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[학과의 진실/항공우주공학과]KAIST 3학년 이윤식


입력시간: 2017.06.12 09:49:09

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(자료=대학닷컴)

 

 

 

저는 한국과학기술원(KAIST) 항공우주공학과 3학년 15학번 이윤식(가명)입니다.

 

항공우주공학과는 비행기와 우주선의 원리와 설계하는 법을 배웁니다.

 

2013년 나로호를 기억하실 겁니다.

 

나로호를 설계하고 제어하는 일을 포함해서 비행기의 설계, 제어, 엔진, 공기역학 등 항공과 우주분야를 공학적으로 다루는 학문이 항공우주공학입니다.

 

항공우주공학은 비행기, 드론, 우주선, 위성은 물론이고 이를 확장하여 자동자의 자동제어, 여러 개의 비행기나 드론이 합동 미션을 할 때의 설계 및 제어, 비행기를 검사할 때 기체를 손상시키지 않고 검사하는 비파괴검사, 극초음속으로 비행기가 날 때 연소, 제어, 비행기 구조에 대한 연구 등 매우 다양한 분야를 포함합니다.

 

항공우주공학은 크게 4가지 분야로 나눠지는데 구조, 추진, 공기, 그리고 제어입니다.

 

구조 분야는 비행기나 우주선을 설계할 때 어떤 재료를 사용해야 하는지, 어느 부분에 얼마만큼의 하중이 걸리는지를 계산해서 안전은 보장하지만 가장 경제적으로 설계하는 법을 배웁니다.

 

강철이라도 비행기와 같이 무거운 물체 띄울 정도로 큰 힘을 받으면 고무처럼 휘어지고 끊어집니다.

 

그래서 어느 부위에 얼마나 보강해야 할지를 결정해야 합니다. 보강을 너무 많이 하면 비행기가 무거워지고 너무 적게 하면 비행기가 부서지겠죠.

 

비행기는 안전할 뿐만 아니라 효율도 고려해야 하기 때문에 구조 계산이 필수적입니다.

 

추진 분야는 비행기에 들어가는 엔진을 설계합니다.

 

비행기 엔진은 크기도 크고 하중도 많이 받으며 속이 매우 뜨겁습니다.

 

따라서 녹지 않으려면 어떤 재료를 사용해야 하는지,

 

어떤 식으로 엔진을 만들어야 최대 효율을 만들어낼 수 있는지를 계산합니다.

 

비행기가 날기 위해선 양력이 있어야 합니다.

 

비행기가 뜰 정도의 양력이 발생하려면 매우 빠른 속도여야 합니다.

 

이 속도를 줄 수 있는 것이 추진 기관입니다.

 

과거에는 추진 기관으로 프로펠러를 썼지만 현대 여객기는 대부분 터보펜 엔진을 사용합니다.

 

이 외에도 비행기가 초음속으로 난다면 스크램제트 엔진을 사용하는 등 다양한 엔진이 있는데 이들의 종류와 원리에 대해 공부합니다.

 

공기 분야는 비행기가 날 때 받는 힘을 계산하는 분야입니다.

 

비행기가 날기 위해서는 양력이 있어야 합니다.

 

하지만 이 세상에 양력만 있는 것이 아닙니다. 항력이라고 해서 비행기가 공기 중에서 날 때 저항하는 힘이 생깁니다.

 

이런 공기와의 상호작용을 계산해서 어떻게 날개를 만들어야 양력은 크지만 항력은 작게 만들 수 있을 지를 연구합니다.

 

공기의 흐름을 계산하고 공기가 비행기에 주는 힘을 계산하기 위해서는 나비에-스톡스 라는 편미분방정식을 풀어야 합니다.

 

그런데 이 방정식의 풀이는 아직 존재하지 않습니다.

 

그래서 공기 역학을 전공하는 사람들은 컴퓨터를 사용해서 비행기가 어떻게 힘을 받는지 다양한 방법으로 계산합니다.

 

제어 분야는 비행기를 우리가 원하는 방식으로 날 수 있게 해주는 학문입니다.

 

모든 비행체들은 각자의 목표가 있습니다.

 

여객기의 경우 많은 승객을 안전하게 이동시키는 것이고, 전투기의 경우 빠르게 회전할 수 있어야 하며, 스텔스 비행기의 경우 레이더에 잡히지 말아야 합니다.

