자연과학대학 물리천문학부(천문학전공) (우종학 교수) 

밤하늘을 수놓는 별들의 이야기, 별들이 속삭이는 우주의 비밀이 궁금하신가요? 우주의 놀라운 비밀을 푸는 열쇠가 돼줄 서울대학교 물리·천문학부 천문학전공을 소개합니다.


Q. 천문학을 소개해 주세요

‘하늘의 문학’이라는 뜻을 내포한 천문학(天文學)은 지구 대기권 밖 우주 전체를 다루는 학문입니다. 우주의 기원에서부터 진화의 과정에서 별과 행성, 블랙홀과 은하가 어떻게 만들어지는지 등 지구 밖 모든 우주 현상을 다루는 학문입니다. 가장 오래된 학문이자 가장 순수한 기초 학문이지요.


Q. 물리학전공과 분리돼 있는 이유는 무엇인가요?

천문학은 영어로 ‘Astronomy’ 또는 ‘Astrophysics’라고 합니다. 천체물리학이란 별칭에서 알 수 있듯 천문학도 광의의 물리학에 속합니다. 천문학 역시 자연현상의 물리적 원리를 밝히는 학문이지요. 뭐랄까 일종의 가족유사성으로 인해, 해외 여러 대학들도 물리학과 천문학을 함께 연구하고 있습니다.

이런 연유로 서울대도 동일 학부에 물리학전공과 천문학전공을 두고 있지만, 궁극적으로 천문학은 지구 밖 모든 우주 현상이라는 특정 연구대상에 집중합니다. 하여 교과과정 역시 물리학전공과 독립적으로 운영되고 있습니다.


Q. 학부에서 무엇을 배우는지 궁금합니다

학부는 연구자의 길을 준비하는 과정으로 과학적 사고나 논리력, 글쓰기 능력, 의사소통 능력 등의 기본적 소양을 배양하는 데 주력합니다. 천문학을 연구하기 위해서는 우선 역학, 전자기학, 양자역학 등의 물리학을 공부해야 합니다. 그래야 깊이 있는 연구가 가능하기 때문입니다.

이런 이유로 천문학전공은 역학과 양자물리 등 여러 물리학전공 과목을 천문학전공 과목으로 인정하고 있습니다. 학문적 연관성으로 인해 천문학전공 학생의 상당수가 물리학을 복수전공이나 부전공하고 있지요. 천문학전공은 앞서 언급한 일단의 물리학을 거인의 어깨 삼아 그것을 딛고 광활한 우주를 바라봅니다. 이것이 진정한 천문학의 시작이지요.

천문학전공에서 여러분은 항성과 항성계, 별의 내부 구조, 은하와 우주론, 천체물리학 등 우주의 광대한 물리적 현상을 규명하는 방법을 배울 수 있습니다. 굉장히 새롭고 흥미로운 과목들이라 자부합니다.

Q. 천문학은 어떤 것들을 연구하나요?

거듭 강조하지만 천문학은 지구 밖의 모든 우주 현상을 대상으로 하는 학문입니다. 주지하다시피 우주에는 실로 다양한 현상이 존재합니다. 예를 들어 지구와 비슷한 행성을 연구할 때는 행성 천문학이 되고, 행성의 대기나 지질을 연구하면 지질학이나 대기과학이 됩니다.

범위를 넓혀 우주가 생성된 약 100억 년 전 초기우주 연구는 이론물리나 입자물리 등과 가깝습니다. 이렇게 천문학은 매우 폭넓은 연구를 수행하는데, 대략 4개 분야로 대별됩니다.
*대별: 크게 구별해 나눔

첫 번째는 태양과 태양계 입니다. 태양이라는 항성을 기준으로 그 주위를 도는 행성, 소행성, 혜성 등을 연구합니다. 이 분야는 우리와 가장 가까운 거리에 있는 항성인 태양과 태양계 천체들에 관한 탐구로 지구 생명 활동과 밀접한 연관이 있습니다. 연구의 일환으로 탐사선을 통해 화성의 대기를 연구하면 행성 대기학, 지질을 연구하면 행성 지질학이 되는 것입니다.

두 번째는 항성과 성간물질 입니다. 태양계와 달리 탐사선을 보내 연구할 수 없지만, 항성의 경우 수백 년이 넘은 가장 뿌리 깊은 연구 분야입니다. 1~2천억 개 정도의 별들이 중력으로 묶여있는 우리 은하의 항성과 성간물질에 대한 연구가 진행 중인데, 인터스텔라에서 이루어지는 별의 생성 과정 등을 규명합니다.

세 번째는 외부은하 연구입니다. 우주에는 천억 개 이상의 은하가 존재합니다. 가까이로는 안드로메다 은하를 연구하고, 멀리 가면 50~60억 년 전 생성된 은하들이 어떻게 모여 있는지를 연구합니다. 더 멀리 가서는 약 100억 년 전에 태동한 은하들의 중심부에 존재하는 블랙홀들이 어떤 전파를 방출하는지를 연구합니다. 우주의 기원과 구조를 연구하는 분야가 외부은하, 블랙홀, 우주론 분야입니다.

