[미래를 이끌 이공계 학과 2010] 이공계 유망학과 <16>- 물리학과

다양한 자연현상의 본질연구···전자·공학·생명과학 등 첨단과학기술의 기초

물리학은 자연의 가장 기본적인 특성을 연구하고 그 결과를 이용해 복잡한 세계를 지배하는 원리를 이해하고자 하는 학문이다.

인류문명 초기에는 과학기술의 씨앗이었으며，오늘날에는 인류가 발전시킨 전자 문명의 뿌리를 형성해 공학，생명과학 등 모든 학문의 기초로서 많은 첨단 기술의 근본 원리와 정량화된 설명을 제공해 주고 있다.

미세한 소립자의 세계에서 무한한 우주의 구조에 이르기까지 다양한 자연현상의 본질을 다루는 한편 반도체，초전도체를 포함한 응집물질，레이저，입자 가속장치 등과 같이 첨단 과학기술과 밀접한 연구들도 포함하고 있다.

또한 물리학은 그 특성상 다른 자연과학 분야와 공학， 농학 그리고 의학 · 약학 분야의 기초학문적인 성격을 지니고 있다.

과학을 배우면서 접하게 되는 갈릴레이， 케플러， 뉴턴， 아인슈타인 등은 모두 물리학자로 과학 하면 물리학을 연상할 정도로 물리학은 지금까지 과학을 선도해 왔고 앞으로도 선도해 나갈 전망이다.

미국이나 유럽과 같은 나라가 기술 선진국이 될 수 있었던 것도 알고 보면 이들 나라의 물리학 수준이 높기 때문이다.

더욱이 21세기가 시작되면서 과학계를 포함한 인류역사에 나노 과학이라는 커다란 변화가 진행되고 있다.

미래를 지향하는 나노과학 기술에는 지난 20세기에 물리학에서 개척된 미시 세계에 대한 이해가 기본 원리를 제공하고 있다.

현재의 컴퓨터보다 100만배 이상 빠르면서 전력 소모가 거의 없는 양자 컴퓨터도 물리학에 기반을 두고 있다.

물리학은 지능보다는 상상력이 풍부하고 끈기가 있으며 새로운 것을 좋아하는 학생들이라면 한번 도전해볼 만한 아주 매력적인 학문이다.

물리학에 심취한 과학 영재들은 다른 전공을 제치고 물리학부에 입학한다.

그만큼 물리학은 매력적인 학문이다. 국내에서도 1990년대까지 전국 수석을 차지한 이공계 학생들 중 대부분이 물리학과 출신이었다는 사실이 이를 입증한다.

⊙학과 개요

물리학과에서 중점적으로 이루어지고 있는 주요 연구 분야는 입자물리학을 비롯해 핵물리, 고체물리，표면 물리，광학，생물물리학 등이다.

입자물리는 소립자에 대한 이론적 토대를 제공하고 예견된 소립자의 발견을 추구하는 연구 분야로 우주의 생성과 궁극적 실재 및 블랙홀 등을 밝히는 데 큰 기여를 하고 있다.

핵물리는 핵을 구성하는 입자들과 이들 간의 상호작용에 대한 근본적인 이해를 연구하는 학문으로 현재 원자력 산업，원자핵 핵폐기물 처리 기술 등에 적극적으로 응용되고 있다.

고체물리는 고체의 역학적，열적，전기적，자기적 성질을 연구하고 새로운 물질을 개발 · 응용하기위한 분야로，반도체 DRAM， 초전도체， 태양전지 개발 등 현대 첨단 산업의 주된 원동력이 되고 있다.

표면물리는 표면 및 계면의 특성，표면원자 자유조작을 통한 신기능성 표면 창출 등을 연구하는 학문으로 차세대 신기능성 나노구조 및 나노소자 개발에 필요한 자료를 제공하는 데 큰 역할을 하고 있다.