 

예를 들어, 여객기 같은 경우는 안전이 최우선인데 만약 조금만 바람이 불어도 떨어진다면 아무도 그 비행기를 타지 않을 것입니다.

 

제어는 구조 자체가 불안정한 비행기일지라도 잘 조종하여 안정적으로 날 수 있도록 해주는 일도 합니다.

 

그 외에도 무인 비행기가 미션을 잘 수행하도록 프로그램을 짜거나, 오토파일럿을 디자인 하는 일도 제어에 포함됩니다.

 

비행기를 잘 만들었지만 제어를 하지 않는다면 비행기가 갑자기 추락할 수도 있고 엉뚱한 곳으로 날아갈 수도 있습니다. 제어는 비행기의 머리를 담당합니다.

 

위의 4개 분야는 학부 때 배우는 큰 분야입니다.

 

사실 대학원에 진학하게 되면 굉장히 세부적으로 나눠집니다.

 

KAIST 항공우주공학과의 경우 기본적인 공기역학, 소음을 연구하는 공력음향학, 컴퓨터를 이용하는 전산공기역학, 극초음속학, 스마트구조, 추진 및 연소, 비행 제어, 항공우주시스템 및 제어, 위성항법 등 매우 다양한 연구 분야가 있습니다.

 

고등학교 때부터 세부 연구 분야를 정할 필요는 없지만 생각보다 다양하게 뻗어나갈 수 있다는 것을 알아주었으면 합니다.

 

항공우주공학과는 한 학번에 20명 정도 되는 작은 학과입니다.

 

사람이 적은 것이 단점일 수도 있지만 오히려 사람이 적기 때문에 서로 친해지기도 쉽고 선후배들 간의 교류도 활발합니다.

 

또한, 어떤 분야보다 크고 복잡한 것을 만든다는 것에 자부심이 있습니다.

 

미국 보잉(Boeing)사에서 2013년부터 장학금을 주는데, 학과에서 성적, 학과활동, 가정 형편 등을 기준으로 선발합니다.

 

또한 산학장학금도 있습니다.

 

한국항공우주산업주식회사, LIG넥스원주식회사, 한화에서 지급하는 장학금으로서 해당 회사를 취직한다는 조건 하에 등록금 및 생활비를 지급합니다.

 

또한, 학과 차원에서 여름 학기마다 중국 난징에 있는 남경항공항천대학(NUAA)에 한 달 동안 교환학생을 보내주는 프로그램이 있습니다.

 

항공우주공학을 전공하고 있는 학생들은 대부분 갈 수 있습니다.

 

우리 학과를 졸업하고 대부분의 선배들은 대학원에 진학합니다.

 

물론 그렇지 않고 바로 취직을 하는 선배들도 있습니다.

 

석사를 졸업하고는 약 47%의 선배들이 박사과정에 진학하고 31%의 선배들은 기업체에 취직을 합니다.

 

그 외에도 연구원이나 대학으로 취직하는 분들도 있습니다.

 

박사과정을 마치면 55%의 선배들은 연구원으로 취직하시며 그 외에도 산업체, 대학 등으로 진로가 갈라집니다.

 

항공우주공학을 전공하면 기업체에 취직하기 힘들다는 오해를 많이 합니다.

 

하지만 전세계적으로 점점 항공우주 시장이 커지고 있는 추세이고 우리나라에서도 항공우주공학을 전공한 사람이 갈 기업체나 연구소는 많습니다.

 

제 경우는 졸업 후 과학기술전문사관으로서 소위로 임관하여 국방과학연구소에서 3년 간 근무합니다. 이후에는 박사과정을 외국으로 진학할 계획입니다.

 

고등학교 때만 해도 저는 대학교에 학과가 이렇게 많은 줄 몰랐습니다.

 

하지만 와서 보니 제가 생각했던 것보다 다양한 학과가 있었습니다.

 

제 경우는 운이 좋게도 적성에 맞는 과를 찾을 수 있었고 한 번도 항공우주공학과의 진학을 후회하지 않았습니다.

 

고등학교 때는 과학을 좋아해도 순수 과학 밖에 볼 기회가 없기 때문에 시야가 많이 좁을 수 있습니다.

 

하지만 대학에 진학하면 생각보다 길이 넓으니 마음을 일찍 정하지 말고 자신이 좋아하는 분야를 잘 알아보는 것을 추천합니다.

