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원자력공학 Nuclear Engineering |
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1. 개요
原 子 力 工 學 / Nuclear Engineering원자력공학이란 핵분열/ 핵융합 에너지와 방사선을 이용하여 인류의 편익에 기여하는 공학의 한 분야이다. 한편 대학에서 원자력공학은 공과대학 안에 설치되어있는 원자력공학과에서 주로 연구하고 교육한다.
2. 학문의 중요성
원자력공학은 원자력을 에너지원으로 활용하거나 방사선을 활용하는 방법에 대한 학문이다.대개의 원자력공학 전공자들은 굉장히 평화로운 목적을 위해 공부한 결과를 쓰게 된다. 원자력은 엄청난 에너지를 보유하고 있으므로, 원자력 발전을 실용화한 이후로 정말 말도 안 되는 저렴한 가격에 전기를 이용하고 있다. 값싼 전기 생산은 현대인들에 생활에 결코 빠질 수 없는 전력 활용에 큰 도움이 되고 있다. 일부 환경단체 등에서 주장하는 대안(代案)에너지로 원자력을 대신하는 것은 예산이나 기술적 문제 때문에 당장 대체하는 것이 현실적으로 불가능에 가깝다.[1] 근래에 사용 중인 에너지 중에 가장 비용 대비 효율이 좋은 것이 원자력이기 때문이다.
의료계의 방사선 치료와 산업체에서 쓰이는 비파괴 검사 역시 방사선을 이용한 것이다.
물론 원자력이 인류에게 무조건 이로운 것만은 아니다. 위에는 원자력의 긍정적 사례들을 언급한 것이고 부정적 사례로 체르노빌 원자력 발전소 사고와 도호쿠 대지진으로 인한 후쿠시마 원자력 발전소 사고가 존재한다. 하지만 원자력 발전소가 지어져 있는 한 논란의 여지를 안고 있겠지만 그것을 유지, 보수, 가동 그리고 해체까지 할 기술자가 필요한 것은 당연한 일이다.
원자력이 평화로운 목적으로만 쓰이는 것은 아니다. 원자력의 파괴적인 사용으로 인류는 자신들을 공멸시킬 수 있는 ICBM과 수소폭탄 등 재래식 병기와는 차원을 달리하는 범 지구적 파괴무기를 수천 기 만들어냈으며, 이 수천기의 미사일들은 사일로, 혹은 잠수함 속에서 적국을 향해 겨누어진 채로 항시 대기하고 있다. 인류는 히로시마·나가사키 원자폭탄 투하라는 사건으로 인해 핵무기의 위험성을 이미 충분히 알고 있다.
만약 원자력 발전소가 없어진다고 하더라도, 방사능 분야 또한 원자력 공학도의 몫이다. 일반인들은 잘 모르지만, 원자력산업의 두 축을 이루는 발전/비발전 분야 중에서 규모는 비발전 분야가 더 크다. 영상의학과에서 운용하는(원래 문서에는 핵의학과라고 적혀 있었는데 CT는 영상의학과에서 운용하는 장비다. 핵의학과에서 사용하는건 PET 혹은 PET-CT.) CT 같은 방사선을 이용하는 특수한 장비들을 개발(운용은 방사선사들이 하는 거다.)하는 것도 다 원자력공학에서 하는거고, 그 외에도 비파괴 검사 같은 응용분야가 많기 때문. 이런 것들은 원전마냥 사고가 터지면 끝장나는 경우도 없기 때문에( 고이아니아 방사능 유출사고 같은 케이스가 있긴 하지만.) 원전이 망해도 존속하게 될 것이다. 따라서 수요 자체는 꾸준한 상태가 유지될 것이다.
원자력공학 전공자들이 방사선에 노출되거나 위험한 것은 아니다. 이것은 해당 인물들이 원자로운전원이 될 때나 그렇고, 원자력발전소에 들어가는 새로운 재료를 개발하거나 원전을 설계하는 공학자는 굳이 위험한 환경에 노출되지 않는다.
