[진로 로드맵] 공학계열, 메카트로닉스공학과와 로봇공학과 진학에 도움이 되는 정보 정리

 

진로 로드맵 - 공학계열 진로 사용설명서 - Part1. 메카트로닉스공학과와 로봇공학과 

메카트로닉스는 기계공학과 전자공학의 합성어로 기계기술과 전자제어 및 정보처리기술 등을 응용하여 다양한 시스템을 구성하는 것을 의미한다. 따라서 관련 학과에서도 컴퓨터구조, 전자회로 등의 전자공학 기초분야를 비롯해 기계시스템, 제어기술 등 기계공학과 관련하여 이론과 실습을 병행해서 공부한다.

 

© FaKra, 출처 Pixabay

 

 

 

1. 메카트로닉스공학과 진학에 도움이 되는 교과는?  

교과영역	교과(군)	공통과목	선택 과목
			일반선택	진로선택
기초	국어	국어	화법과 작문, 독서, 문학, 언어와 매체
	수학	수학	수학I, 수학II, 미적분, 확률과통계	실용수학, 기하, 수학과제 탐구
	영어	영어	영어회화, 영어I, 영어II, 영어 독해와 작문
	한국사	한국사
탐구	사회	통합사회
	과학	통합과학	물리학I, 화학I	물리학II, 화학II, 과학과제탐구
생활교양	기술 · 가정		기술 · 가정, 정보
	교양		환경, 실용경제, 논술	공학일반, 창의경영, 지식재산일반

 

 

2. 메카트로닉스공학과 로봇공학 관련 학과와 학교는?  

메카트로닉스공학과, 로봇공학과, 스마트팩토리학과, 전지자동차학과, 항공메카트로닉스학과 등이 있다.

학교	학부/학과명	전공 및 특이사항
광운대	로봇학부 지능시스템전공	- 로봇 관련 기술 외에도 수학, 영어, 전공실습을 동시에 강조하는 쿼드(Quad)시스템으로 교육한다. 전기, 통신, 컴퓨터, 전자, 소프트웨어 그리고 기계를 총체적으로 학습하고 C프로그래밍, 회로이론을 학습하여 휴머노이드, 인공지능을 만드는 지식을 습득하여 대하원생이 되어 직접적인 연구를 수행한다.
부산대	나노메카트로닉스 공학과	- 기계공학, 전기 · 전자공학, 재료공학으로 이루어진 학제 간 융합공학교육을 통하여 나노전기기계융합소자, 나노소자공정 및 초정밀가공 분야 이론 및 실무지식을 겸비한 인재로서 향후 반도체 / 디스플레이 / 나노 · 마이크로 전자소자 및 초정밀가공 산업 발전을 주도할 고급기술인력 양성을 목표로 교육한다. - 삼성전자, 삼성디스플레이, 삼성중공업, LG전자, SK하이닉스, 두산인프라코어, 현대자동차, 현대중공업 등 전공 분야 글로벌 기업체 또는 한국수력원자력, 한국서부발전 등의 공기업에 취업하는 등 국내 나노과학기술 분야 학과 중 최고수준의 취업 실적을 보유하고 있다.
성균관대	바이오 메카트로닉스학과	- 바이오메카트로닉스(Bio-Mechatronics)는 생명공학, 기계 및 전자공학의 합성어로서 전자공학, 기계공학, 컴퓨터공학 분야의 기술과 지식을 바이오 산업 및 의학분야를 비롯하여 산업계 전반에 걸쳐서 효율적으로 접목하여 통합하는 새로운 융합학문이다. - 보건복지부 지정 인체구조영상화 신기술개발센터 유치, 디지털팩토리/바이오메카트로닉스센터 설립, BK21사업 참여 등의 성과를 이루며 바이오메카트로닉스 분야의 발전에 중추적 역할을 하고 있다.
인하대	메카트로닉스 공학과	- 기계 분야를 기초로 하여 전기 · 전자공학을 복합적으로 연계시키고 산업 시스템에 실제로 적용하는 학과로, 특히 역학을 중심으로 기계의 운동을 지배하는 근본원리와 전기전자 계측, 구동, 마이크로프로세서, 소프트웨어 등을 교육한다. - 세부전공으로 지능기계와 전기전자 트랙으로 나누어진다. 기계계열 및 전자계열 호사 모두를 대상으로 할 수 있으며, 자동화 기구 설계 및 제작 분야, 자동제어 기술 개발 분야, Micro-Processor 응용 기술 분야, 자동화시스템의 운전/보수 분야와 더불어 가전업체 및 자동차, 정밀기계와 아울러 공장 자동화 설비, 계측장비 등의 분야를 담당할 수 있다.
창원대	메카트로닉스대학 제어계측공학전공	- 실제 시스템 구현 능력을 갖도록 교육과정을 구성하여 교과내용면에서도 센서, 프로세서, 컴퓨터 프로그래밍, 제어 등 전기, 전자 분야의 기본내용이 모두 포함되어 있으므로 전기, 전자, 기계제어 등 어떤 분야로의 진출도 가능하다. 따라서 진출 분야도 전기, 전자 분야 뿐 아니라 로봇시스템 및 부품산업, 발전제어, 반도체 제조장비 분야에 까지 폭넓게 진출하고 있다. - 세계적인 반도체메이커 '(주)인피니언'과의 MOU에 의해 트랙에서 개설되는 모든 실험 및 설계과목에 활용되는 프로세서를 무상으로 공급받고 있으며 한국전력, 삼성전자, SK하이닉스, LG디스플레이, 한화기계 등 주요 기업과 베트남에 이르기까지 국내외의 여러 분야에 걸쳐 광범위하게 진출하고 있다.
한국기술교대	메카트로닉스 공학부	- 생산시스템전공, 제어시스템전공, 디지털시스템전공 세 분야로 나누어져 이론과 실습을 병행하여 학습하고 있다. - 또한 현장체험학습과 인턴 경험을 통해 삼성전자, LG전자, KT, 현대모비스뿐만 아니라 현대자동차, 두산인프라코어, 볼보코리아 등 다양한 분야에 진출하고 있다. 대기업 25%, 공공기관 25%, 취업률 88%를 자랑할 정도로 우수한 학과이다.

