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[이공/의학] 기계공학과 - 수학을 잘 해야 하나요?
작성일 | 2023-12-08 조회수 : 741
루루 기계공학과에 궁금한 점이 많아요. 기계공학과에 입학하려면 수학을 잘 해야되나요? 기계공학은 정시 기준 몇 등급부터 지원이 가능한가요? 기계공학과에서 공부하며서 느끼신 전공의 장단점이 궁금합니다. 수업은 주로 어떠한 것을 배우고 실천, 실습하나요? 기계공학과를 졸업하면 인공지능과 로봇을 만들수도 있나요?? 기계공학의 직업과 하는 일도 궁금합니다. 기계공학 전공으로 반도체 분야로 취업도 가능할까요?   메카메카 (전공: 기계공학부) 안녕하세요, 한양대학교 기계공학부 졸업, 동대학원 석사과정을 이번 학기로써 마친 뒤 미국으로의 박사 유학을 준비하고 있는 멘토 메카메카라고 합니다. 질문 1. 기계공학과에 입학하려면 수학을 잘 해야되나요?             기계공학은 정시 기준 몇 등급부터 지원이 가능한가요? 기계공학과 수학과의 관련성  먼저 수학을 못해도 다른 과목을 월등히 잘한다면 입학이야 가능하겠지만,      그보다도 기계공학과에 입학한 뒤를 생각할 때 수학 과목이 매우 중요합니다.      기계과뿐만 아니라 자연대, 공대를 포함한 이공계 모든 전공에서      수학은 필수적인 ‘도구’로 사용되기 때문에      수학 과목이 본인의 약점이라면 이를 고등학교 때 극복하는 것이 좋습니다.      기계과는 암기과목이 거의 없고 응용 및 문제 해결 위주의 과목들로 구성되어 있기에      그 중요성이 더 크다고 할 수 있습니다.  주변을 살펴보았을 때 수학을 잘 하는 친구들은      전공과목을 들을 때 자신의 노력을 들인 만큼, 아니 그것보다도 높은 학점이 나오지만,      수학 베이스가 부족한 친구들은 아무리 밤을 새워도 수업을 따라가기에도 급급한 것을 보았습니다.      노력만큼 성적이 나오지 않으면 학업에 흥미를 잃게 되고,      장기적으로 다른 친구들에게 비해 크게 뒤처지게 됩니다.  아래 표 1은 저희 학과에서 실제로 배우게 되는 전공과목들입니다.      여기서 교양과 유사한 주황색 필수 과목들을 제외한 과목들은 모두 수학 베이스가 필요합니다.      따라서 수학을 피해갈 수 있는 방법은 없습니다. 그림 1. 한양대학교 기계공학부 커리큘럼  학생분께 제 경험을 말씀드리자면 저 또한 약점을 극복하지 않고 피해 간 적이 있습니다.      그때에는 잠시 넘어갔지만, 나중에 또 그 약점이 저의 발목을 잡게 되었습니다.      다만 나중에 만났을 때 그 약점을 보완하기 위해서는      이전에 들였을 노력의 몇 배의 노력을 들여야 했습니다.      따라서, 고등학교 때 고통스럽더라도 수학과 친해지려는 노력을 들여보세요.      숫자와 친숙하지 않다면 결코 취업시장을 포함한 어디서든 가치 있는 사람이 될 수 없습니다. 대학별 지원 등급  두 번째 질문으로 입시 성적 관련해서는 거의 십 년 전에 대학에 입학한 저보다는      진로 또는 담임 선생님이 더 잘 아실 것 같습니다.      다만, 정말 이 학과에 대한 열정이 있다면      학교와 상관없이 대다수 학교들이 훌륭한 커리큘럼을 제공하고 있기 때문에      성적에 맞는 학교의 기계공학과에 입학하시면 좋을 것 같습니다.  지금 돌이켜보면 제가 학창 시절에 질문자님처럼 확실한 목표가 있었다면      입학사정관 전형을 집중적으로 준비하지 않았을까 합니다.      제 주변에서도 해당 전형으로 입학한 친구들은 동일한 학과를 들어왔음에도      고등학교 당시 더 즐겁게 공부하고, 더 낮은 성적으로 입학하는 것을 보았습니다.      이 학생들이 오히려 수능 공부만 열심히 준비한 저를 포함한 학생들보다      더 즐겁게 학과 공부도 하고 진로도 쉽게 찾아가는 것을 볼 수 있었습니다. 