물리학은 자연계에 나타나는 모든 현상을 지배하는 기본법칙을 규명하는 학문으로 소립자에서 우주 크기까지에 이르는 모든 물질의 성질과 운동을 지배하는 자연의 기본법칙을 공부하는 학문이다.

이를 바탕으로 물리학은 자연 현상을 합리적으로 설명하고 예측이 가능하게 하는 학문으로서 모든 자연과학과 공학에 대한 기초를 제공한다. 물리학의 교육과 연구 성과는 미래의 과학기술 발전에 지대한 영향을 미치게 되며 사회에 대한 기여도도 타학문에 비해서 높다.

▶ 관련 학과
나노전자물리학과, 데이터정보물리학과, 디스플레이반도체물리학부, 물리·반도체과, 학부, 물리천문학과, 물리학과, 반도체응용물리학과, 수학물리학부, 응용물리학과, 전자물리학과, 전자바이오물리학과, 지질지구물리학부   

물리학과 진학 위한 교과활동

▶ 고교 선택과목

▶ 세특활동
• Boole 대수, 벡터와 볼룩집합, 행렬과 행렬식, 미분법과 그 응용, 적분, 편미분법과 그 응용, 차분방정식과 미분방정식, 통계 중 적당한 내용을 선정하여 정리
• 양자역학은 미시세계에서의 물리 현상을 설명하는데 특히 행렬과 선형 대수 개념을 활용하며, 파동 함수와 행렬 연산을 통해 입자의 상태와 움직임을 예측하고 설명한다. 이를 논리적으로 설명해보자.
• 공명의 종류와 현상을 분석해 탐구 소감문 작성하기
• 입자물리학으로 피라미드속 비밀 공간을 찾은 방법과 소립자 뮤온에 대해 탐구하고 소감문 작성
• 저온물리학에 대해 조사하고 탐구 소감문 작성

• 기침이나 재채기를 할 때 튀어나오는 침방울의 이동을 유체역학을 이용해 설명한 MIT 리디아 보로이바 교수의 연구에 대해 조사하고 PPT 작성 후 발표하기
• 신비의 소립자 ‘마조론’에 대해 탐구하고 활동 소감문 작성하기
• 노벨물리학상을 받은 발명품 청색 발광다이오드에 대해 조사하고 소감문 작성하기
• 초전도 현상을 탐구하고 초전도체를 활용할 수 있는 응용분야에 대해 탐구하고 소감문 작성, 발표
• 중력파 관측이 갖는 의미에 대해 조사하고 탐구활동 소감문 작성하기
• 엔트로피 증가의 법칙에 대해 조사하고 탐구활동 소감문 작성하기

• 광학 집게의 원리 대해 조사하고 탐구활동 소감문 작성하기
• 스털링 엔진의 작동 원리를 학교에서 배운 교과과정을 이용해 설명하고 탐구 소감문 작성하기
• 수학적 용어로 동등성을 위반한다는 ‘패리티 위반(violating parity)’에 대해서 탐구하고 논리적으로 설명하는 소감문 작성
• 일반 시계의 오차 문제를 해결한 원자시계에 대해서 탐구하고 소감문 작성
• 핵융합 발전에 대해서 탐구하고 소감문 작성
• 종이로 만든 현미경과 원심 분리기를 비롯해 적정기술의 구조의 의의에 대해 탐구하고 소감문 작성, 발표

<세특 탐구주제 확장 예시>
대학에서 배우는 교육과정은 학생이 선택한 전공에 따라 고교 교육과정보다 해당 과목을 보다 집중적으로 배우게 된다. 대학의 교육과정을 이해, 사고를 확장하고 고교 교과서와 매칭되는 부분을 찾아 탐색해 보자. 아래 교육과정에서 밑줄 그은 부분의 키워드를 주제로 탐구활동을 진행할 수 있다. 바로 이것이 전공적합성, 계열적합성, 진로역량에 부합하는 활동이다.

• 물리학실험 = 로직게이트, 플립플랍, 카운터, 메모리, PLL 등 디지털 회로의 구성요소에서 출발하여 A/D, D/A등의 입출력회로, 마이크로컴퓨터의 제작과 기계언어프로그래밍 등에 대한 디지털 회로에 대한 기본 이론과 실험교육을 통하여 실험 물리학을 위한 전자공학적 지식을 습득한다.

• 인공지능물리학 = 물리학 핵심과목을 대부분 수강한 4학년생을 대상으로 하는 물리학과 학생을 위해 특화된 인공지능 과목이다. 인공지능의 물리학적 기반에 대해 소개하고, 물리학 연구를 위한 다양한 인공지능 기법의 이해와 활용 방법에 대해 학습한다.

