해도 인근 바다를 지키자
3. 지역축제 활성화하기
4. 폐교를 되살리자
5. 지역 소멸 위기 극복하기

9.4 적정 기술 과제
1. 헌 집 다오, 새집 줄게
2. 잉여 망고, 희망이 되다
3. 짐과 희망을 나르다
4. 연기 프리, 건강을 요리하다
5. 가로등, 희망을 밝히다

9.5 지속 가능한 캠퍼스 과제
1. 교내 탄소발자국 줄이기
2. 에너지 자급자족 캠퍼스 만들기
3. 친환경 쉼터 조성하기
4. 지속 가능한 패션 문화 구축하기
5. 스마트 분리수거 도입하기

참고문헌
찾아보기

인물정보

저자(글) 김은경

숙명여자대학교 물리학과를 졸업하고, 중앙대학교에서 전자계산학 석사·박사 학위를 취득했다. 현재 한국기술교육대학교 컴퓨터공학부 교수로 재직하며 데이터베이스 설계, 창의적 공학설계 등을 강의하고 있다. 미국 애리조나주립대학교에서 방문연구원을 지냈으며, 충남테크노파크 자문교수 등을 역임했다. 주요 연구 분야는 딥러닝, 빅데이터, 트리즈 등이고, 저서로 『프로젝트로 배우는 데이터베이스 설계』(한빛아카데미, 2024), 『창의와 혁신의 시크릿, 트리즈』(한빛아카데미, 2015)가 있다.