아침에 일어나 인공지능 비서에게 오늘의 날씨를 확인하고, 자율주행 전기자동차를 타고 학교에 가며, 거리에서는 전광판 속에서 실감나는 영상이 재생되고, 식당에 가면 로봇이 음식을 서빙 해오는 세상은 더 이상 상상 속에만 있지 않습니다. 다수의 스마트폰에 AI 음성인식 비서가 내장된 지 오래고 이미 최신 디스플레이 제품의 화질은 현실과 구분이 어려울 정도로 생생하지요. 도로 위 전기자동차는 이제 심심치 않게 볼 수 있는 물건이 되었으며 식당의 서빙 로봇도 더 이상 낯설지 않습니다. 이들은 모두 우리의 일상 속 일들입니다.
전기정보공학부는 이렇게 우리의 삶을 변화시키고 있는 다양한 첨단 기술의 진보에서 핵심 역할을 맡고 있는 학과입니다. 반도체, 디스플레이, 전기 에너지 시스템, 인공지능 등 전기정보공학부가 다루고 있는 폭넓은 연구 주제들은 우리의 삶을 이전과는 완전히 다르게 바꾸어 놓고 있지요. 전기정보공학부의 이러한 연구 분야에 대해 자세히 알아볼까요?
전기정보공학부는 이렇게 우리의 삶을 변화시키고 있는 다양한 첨단 기술의 진보에서 핵심 역할을 맡고 있는 학과입니다. 반도체, 디스플레이, 전기 에너지 시스템, 인공지능 등 전기정보공학부가 다루고 있는 폭넓은 연구 주제들은 우리의 삶을 이전과는 완전히 다르게 바꾸어 놓고 있지요. 전기정보공학부의 이러한 연구 분야에 대해 자세히 알아볼까요?
전기정보공학부의 연구 분야
전기정보공학부에서 다루는 연구 분야는 크게 6가지입니다.
그림 1. 반도체 집적 회로
1. 반도체 소자 및 집적 회로
첫 번째로, 전기정보공학부에서는 웨이퍼, 트랜지스터 등의 반도체 소자 기본재료와 이 반도체 소자의 활용방안을 연구합니다. 특히 반도체의 전기적 성질을 이용해 반도체 소자의 성능을 향상시킬 수 있는 방안을 고안하고 있습니다. 최근 산업 동향에 관심이 많은 독자분이라면 뉴스 기사를 통해 반도체 업계의 ‘3나노 공정’, ‘2나노 공정’과 같은 말을 들어보았을 것입니다. 이처럼 반도체의 집적도를 높여 더 좋은 성능의 반도체 칩을 생산할 수 있도록 설계, 공정 등을 연구하는 것이 이 분야의 대표적인 연구라 할 수 있습니다. 이러한 연구는 반도체를 이용한 첨단 기술에 적용되어 정보통신, 전기 에너지 생산 등의 연구분야에도 활용됩니다.
그림 2. 전기자동차
2. 전기 에너지 시스템
전기 에너지 시스템 분야에서는 어떻게 하면 전기 에너지를 효율적으로 생산하고, 생산된 에너지를 효과적으로 수송 및 사용할 수 있을지를 연구합니다. 전기 에너지 시스템 분야에서는 일상생활에서 사용하는 에너지의 대부분을 차지하는 전기에너지의 활용을 연구하기 때문에 사람들의 삶의 질 증진에 직접적으로 기여할 수 있습니다. 특히 환경 문제가 대두됨에 따라 신재생에너지의 중요성이 커지면서, 분산되어 있는 신재생에너지 발전 장치로부터 사용자에게 전력을 효율적으로 수송하는 그리드(Grid) 시스템 연구의 중요성이 강조되고 있습니다. 전기자동차 및 하이브리드 자동차의 전기 시스템에 대한 연구 또한 지속 가능한 발전을 이룩하기 위한 연구라고 할 수 있습니다.
그림 3. 플렉서블 디스플레이
3. 전자물리 및 레이저
전자물리 분야에서는 물리학과 밀접한 ‘빛’에 대하여 연구하며, 디스플레이 기술과 깊은 연관성이 있습니다. 이 분야에 속한 연구그룹은 3차원 디스플레이 장치와 홀로그램, 유기 발광다이오드(OLED, Organic Light Emitting Diodes), 디스플레이 소자 등을 연구하고 있습니다. 이외에도 웨어러블 디스플레이, 3차원 디스플레이 등 차세대 디스플레이 연구를 담당하고 있습니다. 최근 화제가 되기도 하였던 ‘Z플립’과 같은 플렉서블 디스플레이가 바로 이 분야 연구의 산물이라 볼 수 있습니다.