• 통계물리학 = 고전 통계 역학, 기체운동론, Maxwell-Boltzmann 통계, 양자 통계 역학, Bose-Einstein 통계, Fermi-Dirac 통계 등에 대해 배운다.

• 고전역학 = 일반물리에서 배운 기초역학보다 더 해석적인 방법으로 고전적 입자계의 운동을 기술한다. 질점의 운동과 보존법칙, 선형 및 비선형 진동자, 충돌, 랑그랑지 및 해밀턴 역학, 중심력장의 문제, 비관성-기준계, 강체운동, 결합진동자 등 뉴턴역학을 다룬다.

• 전자기학Ⅰ = 맥스웰의 전자기학 이론 중 정 전기, 정 자기학 및 매질 내에서의 전기, 자기 현상을 다루고 이에 필요한 벡터 해석학 및 특수함수를 가르친다. 또한 전자기학의 기본원리의 현대 첨단기술에의 응용을 소개한다.

• 수리물리학 = 학부에서 필수적으로 수강하는 고전역학, 전자기학 및 양자역학에서 필요한 수학적인 방법을 강의한다. 강의 내용으로는 고급 미적분학, 수열, 행렬, 복소함수론, 미분방정식 등을 배운다.

▶ 창체활동
창의적 체험활동은 자율활동, 동아리활동,봉사활동, 진로활동 4개 영역으로 구성돼 있다. 대학은 자율·동아리·진로활동의 영역별 이수 시간과 개별적 특성이 드러나는 특기사항 내용, 봉사활동 실적 등을 통해 학생의 교과 및 비교과 관련 역량을 확인한다.

참고로 2024학년도 대입부터 동아리활동의 청소년단체활동은 학생부에 기재하지 않으며, 자율동아리활동은 기재는 하지만 대입에 반영되지 않는다. 진로활동의 희망분야와 개인봉사활동 실적 역시 대입에 반영되지 않으며 단, 학교교육계획에 따라 교사가 직접 지도한 봉사 실적은 실제 활동 내용 중심으로 기재하고 대입에도 반영된다.

<자율활동 사례>
• 물리학 주제를 정해서 탐구활동 후 발표 또는 소감문 작성
• 융합적 사고력 확장을 위해 인문, 사회, 과학강좌로 구성된 아카데미 제안
• 자신의 전공체험을 바탕으로 발표
• 관심분야 책을 읽고 해결 방법을 찾아 대안을 제시하고 발표
• 호기심을 갖고 탐구한 주제 중에 급우가 함께 공유하면 좋을 것 같은 탐구주제 발표
• 공동체의 문제해결을 위한 아이디어를 제시하고 실천

<동아리활동 사례>
• 물리학 관련한 롤모델이나 아이템을 찾아 소감문 작성
• 4차 산업혁명이 물리학에 미치는 영향을 탐구하고 발표
• ChatGPT로 물리학 환경 변화에 대해 탐구하고 소감문 작성
• 기후문제가 물리학에 미치는 영향에 대해 보고서 작성
• 물리에는 기존의 고정관념을 깬 사례가 많이 있다. 최소 1가지 이상을 찾아내어 분석해 탐구보고서 제출
• 동아리에서 특정한 지적 호기심을 찾아 탐구하고 추가로 발생되는 호기심을 독서나 연구자료 등으로 해결하고 과정과 결과를 담은 소감문을 작성

<진로활동 사례>
• 사회문제는 소비자들의 이해를 위해 필수적인 것이므로 호기심을 발견하고 탐구해 소감문 작성
• 인공지능이 물리 분야에 미치는 영향 및 변화에 대해 탐구하고 소감문 작성
• 세특탐구 주제에서 가장 난해한 수학법칙을 증명하고 발표하기
• 나의 진로라는 주제로 탐구하고 PPT를 제작해 발표
• 다양한 배경지식을 얻기 위해 물리학과 관련한 탐구주제를 보고 소감문 작성하기
• 실험과정에서 나타난 실수가 반복적으로 나타나지 않도록 하기 위한 방법을 제안
• 새로 도입된 신지식 또는 신기술을 탐구하고 소감문 작성
• 자신의 진출분야 관련 뉴스를 스크랩해서 정리하고 트렌드를 발표