광학은 빛과 물질의 상호작용을 통해서 물질의 특성 및 물리적인 현상들을 이해하고자 하는 분야로，극초단저 개발 및 21세기 정보화 시대를 주도할 HD TV，액정，고집적 CD，광섬유 개발 등 차세대 기술 산업의 원천이 되고 있다.

생물물리는 생물 및 생체 조직에서 나타나는 여러 가지 현상들을 물리적으로 규명하고 이를 응용하는 분야이며，X선 진단과 치료， 자기공명 영상， 레이저 수술， 암치료 등 의학적으로 이미 많이 응용되고 있다.

이외에도 수리물리， 자성체 물리， 핵자기공명 물리 등의 다양한 연구영역이 존재한다.

⊙ 교육 내용

학부 물리교육은 교양 및 전공교육으로 나눌 수 있다.

교양교육은 대학 1，2학년 학생들에게 현대 지식기반사회에서 교양인으로서 갖추어야 할 과학지식과 합리적 사고에 대한 소양을 제공한다.

전공교육은 물리학의 기본 법칙들을 터득하고 과학적 분석능력을 갖추게 해 장차 사회에서 요구하는 뛰어난 능력의 창의적 인력을 양성하는 데 초점을 맞추고 있다.

전공 교육은 크게 세 분야로 나눠 이뤄진다.

실험을 토대로 얻어진 결과를 토대로 새로운 이론물리학 분야，실험을 통해 기존 이론을 검증하거나 새로운 현상을 발견하는 데 초점을 맞춘 실험물리학 분야，컴퓨터를 활용해 연구하는 전산물리학 분야가 있다.

기존 국내에서 연구 투자가 많이 이뤄지지 않았을 때에는 이론물리학이 강세를 보였으나 최근 국내 물리학과들은 실험물리학을 강조하고 있다.

기초 과목에는 광학과 전자기학 양자역학 열역학 등이 있으며 빛 전자기파, 열,원자핵 등 물질세계의 다양한 현상을 물리학의 관점에서 이해한다.

전공에서는 반도체물리 소립자물리 핵물리와 같이 심화된 물리학의 영역을 공부한다.

⊙적성 및 흥미

물리학을 전공하려는 수험생들은 우선 물리학과 과학에 대한 호기심과 열정이 필요하다.

본질적으로 근원적인 문제에 관심을 갖고 있는 사람, 그리고 눈에 보이지 않는 것을 구체적으로 그려낼 수 있을 정도로 상상력이 풍부한 사람들이 이 분야에 잘 맞다.

또한 꾸준한 관찰력과 논리적인 사고력이 필요하며 수많은 실험을 해내려면 참을성도 많아야 한다.

고등학교 때 기초과학에 대한 관심과 지식이 매우 중요하다.

학과에 들어가기 위해서는 수학 1,2 그리고 물리 1,2에 대한 충분한 학습과 기초과학 분야에 대한 관심과 열정만 가지고 있다면 특별히 배우거나 준비할 사항은 없다.

⊙졸업 후 진출분야

물리학은 기초학문이기 때문에 물리학과 졸업생들은 화학 생물 그리고 공학이나 의학 등 모든 이공계 분야로 진출할 수 있다.

반도체 신소재 전기 전자 통신 컴퓨터 등 매우 다양한 분야에 취업이 가능하다.

물리학과 졸업자는 기초지식이 탄탄해 어떤 산업 분야에서도 적응이 빠르고 능력이 우수하다는 사회적 평가를 받고 있다.

물리학과 졸업생 가운데는 대기업과 벤처기업 사장이 다수 있다.

이용태 삼보컴퓨터 회장이 대표적 인물이다.

최근 금융기법에 물리학 전공자들의 수학 실력과 전산 실력이 각광을 받으며 물리학과 졸업생들은 증권사 은행과 같은 금융 업계에도 다수 진출하고 있다.

다양한 기술사 자격증을 취득한 후 변리사 등으로 활동하기도 한다.

오춘호 한국경제신문 연구위원 ohchoon@hankyung.com