질문 2. 기계공학과에서 공부하며서 느끼신 전공의 장단점이 궁금합니다. 장점  기계공학과의 장점이라면, 넓은 범위의 지식을 깊게 배울 수 있다는 것입니다.      기계공학과에 입학하게 되면      뉴턴의 운동법칙에서 비롯된 4대 역학(재료역학, 동역학, 열역학, 유체역학)과      이로부터 파생된 과목들, 이를 실제로 응용하기 위한 소프트웨어 사용법을 교육받게 됩니다.      신소재, 건축공학(재료), 원자력(유체, 열전달), 항공(유체), 화학공학(열) 등      4대 역학에 근간을 두고 있는 학과들이 운영되는데      기계과에서는 이들 학과에서 배우는 핵심 과목을 모두 배우게 됩니다.      따라서, 학부는 기계공학 전공을, 대학원은 세부 전공을 선택하는 사람을 많이 보았습니다. 단점  단점이라면 넓고 깊은 교육을 받게 됨에 따라 4년 내내 많은 학습량과 치열한 경쟁이 요구됩니다.      기계공학은 시험 한달 전 또는 그 이전부터 시험 준비를 해야 좋은 성적을 받을 수 있습니다.      뿐만 아니라, 몇주마다 치러지는 퀴즈, 팀프로젝트, 과제 등 각각의 과목들이      빡빡한 일정으로 짜여져 있다보니 그 과정에서 쉽게 지치게 됩니다.      문제는 이런 과목들을 2~3학년 4학기동안 5~6개씩 들어야 졸업이 가능하다는 것입니다.  따라서 방학 때 적당한 휴식을 취하기도 하고,      필요하다면 졸업 전에 휴학 후 여행이나 일을 통해 더 넓은 세상을 경험해 보기를 추천합니다. 질문 3. 수업은 주로 어떠한 것을 배우고 실천, 실습하나요?              기계공학과를 졸업하면 인공지능과 로봇을 만들수도 있나요? 전공과목 정보  질문 2에서 언급했듯, 기계공학 전공은 그 과정에서 4대 역학을 근간으로 하여      파생 과목 및 응용 프로그램 사용법을 배우게 됩니다. 기계공학과에서 배우는 인공지능 및 로봇  물론 융합학문이 대세로 거듭난 지금, 기계과에서도 인공지능을 적극적으로 사용하고 있습니다.      대표적으로 저희 연구실은 인공지능을 적극적으로 사용하는 기계과 연구실 중에 하나입니다.      저희 연구실에서 인공지능을 이용하는 방식을 하나 소개하고자 합니다. 그림 2. PINN (Physics Informed Neural Network). Son, Seho, et al. "A novel physics-informed neural network for modeling electromagnetism of a permanent magnet synchronous motor." Advanced Engineering Informatics 57 (2023): 102035.).  그림 2에서 PINN은 기계과를 포함한 전체 학계에서 가장 핫한 인공지능 주제 중 하나이며,      저희 연구실에서 연구하고 있는 주제중에 하나입니다.      현실 세상에서 물리 현상을 모델링하기 위해 (편)미분방정식을 이용하게 되는데,      인공지능은 이러한 복잡한 수식을 고려하지 않고 가중치와 활성함수로써 이를 학습하게 됩니다.      하지만, 데이터와 동시에 복잡한 수식을 인공지능에 인가해 줌으로써      결과의 정확도를 높이고자 하는 노력이 현재 지속되고 있는데, 이를 PINN이라고 합니다.      최근에는 이러한 방식으로 인공지능이 연구되고 있습니다.  인공지능은 다른 학과에서도 많이들 배우지만,      다른 학과에서 응용하는 방식과의 차이점을 살펴보면      깊은 도메인 지식의 포함 여부와 해당 알고리즘의 응용 가능성에 있습니다.      기계과 연구자들은 인공지능 모델의 정확도 뿐만아니라,      넓고 깊게 배운 물리적 지식을 기반으로 결과에 대한 해석을 위해 노력하고 있습니다.      또한, 드론과 로봇 등은 기계과 외에서는 다루지 않는 주제이기 때문에      설계한 알고리즘을 실시간으로 이들에 적용할 수 있다는 측면에서      기계과에서 인공지능의 활용은 독보적인 강점이 있다고 할 수 있습니다. 