<봉사활동 사례>
학교에서 지정한 봉사활동, 자선 봉사 활동, 학습도우미 등

▶ 발전 가능성 키워주는 추천도서

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물리학과 진학 위한 입시정보

▶ 대학이 원하는 인재상
• 자연 현상에 대한 호기심과 열정이 넘치는 인재
• 눈에 보이지 않는 세계를 깊게 탐구하는 열의를 가진 인재
• 광, 응집물리, 핵, 통계물리 분야의 전문적 지식이 있는 인재
• 소프트웨어/하드웨어 활용에 능숙하고 물리학 문제의 해결에 응용할 수 있는 인재
• 물리학 문제를 종합적이고 창의적인 문제해결 능력을 갖춘 인재
• 인류와 사회가 직면한 문제들에 대한 해법을 구현하는 인재
• 물리학의 기본적이고 핵심적인 원리에 대한 깊은 이해가 있는 인재
• 지식의 경계를 넘어 거침없이 협력하는 창의적 인재

▶ 학업역량 및 진로역량 핵심키워드
논리적 사고, 창의적 문제해결, 응용력, 자기주도, 지식활용, 의사소통 능력, 분석력, 책임감, 합리적인 판단, 신뢰성, 객관성, 종합적 사고력, 외국어 구사 능력, 의견조율능력, 효율성, 협업과 팀워크, 공감 능력, 창의력, 컴퓨터 활용 능력, 리더십, 끈기, 문제해결 능력, 정보·기술 활용 능력, 수리 능력, 비판적 사고력, 글로벌 마인드, 대안제시 능력, 규범규칙 준수

▶ 특기적성 체크리스트
• 자연현상과 법칙에 대한 호기심이 많다
• 현상의 인과관계에 대한 탐구심이 뛰어나다
• 문제의 해답을 추론해나가는 과정이 중요하다고 생각한다
• 논리적으로 사고하는 것을 즐긴다
• 분석, 추리하는 능력이 남다르다
• 창의적인 문제해결 능력을 갖추고 있다
• 어려운 문제에도 과감하게 도전한다
• 수학적인 탐구력과 논리적인 사고능력을 갖추고 있다
• 지적 교류에 적극적인 의지를 갖고 있다
• 수학 및 과학 교과 성취도가 우수하다

▶ 설치대학
설치대학은 기본적으로 <에듀진DB>에 있는 자료 중에 구분할 수 없는 계열모집단위는 제외하고 학과별 수시 모집 180개 대학을 대상으로 수록한 것이기에, 실제 설치대학은 더 있을 수 있다. 물리학과는 전국 41개 대학에 설치되어 있다.

▶ 전형별 핵심 이해 사항 

▶ 학생부교과전형 등급컷
2023학년도 자료를 바탕으로 기본적으로 등급대별 순서대로 정리한 것으로써 대학의 반영방법까지 고려한 것은 아니다. 전형마다 등급컷은 다르다는 것을 이해하고 위의 <전형별 핵심 이해 사항>을 참고해 대학을 선택하면 된다.

물리학과 전공자의 진로ㆍ취업

▶ 하는 일
물리학과는 전기·전자, 정보통신, 환경·에너지 분야 등으로 진출하는 경향이 많고 상대적으로 물리학전공과 일치한다. 따라서 전기·전자, 정보통신, 환경·에너지 학과의 것을 참고해서 대학을 준비하고 미래 취업할 분야도 준비하도록 하자. 여기서는 자료가 너무 많아 전기공학과와 전자공학과에 있는 일부 내용만 소개한다.

▶ 물리학과 관련 자격증
방사선비파괴검사기사, 방사선취급감독자면허, 변리사, 에너지관리기사, 원자력기사

▶ 취업 및 전망
<진출 직업>
전기ㆍ전자, 반도체, 신소재, 광학, 컴퓨터, 정보 통신, 재료, 항공, 원자력 등 관련 회사

<물리학과 취업률>
물리학과 취업률은 평균 취업률 62%에 비해 낮은 52%이다.

<취업처 및 전망>
향후 5년간 물리학연구원의 일자리 규모는 다소 증가할 것으로 전망된다. 정부가 국가경쟁력의 핵심 요소가 되는 과학기술 인력의 체계적 육성과 지원을 중요한 정책적 과제로 제시하고 있고, 이에 수반되는 예산을 증액할 예정이므로 향후 자연과학 관련 인력의 수요가 증가할 것으로 판단된다. 이러한 상황을 종합하면 향후 물리학 연구원의 일자리는 다소 증가할 것으로 예측되고 있다.

물리학연구원의 평균연봉은 6,734만원으로, 조사 대상 전체 직업 평균연봉인 4,072만원과 비교하여 높은 수준이다.  *[자료 : 워크넷(2021)]

다음은 물리학과 관련 상장기업을 중심으로 최종취업분야를 정리한 일부이다.

*이 글은 '대한민국 진로진학 가이드북 7권 자연계열'에서 일부를 발췌한 것으로 전체 내용은 책을 통해 확인할 수 있다. 
 

*에듀진 기사 URL : http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=45204
기사 이동 시 본 기사 URL을 반드시 기재해 주시기 바랍니다. 

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