반도체 꿈나무의 수학·물리·화학 시간표 짜기
반도체학과를 생각하는 고1의 시간표에는 세 개의 기둥이 필요해요. 미적분과 기하로 이어지는 수학, 전기와 전자를 다루는 물리, 그리고 재료와 공정을 이해하게 해 주는 화학이에요. 다른 공학 학과는 물리 쪽으로 무게가 쏠리거나 화학 쪽으로 쏠리는 경우가 많은데, 반도체는 둘이 거의 반반씩 필요한 드문 분야예요.
그래서 과목 조합을 짤 때 고민이 커져요. 물리 진로선택도 듣고 싶고 화학 진로선택도 듣고 싶은데 시간표는 한정되어 있으니까요. 둘을 어떻게 나눠 담을지 순서대로 따라가 볼게요.
반도체 한 조각에 물리와 화학이 함께 들어 있어요
반도체 칩은 아주 얇은 실리콘 판 위에 수많은 회로를 새겨 만든 거예요. 칩이 왜 전기를 통했다 막았다 하는지는 물리의 질문이에요. 전자가 어떤 에너지 상태에 있는지, 전기장 속에서 어떻게 움직이는지를 이해해야 하거든요. 반면 그 회로를 어떻게 새기는지는 화학의 질문에 가까워요. 얇은 막을 입히고, 빛으로 무늬를 찍고, 필요 없는 부분을 깎아 내는 과정이 모두 물질의 반응이에요.
대학에 따라 반도체학과가 전자공학 쪽에 가까운 곳도 있고, 재료나 화학공학 쪽에 가까운 곳도 있어요. 학과 홈페이지에서 1학년, 2학년 교육과정을 먼저 열어 보면 그 학과가 어느 쪽에 무게를 두는지 금방 보여요. 회로나 소자 과목이 앞쪽에 많다면 전자 쪽, 재료나 공정 과목이 많다면 화학과 재료 쪽이에요. 기업과 손잡고 만든 계약학과처럼 특별한 형태의 반도체 학과도 있어서, 모집요강에서 전형과 졸업 후 진로 조건까지 함께 살펴보는 게 좋아요.
수학은 미적분Ⅱ와 기하를 함께
반도체를 다루는 학과는 대부분 공학 계열이라 수학 준비는 기계나 전자 쪽과 비슷해요. 일반선택 대수, 미적분Ⅰ, 확률과 통계를 거쳐 진로선택 미적분Ⅱ와 기하까지 가는 흐름이요. 중앙대 권장과목 자료를 보면 지능형반도체공학과에도 미적분Ⅱ와 기하가 함께 제시되어 있어요.
수능 수학이 대수, 미적분Ⅰ, 확률과 통계 범위로 바뀌면서 이 두 과목은 학교 내신으로만 남게 됐어요. 그래서 이 과목을 들었는지, 그 안에서 어떤 공부를 했는지가 공학 지원자의 수학 역량을 보여 주는 거의 유일한 창이 돼요.
물리와 화학, 일반선택은 둘 다
과학은 일반선택 물리학과 화학을 둘 다 듣는 걸 기본으로 잡으세요. 여기까지는 고민할 필요가 거의 없어요. 위 자료에서도 지능형반도체공학과에 물리학과 화학을 함께 권하고 있어요.
진로선택에서 갈림길이 나와요. 전자공학에 가까운 반도체학과를 생각한다면 전자기와 양자를 먼저 챙기세요. 반도체 속 전자의 움직임을 설명하는 양자 개념이 이 과목에서 처음 나와요. 역학과 에너지는 그 앞에 놓이는 과목이라 순서상 함께 듣게 되는 경우가 많고요. 재료나 공정 쪽에 가까운 학과라면 물질과 에너지, 화학 반응의 세계 같은 화학 진로선택을 하나 이상 넣는 게 좋아요.
시간표가 모자랄 때 고르는 법
모든 과목을 다 담을 수 없다면 우선순위를 정해야 해요. 첫째는 수학 두 과목과 일반선택 물리학, 화학이에요. 이건 빼지 않는 게 좋아요. 둘째는 전자기와 양자예요. 반도체라는 이름을 단 학과 대부분이 이 과목과 가장 가깝거든요. 셋째로 화학 진로선택 하나를 넣고, 남는 자리가 있으면 정보 과목이나 데이터 과학으로 넓혀 가면 돼요.
이렇게 순서를 정해 두면 학년이 올라가며 시간표를 바꿔야 할 때도 덜 흔들려요. 예를 들어 고3 1학기에 전자기와 양자와 화학 반응의 세계가 같은 시간대에 묶여 둘 중 하나만 고를 수 있다면, 지원하려는 학과가 전자 쪽인지 재료 쪽인지가 답을 정해 줘요. 아직 학과를 정하지 못했다면 고2 겨울방학 동안 학과 교육과정을 두세 곳 비교해 보고 결정해도 늦지 않아요.
학교에 이 과목들이 모두 열려 있지 않을 수도 있어요. 그럴 땐 공동교육과정을 알아보고, 그것도 어렵다면 들은 과목 안에서 반도체와 닿는 탐구로 깊이를 보여 주세요.
뉴스 한 줄을 수업으로 가져와 보세요
반도체는 뉴스에 거의 매일 나오는 분야예요. 공정 미세화, 새로운 소재, 전력 소모 문제 같은 기사를 읽다가 궁금한 단어 하나를 골라 물리나 화학 시간에 질문으로 가져가 보세요. 그 질문이 탐구가 되고, 탐구가 세특이 돼요. 거창한 실험이 아니어도 괜찮아요. 질문을 끝까지 붙든 흔적이면 충분해요. 오늘 저녁 기사 하나를 골라 모르는 단어에 밑줄을 그어 보는 것부터 시작해 보세요.