원자력 에너지엔 핵분열 방식 외에도 수소 핵융합 방식이 연구되고 있다. 한국에서는 한국핵융합에너지연구원(KFE)를 통해, 전 세계적으론 아직 건설중인 국제 열핵융합 실험로(ITER)와 같이 핵융합 발전 연구에 예산이 투입되고 있으며 관련 기술이 발전하고 있다. 특히 핵융합 발전을 위해서는 고온 플라즈마에 대한 지식이 요구되는데 플라즈마 또한 원자력 공학과에서 담당하는 내용들이기도 하기에 미래는 유망하다고 볼 수 있다.
3. 개설 학교
이하의 학교나열은 가나다 순이다.3.1. 과학기술원
3.2. 국립대학
- 과학기술연합대학원대학교: 원자력공학과 관련된 다양한 전공이 개설되어 있다. 오직 대학원 과정만 존재한다.
- 경북대학교 - 에너지공학부 신재생에너지전공: 교과과정 중 원자력공학 전공 트랙이 존재한다.
- 부산대학교 - 기계공학부 원자력시스템전공: 일정 학점 이상 이수하면 원자력 전공 증명서를 발급한다.
- 서울대학교 - 원자핵공학과: 학부 과정은 독립 학과로 존재하지만 대학원 과정은 에너지시스템공학부 원자핵공학전공으로 운영한다.[2]
- 전북대학교 - 양자시스템공학과: 학과 이름에는 원자력이 들어가지 않지만 원자력공학을 중점적으로 교육한다.[3]
- 제주대학교 - 원자력공학과: 2024년까지는 전기에너지공학과에서 원자력 트랙을 운영하다가 2025년부터 독립된 원자력공학과로서 신입생을 모집한다.
3.3. 사립대학
- 경일대학교 - 원자력에너지융합학과
- 경희대학교 - 원자력공학과
- 고려대학교 - 보건환경융합과학부: 교과과정 중 방사선/원자력 전공 트랙이 존재한다.[4]
- 단국대학교 - 에너지공학과: 기존의 원자력융합공학과가 에너지공학과로 변경되었다. 그렇기 때문에 여전히 원자력/방사선 전공 트랙이 존재한다.
- 동국대학교 WISE캠퍼스 - 창의융합공학부 에너지·전기공학전공: 교과과정 중 원자력/방사선 전공 트랙이 존재한다.
- 세종대학교 - 양자원자력공학과
- 인제대학교 - 원자력응용공학전공: 융합전공 (제2전공)
- 조선대학교 - 원자력공학과
- 중앙대학교 - 에너지시스템공학부 원자력전공
- 포항공과대학교 - 첨단원자력공학부: 오직 대학원 과정만 운영한다.
- 한국전력국제원자력대학원대학교 - 원자력산업학과: 오직 대학원 석사과정만 개설되어 있다.
- 한양대학교 - 원자력공학과: 1958년 국내 최초로 개설되었다.
3.4. 폐지된 대학
- 영남대학교 - 원자력연계전공: 문재인 정부의 탈원전 정책으로 인해 국내 원자력 산업이 위축되자 버티지 못하고 폐과되었다.
- 인하대학교 - 원자력공학과: 1958년에 한양대학교와 더불어 국내에서 가장 먼저 원자력공학과[5]를 개설한 대학이었으나 1962년에 폐과되었다.