마지막은 관측기기 분야입니다. 이는 연구주제라기보다는 연구를 위한 연구지요. 천문학 연구를 수행하기 위해선 멀리 떨어진 우주의 약한 빛, 신호들을 잡아내야 합니다. 다시 말해 거대한 망원경이나 분광기, X선 검출기 등을 제작하고 관측을 통해 데이터를 얻는 것이 필요합니다. 이런 하드웨어적인 개선을 관측기기 분야에서 수행합니다.


Q. 천문학은 무엇보다 관측이 중요한 학문일 텐데, 서울대학교 관측 장비는 어느 수준인가요?

이제 시설의 열악함은 장애물이 되지 않습니다. 서울대학교는 교수님들의 연구 경쟁력에 힘입어 전 세계 최첨단 관측 시설의 사용 시간을 획득해 여러 연구를 수행하고 있습니다. 그간의 연구 실적과 제안서를 토대로 사용 시간을 획득한 것이지요.

NASA의 허블 우주 망원경은 물론이고, 아카리 적외선 우주 망원경 프로젝트에 참여해 여러 성과를 낸 바 있습니다. 또 X선을 관측하는 찬드라 우주 망원경이나 한국의 KVN 전파 망원경 등 여러 관측 기기를 사용하고 있습니다.

또 서울대학교 자체적으로 전파천문대를 운용하고 있을 뿐더러 2018년 2월 교내에 1m 구경의 망원경을 신규 도입합니다. 지금까지는 최대 구경이 60㎝였는데, 46동 천문대에 1m 구경의 망원경을 도입함으로써 무척 흥미로운 연구를 학생들과 함께 진행할 수 있을 것으로 기대합니다.

Q. 졸업 후 진로가 궁금합니다

학부는 천문학을 공부하고 대학원에 진학해 학자의 길을 걷기 위한 기초과정으로, 소수의 인원을 모집합니다. 학부생 대부분이 대학원에 진학하고 있습니다. 천문학자의 길을 걷는 학생들은 박사학위를 취득한 후 국내·외 박사 후 과정을 거쳐 정부 출연기관인 한국천문연구원 연구원이나 대학교수로 연구자의 길을 이어갑니다.

▶ 졸업 후 진출 분야 
기업 및 산업체 | 항공 우주 산업체, 민간 예보 관련 회사, 항공사, 환경 관련 회사, 언론사
학계 및 연구기관 | 천문연구소, 기상연구소, 해양연구소, 항공우주연구소, 인공위성 관련 연구소, 국방과학연구소, 표준과학연구소, 전파연구소
정부 및 공공기관 | 한국천문연구원, 한국항공우주연구원, 한국전자통신연구원, 전파연구소 등 항공·우주 관련 공공기관

▶ 관련 직업 
기후변화전문가, 온실가스인증심사원, 전자통신연구원, 항공우주연구원, 환경공학기술자, 환경컨설턴트 등

▶ 관련 자격 
기상기사, 대기환경기사, 소음진동환경기사, 수질환경기사, 전파전자통신기사 등


Q. 마지막으로 어떤 학생들이 진학하면 좋을까요?

밤하늘의 별이 들려주는 이야기가 궁금한 학생입니다. 블랙홀이나 은하가 알고 싶은 학생, 과학과 천문학에 대한 열정이 가득한 학생을 환영합니다. 더해 별을 보겠다는 패기뿐만 아니라 물리학 역량이 요청됩니다. 물리학적 사고력과 논리력, 분석·종합 능력을 갖춘 학생들이 진학하는 것이 바람직합니다.

단순히 수학·과학 점수가 높은 학생들보다는 좀 더 창의적이면서 깊이 있는 사고로 천문 현상의 비밀을 밝혀내고자 하는 학생들이 진학하면 좋겠습니다. 물리도, 수학도, 컴퓨터도 모두 능통해야 하는 것이 천문학자의 길이니까요.

천문학은 인류의 자산입니다. 우주라는 거대한 책에 적힌 이야기를 모두에게 안내하는 일, 그 위대한 여정을 함께할 여러분을 환영합니다.

▶ 흥미와 적성 
- 별의 움직임과 우주 세계에 깊은 호기심을 지닌 학생에게 적합하다
- 기본적으로 수학, 물리학, 지구과학 등의 기초 과학 과목을 잘해야 한다
- 별을 세심하게 관찰할 수 있는 꼼꼼한 성격이 필요하다
- 천문 계산을 위해 컴퓨터를 많이 사용하므로 소프트웨어 사용법, 수치 계산, 수치 적분, 프로그래밍 등의 능력이 필요하다

■ 수도권 천문우주 관련학과 개설 대학
경희대학교, 서울대학교, 세종대학교, 연세대학교, 인하대학교, 한국항공대학교

*출처=서울대 아로리 ‘2018 전공 돋보기’, 커리어넷

*에듀진 기사 원문: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=34573
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