 

3. 로봇공학과에서 수강하는 대표 과목은? 

◈ 재난구조로봇대회를 구경해보니 생각보다 로봇이 재난 상황에서 제대로 이동하지 못하는 것을 봤는데 이런 문제를 해결하기 위해서 필요한 과목은 무엇인가요?

센서공학과 동역학을 배워야 합니다.

물리량에 관련한 신호를 발생하는 센서(트랜스듀서)의 특성, 발생된 신호의 처리와 변환, 전송, 응용방식 등을 이해하고 재난 상황을 빠르게 판단하고 헤쳐 나갈 수 있는 제어공학에서 여러 가지 기계적인 시스템의 수학적 모델링을 통해 원활하게 움직이도록 하면 이런 문제를 해결할 수 있습니다.

 

◈ 전쟁 시 군인들이 너무 위험한 상황에서 죽을 수도 있는데, 배틀로봇을 만들어 이를 대신하면 좋을 것 같아요.

여러 나라에서 로봇이 인간 대신 전쟁에 참여하여 다양한 정보를 사령부에 전달할 수 있도록 연구하고 있습니다. 배틀로봇설계라는 과목을 통해 전쟁에서 필요한 다양한 경우의 수를 조사하고 이를 로봇에 적용해보고 설계방법과 전략에 대해 배운다면 배틀로봇을 현장에 적용할 수 있을 것입니다.

 

◈ 휴머노이드 로봇설계는 무엇인가요?

사람의 모습으로 인간처럼 움직이는 의인화 로봇을 휴머노이드 로봇이라고 합니다. 보스턴 다이내믹스의 '펫맨'이 가장 대표적인 사례죠. 

이전에는 동물의 행동 방식을 모방한 4족 보행 로봇 개발을 했는데 이제는 2족 보행 로봇을 연구하여 러닝머신 위에서 뒤뚱거리며 균형을 잡을 정도로 기술이 발전했습니다. 휴머노이드 로봇은 인간과 디지털 사회의 가교 역할을 하는 것으로 이를 이해하기 위해서는 휴머노이드 로봇설계 과목과 마이크로프로세서, 엑츄에이터 등을 배우는 것이 중요합니다.

 

◈ 로봇이 명령한 대로 움직이기 위해서는 사전에 프로그래밍 되어 있어야 하는데 이런 지식은 어디서 배울 수 있나요?