 

항공우주공학은 공기를 날아다니는 3차원 비행체를 제어하고 계산하는 학문입니다.

 

많은 학생들이 너무 세부적인 전공이다보니 취업이 잘 안될 것 같다는 오해를 많이 합니다.

 

하지만 오히려 항공우주를 전공했으면 기계와 관련된 기업체 어디든 갈 수 있습니다.

 

세부적이지만 더 어려운 학문을 한 번 다루어 본 사람이 일반적인 경우에 대해 적용하는 것이 더 쉽습니다.

 

반대로 일반적인 것을 배운 사람은 세부적인 것에 들어갈 때 새로 공부해야 합니다.

 

기계공학과 항공우주공학이 가장 큰 차이를 보이는 곳은 자유도의 개수와 지구 자전의 고려입니다.

 

항공우주는 앞뒤 양옆은 물론 위아래까지 움직이는 비행기나 로켓을 다룹니다.

 

반면 자동차는 위아래는 고려사항에 없습니다. 또한, 로켓을 쏠 때 지구 자전은 매우 중요합니다. 지구 자전을 고려하지 않고 쏘면 코이올리힘을 받아 우리가 원하는 곳으로 가지 않습니다.

 

이러한 세부적인 것도 모두 고려해야 하기 때문에 항공우주공학이 어려우면서 자부심을 가질 수 있는 요인이 됩니다.

 

항공우주를 전공하고 싶은 고등학생이라면 기본적으로 물리와 수학을 충분히 공부하고 오는 것을 추천합니다.

 

항공우주공학이 공학이다보니 많은 근사와 실험적인 값을 쓰지만 그 기본 뼈대는 물리에서 옵니다.

 

그리고 각종 계산이나 논리 전개를 할 때 기본적인 미분방정식 풀이나 테일러 전개, 고유값이나 고유벡터 등이 많이 쓰이기 때문에 당장 항공우주공학 교과서를 찾아서 공부하기보다 기초를 탄탄히 다지는 편이 좋습니다.

 

세부적인 학과 공부는 대학 진학 후에 시작해도 늦지 않습니다. 오히려 처음에는 느린 것 같지만 기본이 잘 되어 있으면 빠르게 받아들일 수 있습니다.

 

항공우주공학을 일찍부터 공부해서 올 필요는 없습니다. 정말 기본부터 다시 배우며 여러분이 대학원에 진학한다면 자기 분야에 맞는 학문으로 새롭게 배울 것입니다.

 

차라리 전문적인 지식을 일찍부터 쌓기보다 재미있는 항공 상식이나 역사를 알아보는 것을 추천합니다.

 

교수님들께서 수업시간에 언급하고 넘어가실 경우가 있는데, 이 때 알고 듣는 것과 그 때 처음 듣는 것은 많이 다릅니다.

 

또한, 그러한 내용을 많이 알고 있으면 항공우주공학을 공부하면서 흥미를 잃지 않을 수 있고 새로운 동기부여가 됩니다.

 

자신이 원하는 바를 정확히 알고 그에 노력하는 모습을 보여주는 것이 중요합니다.

 

물론 좋아하는 과목이 바뀔 수도 있고 진로가 바뀔 수도 있습니다.

 

하지만 그에 합당한 이유가 있고 노력하는 모습을 입학사정관들에게 충분히 알려줄 수 있으면 됩니다.

 

자신이 미래에 어떤 일을 하고 싶은데 그를 위해 어떻게 공부했으며 만약 KAIST에 진학한다면 어떤 식으로 공부할 것이라는 계획이 있는 것이 좋습니다.

 

그리고 자기소개서는 진실만을 쓰세요.

 

어차피 거짓말은 면접에서 다 드러나게 되어 있습니다.

 

그리고 자기소개서는 진정성과 내용이 중요하지 화려한 수식어는 전혀 중요하지 않습니다.

 

 

<학과의 진실>은 대학 재학생이 대입을 준비하는 후배들에게 직접 자신의 학과 이야기를 들려주는 코너입니다. 기성 인터뷰에서 듣지 못하는 학생들의 진솔한 이야기들을 담았습니다. - 편집자 주 -

 


정명곤 기자 mkchoung@daehac.com




태그 : #학과의 진실 #항공우주공학 #카이스트 #KAIST # 비행기 #우주선 #항공기 #나로호 #보잉사

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