[학과 소개] 4차 산업혁명 시대를 선도할 인재양성 '물리학과'

[푸른하늘]

[학과 소개] 4차 산업혁명 시대를 선도할 인재양성 '물리학과'

-기초로부터 모든 학문으로!
-물리학의 엔진
-이런 학생 물리학에 딱!
-물리학과의 미래 

기초로부터 모든 학문으로! 
물리학은 우주를 구성하는 물질의 근본적인 상호작용을 탐구하는 학문입니다. 물리학은 자연과학 뿐만 아니라 과학적 접근법의 근본이 되는 학문으로서 각 시대의 첨단 지식을 생산하며 이를 통해 인류에게 경제적 풍요를 제공해왔습니다. 

우주의 생성과 물질의 기본 구조에 대한 이해는 물론 무선 통신, TV, 컴퓨터, 그리고 모바일 통신에 이르기까지 현재 우리가 당연하게 받아들이고 누리고 있는 수 많은 것들이 물리학 연구에 기반을 두고 있습니다. 

가상 현실, 클라우드 컴퓨팅, 그리고 자율주행차로 대변되는 4차 산업혁명을 맞이하고 있는 현재, 우리가 기억해야할 것은 이러한 위대한 혁신들 역시 물리학 연구의 결과로 시작된 것이라는 점입니다. 

새로운 혁신은 기존 질서의 창조적 파괴로부터 자라납니다. 만약 이러한 시대에 선도자가 되고자 한다면 물리학을 잘 이해해야 합니다. 물리학은 지금까지의 인류 역사상 경험할 수 없었던 새로운 시대의 새로운 문제를 해결하는 방법을 익히는데 가장 적합한 학문입니다.  

물리학의 엔진 
과학적 방법론과 엄밀함 
과학적 방법이란 일반적으로 관측에 기반하여 가설을 세우고 객관적으로 검증하는 것을 의미합니다. 물리학도 이러한 과학적 방법에 기초를 두고 물질과 그것의 운동의 원리에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 물리학은 모든 학문 분야 중 정량적으로 가장 엄밀한 학문입니다.  

이런 학생 물리학에 딱! 
• 자연의 근본원리를 알고 싶다.
• 직관적으로 판단하는 능력이 뛰어나다.
• 겉보기가 서로 다른 현상의 상관관계를 잘 파악한다.
• 처음 보는 문제에 대한 답을 체계적인 접근방법으로 해결할 줄 안다.
• 답지를 보지 않고 혼자서 문제를 해결하는 버릇이있다.
• 궁금한 것이 생기면 답을 알아낼 때까지 오로지 한 문제에 집중한다.

전공수업 
우주를 이루는 가장 작은 입자부터 
우주 전체까지, 우주가 생겨난 순간부터 영원까지 모든 물질의 운동원리를 규명하는 것이 목표인 물리학의 기초는 고전 역학, 전자기학, 양자역학, 상대성이론, 양자장론 등으로 구성됩니다. 

현대 물리학은 가장 근본적인 기본입자의 상호작용을 연구하는 입자물리학, 핵력이 지배하는 영역에 관한 핵 물리학, 빛과 원자의 전자기적 상호작용을 연구하는 양자광학 및 원자물리학, 전자기적 상호작용으로 응집된 물질의 특성을 연구하는 응집물질 물리학, 거대한 규모의 입자 집단의 통계적 특성을 연구하는 다체계 물리학, 생명체 내부의 물리현상을 연구하는 생명 물리학 등으로 분류됩니다.  

물리학과의 미래 
우주의 근본까지 밝힌다 
물리학은 자연의 가장 기본적인 특성을 연구하고 그 결과를 이용하여 복잡한 세계를 지배하는 원리를 이해하고자 하는 학문입니다. 물리학은 공학, 생명과학 등 모든 학문의 기초로서 많은 첨단 기술의 근본원리 및 정량화된 설명을 제공하고 있습니다. 

또 21세기 기술의 발전은 역으로 물리학의 영역을 더 깊고 넓게 확대하고 있습니다. 예를 들어 거대입자충돌기(LHC)에서는 질량의 기원을 설명할 수 있는 ‘신의 입자’ 힉스 입자를 찾았습니다. 극한의 미시세계의 현상으로부터 우주 만물의 기원에 이르는 수많은 비밀을 캐내는 주역이 되고 싶지 않나요?  

미리보는 물리학
LHC, 현대물리학의 최전선:신의 입자를 찾는 사람들
(이강영, 사이언스북스, 2014.)
물리학 클래식:물리학의 원전을 순례하다
(이종필, 사이언스북스, 2012.)
불확정성: 양자물리학혁명의 연대기 그리고 과학의 영혼을 찾아서
(데이비드 린들리, 시스테마, 2009.)
코스모스 (칼 세이건, 사이언스북스, 2006.)
과학혁명의 구조 (토마스 쿤, 까치글방, 2013)

길을 가는 후배에게 
물리 공식만 외우면 끝?! 
고등학교 시절까지 물리는 입시위주의 암기과목에 가까운 과목이었을 것입니다. 문제를 더 풀어보고, 더 많은 답안을 외우면 되는 그런 과목이었지요. 

대학교에서 전공으로 만나는 물리는 다릅니다. 덮어놓고 외웠던 공식들이 왜 그렇게 되는지 좀 더 근본적 원리에 중점을 두고 배우게 되며, 물리 속의 다양한 대칭성과 그것을 활용한 그룹화를 통해 좀 더 체계적이고 통합적인 학문으로서의 물리학을 배우게 됩니다. 

이런 과정에서 좀 더 많은 공식을 배우고 문제풀이를 암기하기보다 어떠한 문제가 주어졌을 때, 물리학적 사고방식으로 접근할 수 있는 능력을 얻게 됩니다. 이러한 차별적이고 엄밀한 사고방식은 급변하는 미래사회의 어떤 분야에서도 빛을 발할 것이라고 생각합니다.  

알쏭달쏭 전공과목 
1학년: 미적분학 및 연습, 일반물리학, 일반화학, 지구환경과학, 일반생물학
2학년: 기초물리학 실험, 일반역학, 수리물리학, 전자기학
3학년: 양자역학, 현대물리학 및 실험, 전자 물리학 및 실험, 통계물리학
4학년: 현대광학, 고체물리학, 핵 및 입자 물리학, 생물물리학, 전산물리학 및 실습, 고급물리실험

졸업 후의 진로 
많은 학생들이 물리학을 전공하게 되면 나중에 진로는 어떻게 될까 고민할 것입니다. 물리학은 기초과학이기 때문에 여러 가지 방향으로 진로를 정할 수 있습니다. 

최근 물리학과 졸업생 현황을 보면 40% 정도가 대학원에 진학하여 학계와 연구직을 지향하고, 50% 정도가 산업계로 진출하고 있으며, 10% 정도는 정부 관료 및 공공기관에 취업하여 교육, 과학, 산업발전을 위해 노력하고 있습니다.