질문 4. 직업과 하는 일도 궁금합니다. 기계공학 전공으로 반도체 분야로 취업도 가능할까요?  학부만 마쳤다고 가정하였을 때 기계공학 전공은 갈 수 있는 범위가 가장 넓은 전공 중 하나입니다.      이는 질문 2에서 장점으로 언급했던 넓은 범위의 커리큘럼을 통해 기반 지식을 탄탄히 쌓았으며,      이 때문에 현실 문제로의 응용에도 강하기 때문입니다.      반도체, 자동차, 항공 등 어떠한 분야에도 적용될 수 있기에      어느 회사를 가더라도 기계과 출신을 쉽게 찾아볼 수 있습니다.  구체적으로 제 주변의 선배 또는 동기들은      정부출연연구기관, 금융권(화재보험협회, 산업은행),      대기업(삼성전자, LG전자, 현대자동차)에 갔습니다.  다만, 좋은 회사를 가느냐보다도 중요한 것이      내가 배운 것을 그 회사에서 적용할 수 있는가, 내 전문성을 계속해서 기를 수 있느냐 여부입니다.      연봉을 조금 더 받는 것, 이름값이 조금 더 높은 회사를 가기 위해 노력하는 것보다도,      그 회사 또 그 부서에서 하는 일과 내 특기 또는 연구주제와의 궁합을 잘 고려하는 것이 더 중요합니다. 이OO (전공: 기계공학과) 안녕하세요. 저는 한양대학교 기계공학부에 다니고 있는 학생입니다. 현재는 3학년 2학기를 다니고 있습니다~! 학교를 오래 다니다보니 생각보다 기계공학에 대해, 학교에 대해 알게 되는 게 많아지는 것 같습니다. 혹시 저희 학교에 관해 궁금한 점이 있다면 더 질문해주세요! 질문 1. 기계공학과에 입학하려면 수학을 잘 해야되나요?             기계공학은 정시 기준 몇 등급부터 지원이 가능한가요?   기계공학과 수학과의 관련성   제가 학교에서 배운 것을 기준으로 보면 수학을 잘하는 것은 도움이 됩니다.      다만 수학을 잘한다는 것이 어떤 것이냐에 따라 달라질 수 있다고 생각하는데      공학과 관련된 학과에서는 수학적인 증명을 한다기보다는      수학적인 증명을 이용하여 공학적인 개념을 응용하여 배운다고 생각해주시면 될 것 같습니다.      쉽게 말하면 증명은 다른 학과에서 처리한 결과 값을 이해하고 사용할 줄 알면 되기 때문에      수학에 대한 원론적인 이해 능력이 꼭 좋아야 할 필요는 없다고 생각합니다.      (또한 입학하게 되면 미적분학, 확률 통계, 기초물리학, 기초화학 등 기초적인 내용부터      다시 배울 수 있기 때문에 부족하다고 생각이 되면 대학에서 충분히 따라올 수 있다고 생각합니다.)      (수학보다는 과학이 조금 중요하다고 생각하고요!) 대학별 지원 등급  기계공학과의 경우 각 학교 공과대학에서 중상 정도의 성적이 필요하다고 알고 있으며      각 학교마다, 매년 지원 현황에 따라 달라지기 때문에      정시를 지원하게 될 경우 진학사와 같은 홈페이지를 이용하면 알 수 있습니다.      (제가 입학할 당시에는 한양대학교 기계공학부는 국어, 수학 높은 2등급 탐구 1등급 1등급 이었는데      안정권은 아니었던 것 같습니다.) 질문 2. 기계공학과에서 공부하며서 느끼신 전공의 장단점이 궁금합니다. 장점  첫 번째로는 고등학교 수학, 물리, 화학 시험을 보는 것과 상당히 비슷합니다.      다른 공대와 마찬가지로 대부분의 과목이 역학인 기계공학과에서 시험 문제는      고등학교 물리 문제를 푸는 것과 같이 제한 시간 내에 문제를 푸는 것입니다.      그렇다보니 학점을 따는 것에 있어서 나의 시간과 노력을 투자하면 충분히 가능하기 때문에      누구나 열심히 한 만큼 성적을 얻어 갈 수 있고 이에 따른 자신감이 생긴다고 생각합니다.  두 번째로는 다른 공대 학과에 비해 많은 내용을 폭넓게 배울 수 있다는 점입니다.      