학과 소개 및 궁금증

기계공학부가
궁금해요!

글. 산업공학과 4 이송이 편집. 조선해양공학과 4 백지원
안녕하세요 공대상상 독자 여러분! 이번 46호의 특집 학과는 바로 '기계공학부'입니다. '공대' 하면 생각나는 대표적인 학부인 만큼 많은 학생의 관심을 한몸에 받고 있는데요. 오늘은 기계공학부에 대해 여러분이 가질 만한 궁금증을 해소해보려고 합니다.
Q. 기계공학은 어떤 학문인가요?
A.

기계공학에 대해 더 근본적으로 접근하기 위해 영어 이름을 살펴볼까요? 기계공학은 영어로 'Mechanical Engineering'입니다. 여기서 'Mechanical'은 '역학(의)'을 의미하죠. 그렇다면 기계공학은 역학의 공학이라고 할 수 있겠습니다. 독자분 중에 물리를 공부하신 분들이라면 역학이라는 말을 접한 적이 있으실 텐데요, 역학(力學)은 말 그대로 힘()과 에너지에 관해 공부하는 학문입니다. 따라서 기계공학은 힘과 에너지에 관련된 기본 지식을 바탕으로 사람들을 널리 이롭게 하는 것을 목표로 기계의 기초 및 응용 분야를 다루는 학문이라고 할 수 있습니다. 자세하게는 기계 장치의 설계부터 제작, 운전, 성능, 제어, 진단 등을 다루고 있습니다.

그림1 Mechanical Engineering

기계공학이 일상생활에 활용되는 예시를 살펴보면 기계공학의 산물들이 생각보다 우리 가까이에 있다는 것을 느낄 수 있는데요, 지금 이 웹진을 보기 위해 사용하는 스마트폰과 노트북 등 전자기기들, 일상에 필수적인 자동차, 각종 센서 등이 모두 기계공학이 없었다면 존재하지 못할 것들이죠. 그러나 오래전 사람들은 현재처럼 모두가 자동차를 사용하거나 스마트폰을 사용하게 될 것이라 예상하지 못했습니다. 이처럼 기계공학은 불가능해 보이는 상상을 현실로 바꿔 세상을 발전시키는 학문이랍니다. 만약 독자분 중 머릿속으로 상상만 했던 것들을 현실화하는 데 흥미가 있는 분이 계신다면 기계공학부에 관심을 가져보는 것도 좋겠습니다.

Q. 그렇다면 서울대학교 기계공학부에서는 '기계공학'을 어떻게 공부하나요?
A.

서울대학교 기계공학부가 추구하는 가치는 실사구시(實事求是)입니다. 이는 사실에 근거하여 진리를 추구한다는 뜻으로, 학문의 결과가 현실에서 유용해야 한다는 의미를 담고 있습니다. 즉, 학문 연구가 이론에서 끝나는 것이 아니라 실생활에 유용해야 더 큰 가치를 가진다는 것입니다.

그림2 2022년 창의 공학 설계 30주년 로보콘 행사

이러한 정신에 기반해 신입생들의 활발한 참여를 유도하도록 고안된 첫 전공 과목이 바로 '창의 공학 설계'와 '기계 시스템 설계와 로봇 프로그래밍의 기초'입니다. 이 두 과목을 통해 신입생들은 기계 설계의 기본 원칙, 기구학, 가공 방법 등에 관해 배우고 기초적인 CAD 및 코딩을 배웁니다. 이후 배운 내용을 바탕으로 정해진 재료를 이용해 자유롭게 제품을 만들고 그것으로 경기를 해봄으로써 흥미를 가지고 기계공학의 의미를 체험하고 설계 및 제작 기본 감각을 키우게 됩니다.

이후 2학년이 되면 기계공학의 근간이 되는 4대 역학인 고체역학, 열역학, 동역학, 유체역학을 배웁니다. 이 과정에서 각각의 분야를 바탕으로 기계공학에서 다루는 분야가 나누어지며 본인의 적성과 흥미에 따라 이 중 일부를 선택하여 심화적으로 공부하게 됩니다.