그림 4. 5G 네트워크
4. 정보통신 및 전파공학
지난 2018 평창 동계올림픽은 전세계 동계 스포츠 경쟁의 장이면서 동시에 우리나라 뛰어난 통신기술을 보여주는 장이기도 했습니다. 세게 최초 5세대 이동통신(5G) 시범서비스와 5G 기술에 기반한 드론 쇼 등이 세계인의 이목을 붙잡았지요. 전자기기의 종류가 다양해지고 첨단 기술이 적용됨에 따라 전자기기 간의 통신이 더욱 중요해지고 있습니다. 사물인터넷을 이용해 직장에서 핸드폰으로 로봇청소기에게 청소를 시키는 등 일상생활 속에서 ‘통신’은 필수가 됐습니다. 정보통신 분야에서는 효율적이고 정확한 방법으로 정보를 주고받거나 저장하는 연구, 다양한 신호를 디지털 형태로 표현하고 처리 및 해석하는 연구 등을 진행하고 있습니다. 서울대학교 무선통신 및 정보시스템 연구실, 부호 및 암호 연구실 등에서 정보통신 기술 연구가 활발히 진행되고 있습니다.
그림 5. 인공위성
5. 제어계측 및 자동화
제어공학은 기계나 회로 시스템이 원하는 대로 동작하도록 하는 방법을 연구하는 공학의 한 분야입니다. 이 분야에서는 최근의 트렌드인 자동화에 발맞추어 센서를 이용해 물체의 동작을 제어하고 오차를 최소화하는 연구를 진행합니다. 로봇, 인공지능부터 미사일, 인공 위성까지 다양한 대상에 제어공학을 적용해 자동화하는 연구를 하고 있습니다. 최근에는 강화학습 등 최신기법을 활용하여 시스템을 효과적으로 제어할 수 있는 방안 연구가 활발하게 이루어지고 있기도 하며, 제어 및 동역학 연구실, 제어 및 최적화 연구실 등에서 이러한 내용을 다루고 있습니다.
6. 컴퓨터 및 VLSI 시스템
컴퓨터 연구 분야에서는 초고밀도 집적회로(VLSI)1 설계, 다양한 소프트웨어 기술 등을 연구하고 있습니다. 다가올 미래에는 고성능 컴퓨터를 통한 가상현실 시스템의 구축 등 첨단 기술이 개발될 것이라 예상되는 만큼 이 분야에 대해 무궁무진한 연구과제가 남아있습니다. 또한, 딥러닝과 빅데이터를 활용한 인공지능은 자율주행 등을 비롯한 다양한 기술분야에 접목될 수 있습니다. 미래 기술로 각광받고 있는 양자컴퓨터 또한 컴퓨터 분야의 유망한 연구주제 중 하나입니다. 가상머신 최적화 연구실 등이 이 분야에 속한 연구실입니다.
그림 6. 인공지능
1 Very Large Scale Integration, 반도체 기판에 10만개에서 100만개의 트랜지스터가 집적된 회로
전기정보공학부가 궁금해요!
- Q. 전기정보공학부에서는 무엇을 배우나요?
- A. 전기정보공학부에서는 물리, 수학 등의 기초 교양과목부터 전공심화과목까지 폭넓고 깊게 공부합니다. 2학년 때까지는 전공지식 전반에 대한 전공 기초 과목을 배운 뒤, 3학년 때부터 시스템, 에너지, 컴퓨터 분야 등 세분화된 전공과목을 수강합니다.
시스템 분야는 세부적으로 전기에너지 분야, 통신 분야, 제어 분야로 나뉠 수 있는데요. 이 분야에서는 에너지와 정보의 생산 및 수송, 기계의 동작 제어, 자동화와 관련된 공부를 합니다. ‘전력전자공학’, ‘통신시스템’ 등의 과목이 시스템 분야에 해당합니다.
디바이스 분야는 세부적으로 반도체 분야와 전자물리 분야로 나뉩니다. 이 분야에서는 전자기기에 들어가는 부품에 대해 배우므로 첨단 기술 개발의 밑거름이 될 것입니다. ‘디지털집적회로’, ‘광전자공학’ 등의 과목이 디바이스 분야에 해당됩니다.
컴퓨터 분야는 세부적으로 컴퓨터 분야와 VLSI 분야로 나뉠 수 있습니다. 컴퓨터 소프트웨어는 인공지능, 네트워크, 보안 등의 학문 분야가 있고 컴퓨터 하드웨어는 디지털 회로를 설계하는 법을 배웁니다. 이에 앞서 C++, JAVA 등의 프로그래밍 언어를 학습하게 됩니다. ‘운영체계의 기초’, ‘컴파일러의 기초’ 등의 과목이 컴퓨터 분야에 해당합니다.