기계과에서는 기본적으로 4대 역학인 재료역학, 동역학, 유체역학, 열역학을 배우고      전자공학, 전기공학, 기계재료학, 시스템해석 등의 과목들을 수강하기 때문에      공대 중에서는 가장 폭넓게 배우는 학과라고 생각합니다.      물론 다른학과에 비해 깊이가 부족하기는 하지만 폭넓게 배우는 만큼      직업 선택의 자유나 관심이 생기는 분야를 찾기에 훨씬 수월할 수 있다고 생각합니다.  세 번째로는 기계는 어디에나 들어가고 존재한다는 것입니다.      어떠한 산업이 개발이 되고 소프트웨어가 핵심 기술로 성장이 되더라도      그 소프트웨어를 담을 하드웨어는 있어야 합니다.      그 하드웨어는 기계공학에서 배우는 모든 내용의 총집합이라고 볼 수 있습니다.  예를 들면 삼성전자에서 최근 패키지 개발이라는 후공정 분야에 많은 투자를 하고 있습니다.      이때 패키지 개발이란 단순하게 생각하면 반도체 칩을 잘라서 이를 포장한다는 것인데,       이러한 패키지 개발에서 칩을 3D 구조로 쌓는 기술들이 개발되고 있고      이러한 반도체 장비는 작동을 하면서 열을 발생시킵니다.      이때 이 열에 의한 변형이 어떻게 되는지(재료역학),      이 열이 재료나 공기 등의 매질을 타고 어떻게 전달이 되어      빠져나가는지(열역학, 열전달, 유체역학)에 대한 해석을 할 필요가 있습니다.      만약 위에서 열에 의한 변형이 생기면 층층이 쌓인 칩들이 위에서 발생하는 변형에 따라      뒤틀리게 되고 시간이 지나 끊어질 수 있기 때문입니다.      이러한 것처럼 정말 많은 산업에서 기계가 필요하고 기계가 들어갑니다.  네 번째로는 기계과 수업을 들으면서 추가적으로 배우고 싶은 과목들을 추가해서 듣게 된다면      많은 회사에서 원하는 T자 인재가 될 수 있습니다.      저는 기계과 수업들을 들으면서 소프트웨어와 관련된 공부를 하고 있습니다.      이렇게 소프트웨어에 관한 공부를 하게 되면 자율주행차에 관한 연구를 할 수 있습니다.  마지막으로 대부분의 학교에서 기계공학부의 학생 수는 많다고 알고 있습니다.      (저희 학교에 경우 한 학년당 200명의 학생이 있습니다.)      그래서 다양한 사람을 만날 수 있고 나와 맞는 사람을 찾아서 같이 다닐 수 있습니다.      많은 사람을 만날 수 있기에 다양한 분야에서 공부하고, 일하는 친구를 만들 수 있습니다.   단점  위에서 본 것처럼 공부하게 되는 양이 많습니다.      다양하고 많은 전공을 들을 수 있고 듣게 되기 때문에 필요로 하는 공부량이 많다고 볼 수 있습니다.      (만약로 진로를 확실히 정한다면 그 분야와 관련이 없는 수업들은 안들어도 되어서 괜찮습니다.)     질문 3. 수업은 주로 어떠한 것을 배우고 실천, 실습하나요?              기계공학과를 졸업하면 인공지능과 로봇을 만들수도 있나요? 전공과목 정보  기계공학부에서는 4대 역학을 기반으로 하는 다양한 심화 전공을 배울 수 있습니다.      고등학교 물리 시간에 배우는 역학적 에너지 보존과 같은 개념을 더 세분화하여      다양한 분야에서 다양한 가정을 통해 현상을 분석하는 것이라고 생각하면 편할 것 같습니다.      기본적으로 4대 역학을 배우고 이후 열전달, 기계진동학, 시스템해석, 자동제어, 로봇공학, AI,      반도체공학 등의 수업을 추가로 들을 수 있고      많은 분야로 갈 수 있는 기계과 특성상 3,4학년에 정말 많은 전공이 열리게 되어      원하는 분야의 수업을 들을 수 있습니다.      (이는 학교별 홈페이지에서 커리큘럼을 찾아본다면 볼 수 있을 것입니다.)  기계과에서 하는 실습으로는 우선 CAD(CATIA)라고 불리는 컴퓨터 툴을 이용하여      재료와 같은 형상을 컴퓨터로 구현하여 시뮬레이션을 돌릴 수 있습니다.      