- 위덕대학교 - 에너지전기공학부 원전·제어시스템공학전공
4. 커리큘럼
커리큘럼 구성은 원자력 발전, 방사선 운용, 플라즈마 핵융합 등으로 이루어져 있다.4.1. 기초 과학
4.2. 역학
4.3. 원자로
- 원자력공학개론
- 원자로이론
- 원자로계통공학
- 원자로 안전공학
- 시스템 에너지 전달공학
- 원자력재료
4.4. 플라즈마
- 플라즈마 기초
- 산업 플라즈마 공학
- 핵융합 기초
4.5. 방사선
- 방사선 의과학
- 방사선 상호작용
- 방사선 계측
- 방사선공학
- 의학물리
5. 전공자 진로
원자력공학과는 전국적으로 별로 없는 매우 희귀한 학과이다. 그리고 원자력에 대한 인식이 좋지 않고,[6] 대중적으로 알려지지도 않아 전화기에 비해 경쟁률이 떨어지는 편이다. 학사 취업으로는 전공을 살려 취업할 기업이 많지 않고, 원자력이나 방사선 관련 기업에서 가끔씩 채용하더라도 전화기 등 다른 공대 전공자들이나 방사선학과 졸업생들과 경쟁해야 한다. 원자력 대졸자 수준을 뽑는 공공기관은 한국수력원자력이 대표적인데, 그 한국수력원자력조차도 원자력 전공 직원을 많이 뽑지 않고 오히려 기계나 전기 전공을 더 많이 뽑기 때문에 원자력공학과의 메리트를 떨어뜨린다.하지만 석사나 박사까지 한다면 취업시장의 수요공급이 어느 정도 맞아 취업 걱정이 덜하다. 타 교집합이 있어 어느정도 대체가 가능한 다른 공학과와 달리 원자력공학과는 대체할만한 학과가 없어 원자력 관련 분야는 원자력공학과를 거의 뽑는다.
한수원 외에 원자력직을 별도 선발하는 공공기관은 한국전력공사, 한국전력기술, 한국원자력환경공단, 한전원자력연료, 한국원자력안전재단 등이 있다. 한수원 매년 25~30명, 한전 3~8명, 기타 회사 약 10명으로 간주하면 해마다 배출되는 원자력 전공 졸업생 350명 중 40명 정도가 매년 공공기관 대졸로 들어가는 셈이다. 여하튼 원자력 직렬은 한수원 입사시 원자로운전원이 될 확률이 높다. 참고로 한수원에 입사한다면 평생을 격오지에서 근무할 각오를 해야한다.
과학기술분야 정부출연연구기관의 경우에도 한국핵융합에너지연구원, 한국원자력연구원 등 원자력공학도들이 진출할 수 있는 곳들이 많아 다른 분야보다 정출연쪽으로의 진출도 상대적으로 수월한 편이다. 정출연 외에도 한국원자력안전기술원, 한국원자력통제기술원 등의 공공기관에서 원자력전공 연구직을 선발한다.
반도체/디스플레이/태양광 산업의 경우 학부에서 원자력공학과를 뽑지는 않는다. 하지만 플라즈마 공학이 매우 중요한 증착, 식각 장비가 있기 때문에 대학원에서 해당 전공을 하면 반도체[7], 디스플레이 등에도 취직할 수 있다.
2000년대 중반부터 2010년대 초반에 이르기까지 몇몇 원자력 관련 학과가 신설되었다. 동국대학교 WISE캠퍼스, 세종대학교, UNIST와 중앙대학교 등에 원자력공학과/원자력전공이 신설되었다. 하지만 2020년대에는 학과 신설 추세가 다시 주춤하고 있다.
사실 상위권 학교를 졸업했더라도 펑펑 놀면 원하는 일자리에 가지 못할 수 있고, 설령 하위권학교를 졸업했더라도 열심히 노력하여 인정받을만한 실력을 쌓았다면 취업의 가능성은 커진다.
다만, 탈원전 정책으로 인해서 전공자들이 주로 진출하는 원자력발전소 관련 일자리가 축소될 전망이다. 원자력 공학과 진학을 고민한다면, 그 이외의 기관 진출을 염두에 두는 것이 좋을 것이다. 다만 미국의 트럼프 대통령이 원자력 부활 정책을 폈었고 EU 또한 원자력 폐지를 중지하고 원자력이 환경 보호에 도움이 된다는 사실을 인정함으로써 해외로 나가는 길은 생겼다.
5.1. 원자력기사
필기와 실기로 나뉜다. 시험장소는 대전컨벤션센터, 충남대학교(백마교양교육관) 등에서 치뤄진다.필기는 9월경 일요일 오후에 시행된다.