4학년 때는 전기공학설계프로젝트라는 과목을 통해 그동안 배웠던 지식들을 총동원하여 본인만의 논문을 발표하게 됩니다.
전기정보공학부에서는 학과 홈페이지에서 전공 교과목 연계도를 제공하고 있습니다. 이 연계도를 통해 대학교 1학년 때 배우는 과목들과 추후 배우는 전공과목들의 연관성, 분야별 전공과목들 간의 연결성을 확인할 수 있습니다.
그림 7. 전기정보공학부 - 전공 교과목 연계도
- Q. 전기정보공학부의 동아리나 학부 행사는 무엇이 있나요?
- A. 전기정보공학부에는 1984년부터 존재해온 ‘시그마 인텔리전스’라는 로봇 동아리가 있습니다. 신입 회원으로 들어가면 하드웨어를 이용해 프로그래밍 하는 법과 3D 모델링 프로그램의 사용법을 다루는 다양한 교육 강좌를 제공한다고 합니다. 동아리 내에 팀을 꾸려서 창의설계축전과 해커톤 등의 각종 대회에 참여할 수도 있습니다. 이외에도 전기정보공학부 내에는 축구, 야구 등 다양한 활동의 동아리가 존재합니다.
‘전공하나’는 전기정보공학부에서 매년 진행되는 큰 규모의 학과 행사입니다. “전기정보공학부가 하나가 되는 나들이”라는 뜻인데요, 교수님들과 학생들이 ‘전공하나’ 행사를 통해 다같이 학술적인 교류를 하며 친목을 다질 수 있습니다.
전기정보공학부 학생센터 ‘e생생’은 2010년 6월에 설립되어, 학습상담프로그램, 진로상담프로그램, 심리상담프로그램을 진행하고 있습니다. 대학 생활 혹은 대학 공부에 어려움을 느끼는 학생들은 ‘e생성’에서 제공하는 프로그램을 통해 상황을 극복하여 더 나은 학교 생활을 할 수 있습니다.
- Q. 전기정보공학부 졸업 후 진로는 어떻게 되나요?
- A. 전기정보공학부는 학부 때 넓은 분야에 대한 지식을 쌓기 때문에 졸업 이후 국내외 매우 다양한 분야로 진출할 수 있습니다. 많은 졸업생들이 더 심화된 공부 및 연구를 위해 대학원에 진학하고 있습니다. 전기정보공학부에는 100개가 넘는 연구실과 22개의 연구그룹이 존재하는 만큼 본인이 관심있는 연구를 진행할 수 있는 연구실들이 충분히 존재합니다.
대학원에 진학하지 않고 기업, 연구소 등에 취직을 하는 경우도 있습니다. 반도체 쪽으로 진출을 원하는 경우는 삼성전자, SK하이닉스 등의 기업에 취직할 수 있고 전자물리, 디스플레이 쪽으로 진출을 원하는 경우는 LG디스플레이, 삼성디스플레이 등에 취직할 수 있습니다. KIST, ETRI, 한국전력공사 등 공기업 혹은 국책연구소의 일원이 되어 국가 발전에 이바지할 수도 있습니다.
시장 조사기관 가트너에 따르면, 2021년 삼성전자가 세계 반도체 시장에서 매출, 점유율 1위를 차지했습니다. 가트너는 재택 근무와 원격 수업의 증가로 인해 메모리 반도체 수요가 급증한 것을 이유라고 분석했습니다. 이처럼 우리나라의 기업들이 지금 이 시간에도 전기정보 산업에서 세계를 주도하고 있고 앞으로의 활약이 더욱 기대가 되는 상황입니다. 여러분도 서울대학교 전기정보공학부와 함께 세계 산업을 선도하는 공학도가 될 수 있길 바랍니다!
- 참고문헌
- [1] Meghan Rimol. “Gartner Says Worldwide Semiconductor Revenue Grew 25.1% in 2021. Exceeding $500 Billion For the First Time”. www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2022-01-19-gartner-says-worldwide-semiconductor-revenue-grew-25-point-one-percent-in-2021-exceeding-500-billion-for-the-first-time. Accessed 10 May 2022
- 그림 출처
- 그림 1, 2, 4, 5, 6. Pixabay
- 그림 3. Royole (http://global.royole.com/us/flexpai)
- 그림 7. 서울대학교 전기정보공학부 학과 홈페이지 (http://ee.snu.ac.kr/academics/undergraduate/curriculum)