그림3 기계공학부 전공 분야

3학년부터는 기계공학을 '역학/제어 및 동역학', '열공학/유체공학', '설계/생산', '나노/바이오' 등 크게 네 분야로 나누어 커리큘럼을 제공하고 있습니다. 역학/제어 및 동역학 분야는 자동차, 로봇, 신재생 에너지, 수송 분야와 같은 시스템 및 구조물의 동적/정적 시스템을 역학적 관점에서 모델링하고 해석하여 창의적으로 기술을 개발하는 것을 목표로 합니다. 열공학/유체공학 분야에서는 미래의 저탄소, 고효율 에너지 변환을 목표로 열역학, 열전달, 전기화학 유체의 운동과 관련된 지식에 기반을 두어 자동차, 신재생 에너지, 생체 모방 기기 등의 분야에 적용되는 기술을 개발하고 있습니다. 설계/생산 분야에서는 제품 설계와 생산 프로세스를 다루는 연구를 진행하고 있으며 최근에는 인공지능과 기계학습을 이용한 스마트 팩토리, 자율형 무인 시스템으로도 분야를 확장하고 있습니다. 마지막으로 나노/바이오 분야에서는 기계공학을 에너지, 전자, 바이오 소자 등에 접목하여 관련된 기초 및 응용 연구를 수행하며 차세대 솔라셀, 바이오 센서 등에 필요한 기술을 개발하고 있습니다.

각각의 분야에서 배우는 자세한 과목들은 아래 전공 로드맵에서 찾아볼 수 있으며, 기계공학부 학과 홈페이지에서 각 과목에 대한 설명을 살펴볼 수 있으니 궁금한 과목들에 대해 찾아보면 기계공학부 세부 전공에 대한 이해에 큰 도움이 될 것입니다.

그림4 기계공학부 전공 로드맵
Q. 기계공학의 근본! 4대 역학이란 무엇인가요?
A.

전통적으로 기계공학의 중심이 되는 4대 역학에는 고체역학, 열역학, 동역학, 유체역학이 있습니다. 이 과목들이 무엇인지 간단히 알아볼까요?

고체역학

고체역학은 정지한 물체에 힘이 가해졌을 때 물체에 일어나는 변형을 공부하는 과목입니다. 크게 평형, 재료의 특성, 변형을 공부하게 되는데요, 평형 상태에서 물체에 작용하는 힘을 분석하고, 재료의 특성에 따라 물체가 힘을 받았을 때 늘어나거나 줄어드는 변형을 수학적으로 해석하며, 어떤 상황에 얼마나 변형이 일어날지 계산하는 방법을 배우게 됩니다.

열역학

열역학은 액체 및 기체 상태에서 열을 가하는 가열과 열을 빼앗는 냉각 과정에서 일어나는 에너지 교환을 공부하는 과목입니다. 투입된 에너지와 한 일의 양을 통해 온도를 예측하거나 그 반대를 분석하고 열기관의 효율을 계산하는 방법을 배우는 등 열역학 제1, 2 법칙을 기반으로 하여 에너지를 분석하는 방법을 배웁니다.

동역학

동역학은 움직이는 어떤 물체에 힘이 가해졌을 때 따라오는 움직임의 변화를 이해하는 과목입니다. 가령 움직이는 로봇을 설계하는 데에 동역학이 크게 활용되죠.

유체역학

유체역학은 유체, 즉 액체 및 기체의 움직임을 연구하는 과목입니다. 유체의 경우 유체를 구성하는 입자들 사이에는 유동성이 있다는 특징이 있으며 물질의 점성에 따라 입자들 간에 작용하는 힘이 다릅니다. 이 점성이라는 특성 때문에 유체에는 특별한 성질들이 많이 존재합니다. 따라서 유체역학에서는 고체역학과 동역학의 기본 개념을 기반으로, 유체만의 특성을 가미하여 유체의 움직임을 공부하게 됩니다.

Q. 기계공학부의 졸업 후 진로가 궁금해요!
A.

서울대학교 기계공학부 선배들의 진로 분야를 통계적으로 살펴보면 40%는 대학원 진학을, 40%는 졸업 후 바로 취업을, 나머지 20%는 기타(창업, 연구원 등)로 진출함을 알 수 있습니다. 넒은 분야를 배우는 학부 특성상 학부 과정에서 특정 분야를 깊게 탐구하는 것이 어렵기 때문에 원하는 분야에서 더 많은 공부를 할 수 있는 대학원에 진학하는 비율이 꽤 높습니다.

그림5 기계공학부 진로
Q. 서울대학교 기계공학부만의 특징이 있을까요?
A.