실기는 10월말~11월초에 시행되며, 2023년부터 필답형(100분)으로 진행된다. 60점 이상 맞으면 합격.
예전에 작업형이 있었을 때는 작업형으로 방사선측정기 측정 실험( 가이거 계수기)를 하는데 시험장에서 알려주는 대로 따라하기만 하면 된다고 하며, 수험자들 사이에서 점수 차이도 크지 않았다고 한다.
5.2. 원자력발전기술사
항목 참고6. 여담
조선일보사가 발간한 꺼지지 않는 연구소 p.116에 따르면 세계 최초로 대학에 원자력학과를 개설한 나라가 한국이라는데 잘못된 설명이다. 노스캐롤라이나 주립대학교가 1955년으로 최초이다. 국내에서는 1958년에 한양대와 인하대에서 최초로 개설했다.[8]원자력공학과라고 꼭 위험한 건 아니지만, 북한과 이란에서 핵개발에 투입되면 매우 위험하다. 먼저 북한의 전공자들은 대부분 핵개발에 투입되는데 안전장치가 미흡하기 때문에 많은 사람들이 일찍 죽는다. 그리고 이란에서 핵개발을 하는 과학자들은 모사드에게 폭탄으로 종종 암살당한다.
7. 관련 문서
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메칸더 V: 한국판 주제가에 "원자력 에너지에 힘이 솟는다"라는 가사가 있어서 이를 응원가처럼 부르는 예들이 있었다. - 방사선
- 아크 리액터: 아이언맨의 에너지원.
- 원자력
- 원자력 발전소
- 원자로운전원: 교육용/연구용/발전용 원자로를 운전하는 기술종사자이다.
- 원자로
- 플라즈마: 핵융합 시 플라즈마를 어떻게 다루느냐가 가동의 관건이기 때문에 주로 원자력공학자들이 플라즈마를 다루는 기술들을 연구하고 있다.
- 핵분열
- 핵융합
- KSTAR: 한국핵융합에너지연구원 내의 핵융합 원자로이다.
8. 나무위키 내 관련 인물들
맨해튼 계획 이전까지의 주요 인사들은 대개 유명한 이론/실험 물리학자들이고, 냉전이 시작된 20세기 중반 무렵부터 원자력 공학의 분야가 갈라졌다.- 알베르트 아인슈타인: 그 유명한 공식, E=mc^2면 설명이 필요없다.
- 줄리어스 로버트 오펜하이머: 맨해튼 계획의 총 책임자.
- 엔리코 페르미: 물리학자 겸 원자로의 아버지
-
하이먼 리코버:
미합중국 해군의 원자력화를 이끈
까탈스러운 늙다리군인. - 아나톨리 댜틀로프
- 서균렬: 서울대학교 명예교수
[1]
태양광 에너지 집열판으로 서울의 옥상을 전부 뒤덮어도 수요 충족이 되지 않는다. 그리고 태양광, 풍력은 발전량이 기후, 밤낮 등의 여러 조건에 따라 달라져 기저전력을 이룰 수 없다는 문제를 안고 있다.
[2]
따라서 대학원 과정은 원자핵공학과와 에너지자원공학과가 함께 묶여있다.
[3]
원자력공학을 베이스로 한 분야가 양자시스템공학이다. 그리고 대학원 과정은 플라즈마 및 양자빔응용공학과로 운영한다.
[4]
과거 고려대학교 방사선학과의 방사선/원자력 전공 교수들이 해당 학과로 넘어왔기 때문이다.
[5]
엄밀히는 1958년 응용물리학과 원자력공학 전공으로 문을 열어 1959년에 학과명을 원자력공학과로 개칭했었다.
[6]
일례로 모 대학 원공과에선 한창
원자력 사고가 터지던 70~80년대에 타과 학생들이 교수실이나 과방에 방사능으로 기형이 된 괴물을 교수나 학생이랍시고 그려놓고 튀는 장난이 횡행했다는 이야기가 있다.
[7]
삼성전자,
하이닉스
[8]
인하대 원자력공학과는 현재는 존재하지 않음