사이언스타임즈 다양한 산업재료를 탐구·개발 ‘신소재공학과’

[Dr. Park]

최첨단 과학기술이 하루가 다르게 발전되고 있는 오늘날, 각종 첨단 제품들을 만들기 위해서는 그것들을 위한 특별한 재료가 필요하다. 이번에 소개하는 신소재공학과는 이에 부합하는 학과라고 할 수 있다.

신소재공학과는 학과명만 보면 새로운 소재를 공부하는 것으로 보이지만, 엄밀히 따지면 새로운 소재뿐만 아니라 기존의 재료들을 연구하여 특별한 목적에 사용되도록 그 재료들을 변형하고, 재료 고유의 특수한 특성을 강화시키는 연구 등을 하는 학과이다.

현대인이 필수품인 컴퓨터와 스마트폰에는 성능이 우수한 반도체나 디스플레이를 위한 재료가 필요하고 항공기, 선박, 자동차 등의 교통수단 등에는 가벼우면서도 내구성이 좋은 합금이 필요하다. 또한 각종 건물, 교량 등과 같은 건축 자재나 골프채, 낚시 도구 등의 용품 등에는 다양한 복합재료가 필요하다.

신소재공학의 영역은 아주 광범위하고 다양한 영역을 포함하고 있다. 대표적으로 철강, 연료전지, 반도체, 디스플레이, 에너지 등으로 나눌 수 있으며, 이 영역들은 모두 현대 산업의 토대가 되는 중요한 영역이라고 할 수 있다. 특히 에너지 영역 중에서도 태양에너지나 수소연료 관련 분야는 차세대의 주력에너지로서 앞으로 다가올 미래에 가장 중요하고 발전 가능성도 무한한 분야이다.

신소재공학과의 개요

▲ 현대인이 필수품인 컴퓨터와 스마트폰에는 성능이 우수한 반도체나 디스플레이를 위한 재료가 필요하다. ⓒScienceTimes

신소재공학과는 일차적으로 각종 소재의 물리적인 성질을 연구하는 학과이다. 이런 연구 결과들을 바탕으로 각 소재의 특성에 맞는 구성요소를 이용하여 그것들의 성질과 특징을 살리고 소재 간의 결합 등을 통하여 새로운 소재로 개발한다. 철강, 자동차, 선박, 항공, 기계 분야들은 현대 산업사회의 근간이 되는 기간산업이기 때문에 이에 부응한 다양한 산업재료가 필요하다는 것은 너무도 당연한 말일 것이다.

현재 선진국에서는 고부가가치 산업에 필요한 각종 신소재 분야의 개발에 경쟁적으로 나서고 있기 때문에 이에 뒤지지 않기 위해서도 이 분야에 대한 연구 개발이 절실하다고 볼 수 있다. 그래서 대부분의 대학교 신소재공학과에서는 이런 첨단 기술들을 공부하여 미래를 이끌 전문 기술자들을 양성하고 있다.

신소재공학과에서 공부하는 영역 중에는 한때 무기(武器)를 만드는 재료를 공부하는 분야로 오해를 받기도 한 무기(無機) 재료 영역이 있는데 이 영역은 세라믹 재료와도 관련이 많은 시멘트, 도자기, 벽돌, 반도체기판, LED와 같은 무기 재료 등을 연구하는 영역이다. 이외에도 철강 및 비철금속 등을 다루는 금속재료 영역이 있다.

신소재공학과에서는 크게 수학, 물리, 화학을 기본으로 배우고 이를 응용하여 신소재의 이론 및 제조, 신소재의 물리적 화학적 성질과 이를 응용한 신소재 간의 결합을 위한 연구 방법 등을 공부한다.

시기별로는 1, 2학년 때는 주로 수학, 물리, 화학 등 주요 기초과목과 전공기초 영역을 공부하며, 3, 4학년에서는 1, 2학년에서 배운 이론들을 토대로 신소재를 만들고 가공하는 것들을 배우고 졸업 후 기업에 취업했을 때 활용할 수 있는 내용을 배우게 된다. 현장 중심의 전문가를 양성하기 위해 현장실습이나 인턴 등의 교육과정을 운영하는 경우도 있다.

신소재공학과의 학과명은 대학에 따라 신소재공학, 신소재 화학공학, 재료공학 등으로 불린다.

적성과 흥미 파악하기

거의 모든 공학 계열에서 기본적으로 수학, 물리, 화학에 대한 관련이 높은데, 신소재공학과도 마찬가지이다. 특히, 수학에서의 미적분학과 등의 기초 능력은 필수이다.

신소재공학과는 새로운 소재를 배우고 개발하는 학과이기 때문에 과학적인 독창성과 창의력, 새로운 것에 대한 호기심과 의욕이 있고, 무엇보다도 기계를 다루는데 관심이 많고 과학적인 사고와 판단을 잘하는 사람이 유리하다.

그러나 가장 중요한 것은 현재 자신이 가지고 있는 지식의 양이나 수준이 아니라 신소재 분야에 관한 관심, 흥미, 열정이다. 이것들만 충만하다면 누구라도 도전할 수 있는 학과라고 할 수 있다. 다만, 이 학과의 기본이 되는 부분이 물리와 화학에 대한 기본적인 지식이나 응용이기 때문에 최소한 물리 또는 화학의 어느 한 과목에 관한 관심과 흥미가 있어야 신소재공학과에 어렵지 않게 적응할 수 있다.

신소재공학과에서는 크게 수학, 물리, 화학을 기본으로 배우고 이를 응용하여 신소재의 이론 및 제조, 신소재의 물리적 화학적 성질과 이를 응용한 신소재 간의 결합을 위한 연구방법 등을 공부한다. ⓒ게티이미지뱅크

사회 진출분야 및 전망

신소재공학과 출신의 학생들이 취업하는 분야로는 철강이나 비철금속 등을 생산하는 금속 소재 관련 기업이 있고, 무기 재료나 세라믹을 이용하여 특별한 기능을 가진 시멘트, 유리, 벽돌 등을 연구, 생산하는 회사가 있다. 이외에도 우리나라에서 가장 경쟁력이 뛰어난 제조업인 반도체, 디스플레이, 전기․전자 부품 등을 제도하는 회사에도 취업하고 있으며, 차세대 주목받을 수 있는 2차 전지 및 에너지 관련 회사뿐만 아니라 나노소재나 나노기술을 이용한 첨단 소재 관련 기업 등도 진출할 수 있다.

앞으로 다가올 미래에도 신소재공학과는 최첨단 분야를 연구하는 기업들에도 충분히 주목받을 수 있는 학과이기 때문에 신소재공학과의 전망은 아주 밝다고 볼 수 있다.