열역학 대학교에서 배우는 연결 과목

본격적인 열역학이란 이름의 과목은 대학교에서 배울 수 있습니다. 대학교에서 열역학이란 이름의 과목부터 배우기 시작합니다. 그 이후에는 다른 이름의 심화된 과목들이 있습니다. 그와 관련된 포스팅입니다. 이전 포스팅에서 열역학 관련 고등학교 과목부터 대학교 열역학1, 2과 내연기관 그리고 연소와 공해에 대해서 언급하였습니다. 열역학이란 과목을 깊이 있게 배우려면 기계공학 계열의 전공을 선택해야 합니다. 이 전공들은 열역학뿐만 아니라 역학에 관한 과목들은 모두 깊이 있게 공부할 수 있습니다. 기계공학과 유사한 전공은 조선해양공학, 항공우주공학이 있습니다. 기계공학과 정확한 관계를 설명하자면 기계공학이 큰 범위에 있다고 보시면 됩니다. 조선해양공학과 항공우주공학은 기계공학의 세분화된 전공이라고 보시면 됩니다. 그래서 학교에 따라서 기계공학부 안에 기계공학과, 조선해양공학과, 항공우주공학과가 함께 있는 경우가 있습니다. 각 과의 특징에 따라 역학을 조금씩 다르게 배운다고 생각하여도 됩니다. 다시 열역학 관련 과목으로 돌아가겠습니다. 열역학 1, 2 그리고 내연기관, 연소 관련 과목들을 언급하였습니다. 열전달이란 과목도 별도로 분리되어 있습니다. 열전달이라고 하면 열역학과 당연히 관련되어 있다고 할 수 있습니다. 열전달은 열의 변화를 다루는 학문입니다. 열전달은 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다. 전도, 대류, 복사입니다. 세 가지에 대해서 간략하게 의미만 설명하겠습니다. 전도는 접해 있는 물체 사이에 열이 이동하는 것입니다. 열역학 제0법칙에 의해 열 평형 상태에 이를 때까지 열의 이동이 있습니다. 대류는 공기 흐름에 따라서 열이 이동하는 것을 의미합니다. 자연 대류도 있을 수 있고 팬에 의해서 인위적인 대류를 발생시킬 수 있습니다. 복사는 태양빛을 생각하면 쉽습니다. 한낮에 야외에 나가서 해를 쬐면 따뜻합니다. 복사 형태로 에너지가 전달되어 그렇습니다. 이것이 주변에서 쉽게 관찰할 수 있는 열전달의 세 가지 종류입니다. 열전달 과목에서는 열전달 각 종류에 따라 어떻게 열의 이동하는지에 대한 정량적 계산을 할 수 있는 이론을 배웁니다. 아마도 열전달을 배울 당시에는 배우 간단하고 이상적인 수식을 배울 겁니다. 당연히 실제와 거리가 조금 있을 수 있습니다. 실제 상황을 손으로 계산하기에는 매우 힘듭니다. 그렇다면 이렇게 간략하고 이상적인 수식을 배우는 이유는 어디에 있을까요? 이렇게 이상적이고 간략한 모델을 학습한 후에 컴퓨터 계산을 돌립니다. 아마도 열전달이란 과목에서 하지 않을 겁니다. 별도의 전산이란 이름이 붙은 과목에서 사용할 수 있는 거죠. 그때 제대로 하려면 이론 과목에서 제대로 된 이해를 해야 합니다. 그렇지 않으면 전산과목에서는 그냥 코딩 몇 줄 적고 과제 제출하고 아주 수동적으로 임하게 됩니다. 그렇게 지나고 나면 남는 것은 아무것도 없게 됩니다. 열역학 심화된 과목에는 냉동 사이클 관련 과목이 있습니다. 열역학을 배울 때도 냉동 사이클에 대한 것을 배웁니다. 이 부분만 따로 심화시켜서 학습하는 과목입니다. 냉동을 심화해서 배울 때 아마도 공조 부분도 같이 배울 겁니다. 공조란 것은 공기 조화의 줄임말입니다. 공기 조화를 찾아보면 영어로는 에어컨입니다. 공기를 순환시켜 깨끗한 공기로 바꾼다는 것을 의미합니다. 냉동 사이클이라는 것이 공기를 압축시키고 열을 빼앗고 주고 하는 과정에서 공기가 순환됩니다. 에어컨을 생각하시면 됩니다. 냉동과 공조를 같이 다루는 것은 자연스러운 일이라고 생각합니다. 이 부분은 열역학 지식만 가지고 있으면 안됩니다. 유체 역학에 대한 지식이 필요합니다. 역학을 깊이 있게 공부하다 보면 이런 지점을 맞닥뜨리게 됩니다. 바로 열역학의 심화 과목이라서 들었지만 다른 역학의 배경지식이 필요합니다. 이렇게 유체와 열 두 가지가 필요한 경우가 있듯이 다른 역학 기초가 필요한 과목들도 있습니다. 그래서 웬만하면 학점 따기 쉬운 과목 말고 전공 선택을 다 듣는 것이 어떨까 합니다. 일정 정도 학점 이상을 유지할 수 있다면 되도록 많은 전공 선택 과목을 듣고 개념을 숙지한다면 훌륭한 자산이 될 것이라 생각합니다. 시험 볼 때 문제를 잘 풀어서 학점을 잘 받으면 가장 좋습니다. 하지만 그것보다 중요한 것이 개념을 정확히 이해하고 다른 개념들과 어떤 관계가 있는지 파악하는 것이 더 중요합니다. 학부만 졸업하고 회사에 취직한다면 이러한 개념을 명확히 갖고 있는 것이 문제 해결하는데 훨씬 도움이 됩니다. 학점도 잘 받고 개념도 정확히 숙지한 것이 최선입니다. 차선은 학점은 못 받더라도 개념을 명확히 숙지하는 것입니다. 차악은 학점을 잘 받고 개념을 숙지 못한 것입니다. 최악은 학점도 못 받고 개념도 모르고 수업을 왜 들었는지 생각이 드는 경우입니다. 학점도 중요합니다. 일정 수준 이상의 학점을 갖추지 못하면 서류에서 탈락할 가능성이 높기 때문입니다. 본선 가기 전에 예선전도 통과 못하는 경우입니다. 개념을 명확히 알고 있다는 것은 엔지니어로 다양한 문제에 부딪혔을 때 풀 수 있는 실력이 됩니다. 항공우주공학을 선택했다면 학부 고학년에서 다른 과목을 수강할 수 있습니다. 가스터빈이나 추진기관 관련 과목들이 개설되어 있을 겁니다. 당연히 열역학적 지식을 필요로 합니다. 로켓 추진에 필요한 학문적 소양을 쌓는 과목이라고 생각하면 됩니다. 이런 과목을 듣는다면 깊이 있는 지식을 쌓을 수 있습니다. 자신이 기계공학 전공인데 듣고 싶은 열역학 과목이 항공우주공학과에 있다면 수강신청해서 들으면 됩니다. 서로 개설하는 과목이 다르기 때문에 관심 분야를 깊이 있게 공부하기 위해 타 전공 수업을 듣는 것은 긍정적입니다. 대학생에게 필요한 자세라고 생각합니다.