물체의 이치를 연구하는 학문 ‘물리학’ 
물리학(物理學)이란 한자 그대로 물체의 이치를 연구하는 학문이다. 세상 모든 사물이 그 대상이고 여러분 주위에 있는 모든 것이 물리학의 범주에 들어간다. 이 글을 읽고 있는 여러분의 눈은 빛이라는 파동을 받고 있고, 종이를 들고 있는 여러분의 팔은 몸속의 근육과 뼈와 관절의 도움을 받아 움직이고 있다. 정확히 물리가 관여하고 있는 영역이다. 

과거, 과학이라는 학문이 발전하기 시작할 때부터 물리학은 모든 과학의 기초로 견고히 뿌리내려 왔다. 대학에서 배우는 모든 이공계 관련 학과의 기초학문이자 더 나아가 모든 과학의 기초이기도 하다. 

그렇다면 대학교 물리학과에서는 무엇을 배울까? 또 물리학 전공을 위해 어떤 준비를 하는 것이 좋을까? 

물리학의 엔진 ‘과학적 방법론과 엄밀함’ 
물리학은 자연의 가장 기본적인 특성을 연구하고 그 결과를 이용해 복잡한 세계를 지배하는 근본 원리를 이해하려는 학문이다. 과학적 방법이란 일반적으로 관측에 기반해 가설을 세우고 객관적으로 검증하는 것을 의미한다. 

물리학도 이러한 과학적 방법에 기초를 두고 물질과 그것의 운동의 원리에 대한 연구를 수행하고 있다. 특히, 물리학은 모든 학문 분야 중 정량적으로 가장 엄밀한 학문이다. 

물리학은 이론 물리학과 실험 물리학으로 나뉜다. 이론 물리학에서는 우주의 근본을 수학적으로 연구해 인간을 둘러싸고 있는 세계에 대한 이해력을 높이는 것을 목적으로 한다. 

실험 물리학에서는 이론 물리학에서 연구한 이론을 검증을 통해 자연현상에 대한 이해를 확인한다. 그리고 더 나아가 산업계에서 좀 더 물리 이론을 유용하게 사용할 수 있도록 응용해 실생활을 이롭게 하는 방법을 개발한다. 

물리학의 비전 
물리학은 우주를 구성하는 물질의 근본적인 상호작용을 탐구하는 학문이다. 이에 자연과학뿐만 아니라 과학적 접근법의 근본이 되는 학문으로서 각 시대의 첨단 지식을 생산하며 인류에게 경제적 풍요를 제공해왔다. 

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

가상현실, 클라우드 컴퓨팅, 그리고 자율주행차로 대변되는 4차 산업혁명을 맞이하고 있는 현재, 우리가 겪어온 엄청난 혁신들은 물리학 연구 결과로부터 시작됐다고 해도 과언이 아니다. 

21세기 기술의 발전은 물리학의 영역을 더 깊고 넓게 확장하고 있다. 거대 강입자 충돌기(LHC)에서 질량의 기원을 설명할 수 있는 신의 입자 힉스(Higgs boson)를 찾아내면서, 극한의 미시세계의 현상으로부터 크고 무한한 우주의 구조에 이르는 수많은 비밀을 캐낼 수 있게 됐다. 

물리학은 지금까지의 인류 역사상 경험할 수 없었던 새로운 시대의 새로운 문제를 해결하는 방법을 익히는 데 가장 적합한 학문이다. 그리고 그 주역은 바로 물리학도들이 될 것이다. 

물리학과 학생부종합전형 준비는 어떻게? 
고등학교 <물리> 교과는 입시위주의 암기과목은 아니지만, 수능이나 교과 내신을 위해서 문제를 더 풀어보고, 더 많은 답안을 외우면 되는 그런 과목이라고 느껴질지도 모른다. 

그러나 학생부종합전형으로 물리학과 입학을 준비하는 학생들은 성적 상승만큼 공부 방식을 특화하려는 노력에 신경 써야한다. 대학교 물리학과에 입학하면 물리 속의 다양한 대칭성과 그것을 활용한 그룹화를 통해 좀 더 체계적이고 통합적인 학문으로서의 물리학을 배우게 되기 때문이다. 

따라서 좀 더 많은 공식을 배우고 문제풀이 방법을 암기하기보다 어떠한 문제가 주어졌을 때, 물리학적 사고방식으로 접근할 수 있는 능력을 보여야 한다. 공부할 때, 덮어 두고 외우기만 했던 공식들이 왜 그렇게 되는지 좀 더 근본적 원리에 중점을 두고 학습하는 것이다. 

스스로 가설을 세웠을 때, 그 가설이 왜 옳은 것인지 혹은 그 가설이 틀릴 가능성은 없는 것인지 등 이런 모든 질문에 답하며 모든 사물이나 현상의 근본을 파헤쳐 보자. 

이러한 차별적이고 엄밀한 사고방식을 학교생활기록부에 기록하는 것이 핵심이며, 이런 사고를 하는 학생이야말로 급변하는 미래 사회의 어떤 분야에서도 빛을 발할 수 있는 물리학 전공생으로 적합하다. 

물리학과 전공수업 및 학년별 전공과목 
물리학의 기초는 고전 역학, 전자기학, 양자역학, 상대성이론, 양자장론 등으로 구성된다. 

현대 물리학은 가장 근본적인 기본입자의 상호작용을 연구하는 입자물리학, 핵력이 지배하는 영역에 관한 핵물리학, 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 분류된다. 

졸업 후 진로는? 
물리학은 기초과학이기 때문에 여러 가지 방향으로 진로를 정할 수 있다. 첨단 산업사회에서 사회현상을 설명하는 물리학 전공자들은 대학에서 얼마나 폭넓게 사고하고 공부하느냐에 따라 길은 얼마든지 넓혀갈 수 있다. 

물리학 전공자는 화학, 생물, 공학, 의학 등 모든 이공계 분야로 진출할 수 있다. 특히 공학과 정보통신공학 등의 분야는 물리학 졸업생을 선호한다. 복잡한 수학 이론을 다루는 미국의 월스트리트와 같은 증권가나 은행에서도 물리학 전공자 채용은 흔한 일이다. 또한 본인의 희망에 따라 다양한 기술사 자격증을 취득한 후 변리사 등으로 활동하기도 한다. 

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*자료 참조=고려대 ‘진로 가이드북’, 한양대 ‘전공안내서’, ‘커리어넷, 워크넷

*에듀진 기사 원문: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=32612