이와 같은 프로그램이 정말 많이 있고 학교에서는      주로 Matlab, Simulink, Ansys 등의 프로그램 툴을 사용하여      구조해석과 같은 해석을 배울 수 있습니다.  여기서 말하는 해석은 쉽게 생각해보면 다음과 같습니다.      우리가 자동차를 만든다고 생각해보면 자동차가 사고가 났을 때      얼마나 탑승자의 안전을 지켜줄 지 실험을 해야하기 때문에      일정한 조건에서 차를 충돌시키는 충돌실험 등을 합니다.      이때, 충돌 실험을 하게되면 차량이 파손이 되므로 비용 측면에서 문제가 생깁니다. (차가 비싸용,,,)      그렇다면 이를 우리가 흔히 볼 수 있는 오락실 게임기처럼 컴퓨터 시뮬레이션으로 만들면 어떻게 될까요?      우리는 정말 많은 실험을 컴퓨터 시뮬레이션 속에서 진행할 수 있고      이를 통해 최적화가 된 차량을 실제 차로 만들어서 충돌 실험을 하게 되면 많은 비용을 아끼게 됩니다.      이처럼 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 실험에 들어가는 돈을 아낄 수도 있으며      열유체와 관한 해석을 통해 눈에 보이지 않는 공기의 흐름을 예측하는 등 다양한 일을 할 수 있고      이를 실습을 통해 배울 수 있습니다.  이외에도 실제 산업 현장에서 배우는 용접이나 밀링 등의 가공 등에 대해서 배우고      실습과목을 통해 실험해볼 수 있습니다.      기계과에는 정말 많은 분야의 실험 장비가 존재하기 때문에 다양한 실습을 진행할 수 있습니다. 기계공학과에서 배우는 인공지능과 로봇  기계과에서 로봇 분야로 많이 갈 뿐만 아니라 요즘 인공지능이 많이 개발되면서      대부분의 분야에서 인공지능을 도입하고 있기 때문에 원하는 분야를 설정해서 학습할 수 있습니다.      다만 로봇을 만들고 인공지능을 적용하기에 앞서 이론 부분의 학습이 선행되어야 하기 때문에      실제로 로봇과 인공지능을 배우는 것은 고학년이 되어서야 가능할 것이라고 생각합니다.  질문 4. 직업과 하는 일도 궁금합니다. 기계공학 전공으로 반도체 분야로 취업도 가능할까요?  앞에서 말씀드린 것과 같이 기계공학을 졸업하게 되면 정말 많은 분야로 진출할 수 있습니다.      어디에서나 하드웨어(껍데기)는 존재하고 최첨단 장비의 경우 열이 발생하고      이러한 열을 없애주는 일을 누군가는 해야하기 때문에 기계공학과 학생을 뽑게 됩니다.      대부분의 대기업에서 기계공학 학생을 뽑는 것으로 알고 있으며 정말 많은 분야로의 진학이 가능합니다.  또한  4대 역학을 기반으로 재료, 동, 열, 유체에 관한 다양한 일을 할 수 있고      다양한 형상에 대한 해석을 진행하거나      공장에서 공장 기계를 돌리는 공정기술에 관해서 일을 할 수도 있으며      최근 스마트팩토리와 관하여 공장 자동화를 시키는 일도 할 수 있습니다.  반도체 분야로의 취업도 가능합니다.      삼성전자와 SK하이닉스 등의 다양한 회사에서 기계과 학생을 뽑고 있습니다.      다만 전자과 학생이 가는 파운드리 직무보다는      패키지 개발, 설비, 공정기술 등의 직군으로 많이 가는 것으로 알고 있습니다.      이 외에도 반도체 장비회사(ASML, 디스코하이테크코리아)등의 회사로 취업할 수 있습니다.    전체적으로 보면 기계과에서는 정말 많은 과목을 폭넓게 배운다고 볼 수 있는데      원하는 과목을 더 자세하게 듣고 싶다면 복수전공, 부전공 등의 방법을 이용하여      다른 전공의 수업들을 추가로 들을 수 있기 때문에      진학 후에 관심이 생긴다면 충분히 다른 수업들도 들을 수 있다고 생각합니다.      기계과에 관심을 가지신 학생분께서 기계과로 진학하여      원하는 직무를 찾고 꿈을 펼쳤으면 좋겠습니다. 감사합니다.
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