서울대학교 기계공학부 연구실들의 강점은 국가 연구 과제를 받아 높은 수준의 연구를 수행하고 국내외 다양한 산업체와의 산학 협동 연구를 활발히 수행하고 있다는 점입니다. 예를 들어 그동안 해결하지 못한 '과학 난제'에 대해 기존에 시도하지 않은 창의적, 혁신적 아이디어로 접근하는 선도형 융합 연구 개발을 지원하는 사업인 '국가 과학 난제 도전 융합 연구 개발 사업'에 인공 모포제네시스 연구단이 선정돼 연구를 진행하고 있습니다. 또한 학부생 대상 다양한 세미나도 주최되고 있는데요, 가령 이번 학기에 개설된 '기계공학세미나2 - 나노/바이오 기계공학 특강'은 기계공학부 학생이라면 누구나 신청해서 들을 수 있으며 매 수업 다양한 소속의 연사 분들을 섭외해 국내외 최신 연구 동향을 공유하는 세미나 수업입니다. 이처럼 이론을 넘어 최근 연구에서 활용되는 기계공학의 트렌드를 엿볼 수 있는 수업이 학부생들에게도 제공되고 있다는 점이 서울대학교 기계공학부만의 특징이라고 볼 수 있습니다.

문화적으로는 기계공학부의 학부생 수가 700~800명으로 서울대학교 공과대학에서 대형 과에 속하기 때문에 이 점에서 가지는 특징들이 있습니다. 한 학년 학생들을 A, B, C반으로 나누어 반별 활동을 하게 됩니다. 또한 많은 학생을 수용할 수 있는 큰 건물과 시설들이 있습니다. 서울대학교에서 가장 높은 건물인 301동에 기계공학부 전공 과목이 진행되는 강의실과 행정실, 과 전용 독서실, 전산실 등 시설이 가득하죠. 과방 또한 윗공대와 아랫공대에 각각 한 개씩 두고 있으며 학생들의 실습 활동을 위해 박희재 창의 공간 및 아이디어 팩토리를 지원하고 있습니다.

또한 학부생이 많은 대형 과인 만큼 학과 행사의 스케일 또한 매우 크다는 장점이 있습니다. 그중 하나로 일년에 한 번 1박 2일 동안 진행되는 기계공학부 학부생 교외 교육, 어쎔블리(Aseembly)가 있습니다. 작년 5월에는 HD현대 GRC와 함께 인천 영종도에서 진행했다고 하는데요, 교외 교육 동안 현대 글로벌 R&D 센터를 견학하고 동문 선배님들을 만나 회사의 분야별 업무에 대한 전반적인 설명을 듣고 기업의 미래 비전을 알아보는 등 학부 행사에서도 기업과의 협업을 통해 학부생들이 실질적인 네트워킹을 경험할 수 있도록 노력하고 있습니다.

그림6 2023학년도 기계공학부 학부생 Assembly 행사 사진

마지막으로 기계공학부에는 특색 있는 동아리들이 있는데요, 먼저 자율 주행 동아리 'ZERO'입니다. 'ZERO'는 자율 주행 기술과 관련된 소프트웨어를 개발하고, 자율 주행 플랫폼에 직접 적용해 보는 활동을 하고 있습니다. 미래 모빌리티 센터에 위치한 트랙에서 직접 차량을 굴려가며 대학생 창작 모빌리티 경진 대회 자율 주행차 부문에 참가하는 것을 주요 활동으로 삼고 있는 동아리입니다. 실제로 부원들이 느낀 'ZERO'의 장점은 차량을 직접 수리하고, 용산 전자상가를 누비고 밤새 디버깅도 하는 등 다양한 문제를 맞닥뜨리고 해결하며 동아리원들과 함께 성취감을 느낄 수 있는 것이라고 합니다. 기계공학부의 또 다른 동아리에는 전산실 관리 동아리 'MACCA'가 있습니다. 기계공학부 건물의 해동전산실을 관리하는 동아리입니다. 컴퓨터 프로그램 설치나 버전 관리, 고장 확인을 지속적으로 도맡고 있으며 가족 같은 분위기로 끈끈한 선후배 관계가 장점이라고 합니다. 이 외에도 자동차 제작 동아리 'RUN TO YOU', 기계공학부 기자단 'Mech-SSENGER' 등 다양한 동아리가 있습니다. 독자 여러분이 기계공학부에 입학한다면 관심을 가지고 활동해볼 수도 있겠죠? 물론, 공대상상도 잊지 말아주시고 다음 호에서 또 다른 학과 소개로 만나보겠습니다!

그림 출처
  • 그림3. 서울대학교 공과대학 학생회

  • 그림6. 서울대학교 기계공학부 홈페이지

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