마이크로 컨트롤러 보드를 먼저 학습해보길 권합니다. 특히, 아두이노를 통해 쉽게 관련된 지식을 익히고 배울 수 있습니다. 그런 다음 임베디드 시스템 과목이 있어, 하드웨어/펌웨어 디자인의 기초 및 응용에 대해서 다루고, 하드웨어 및 펌웨어 파티션닝, 회로 설계, 회로 디버깅, 임베디드 프로세서 사용법 및 구조에 대해서 공부한다면 로봇을 원하는 대로 움직일 수 잇을 것입니다.

 

 

4. 관련 자격 

메카트로닉스기사, 메카트로닉스산업기사, 일반기계기사, 기계설계기사, 기계설계산업기사, 생산자동화산업기사, 자동차산업기사, 무선설비기사, 무선설비산업기사, 정보통신기사, 정보통신산업기사, 통신선로산업기사, 전자계산기사, 정보처리기사, 정보처리산업기사, 전파전자통신기사, 전파전자통신산업기사, 전자계산기제어산업기사 등

 

 

5. 졸업 후 진출 분야 

일반기업 : 자동차, 중공업, 항공, 조선, 발전회사, 공작기계, 의료기기, 등 기업체 생산라인 관리, 기업체 연구소

 

공공기관 : 중앙정부 및 지방자치단체(기계직), 한국기계연구원, 한국생산기술연구원, 한국표준과학연구원, 한국과학기술연구원, 한국원자력연구원, 한국국방연구원, 산업연구원 등

 

 

6. 로봇공학의 현재와 미래는? 

로봇공학에서 이산수학, 수치, 정역학 등 수학에 관한 내용을 많이 배운다. 

간단한 로봇을 만들 때는 수학적 지식이 필요 없어도 충분히 만들 수 있다. 하지만 자신이 원하는 기능을 추가하고 문제를 해결할 때에는 수학적 지식이 바탕이 되어야 하므로 수학을 잘하는 것이 로봇공학자로서 성공할 수 있는 비결이다. 

 

협동로봇이란 로봇과 사람이 함께 협업하여 일하는 경우가 많아지고 있는데 이처럼 사람과 함께 협업하여 일하는 로봇을 협동로봇이라고 한다. 로봇과 사람 사이에 안전펜스 없이 함께 작업이 가능한 로봇으로 작업자의 효율성과 생산성을 증대시키는 이점이 있다. 협동로봇의 적용 사례는 방송 카메라 로봇, 영상 통신로봇, 반도체이송로봇, 의학수술 로봇 등 다양한 분야에 활용이 되기에 어떤 로봇을 제작하는지에 따라 관련된 지식과 센서 공학, 통신공학 등을 익히는 것이 중요하다.

 

나노로봇을 사람의 몸속에 주사기로 투입하고, 신체 외부에서 전자기장을 이용해 암세포에 정확하게 다가가도록 유도한다. 암세포에 반응하는 엽산(folic acid)을 연결하면 암세포를 찾아가서 암세포만 선택적으로 제거한다.

또한 열을 머금는 금 나노입자와 '폴리 도파민'을 코팅해 주입한 뒤 신체 외부에서 근적외선을 쪼이면 원하는 위치에서 약물이나 열을 방출해 암을 치료한다.

다른 생체 분자의 접근을 막는 폴리에틸렌 글리콜(PEG) 분자를 나노로봇에 붙이면 약효를 더욱 향상시킬 수 있으며, 환자 몸에 투여된 후 CT나 MRI 등 의료 영상 장비로 몸속에서의 치료과정을 모니터링한다면 부작용을 최소화한 국소 암 치료에 큰 효과를 얻을 수 있다.

 

 

7. 로봇공학계열 추천도서 

도서명	저자	출판사
공학이란 무엇인가?	성풍현	살림
로봇 공학의 기초	카도타 카즈오	성안당
로봇이 온다	일라 레자 누르바흐시	레디셋고
로봇시대에 불시착한 문과형 인간	다카하시 도루	한빛비즈
에너지 절감형 미니모바일 로봇	김성진, 심승환, 오도봉	충북대학교편집부
4차 산업혁명 로봇산업의 미래	고경철, 박현섭, 황정훈, 조규남	크라운출판사
휴보, 세계 최고의 재난구조로봇	전승민	예문당
로보스케이프	김기홍, 김명석, 김윤명, 김진택, 박상준	케포이북스
로봇은 인간을 지배할 수 있을까?	이종호	북카라반
로봇시대, 인간의 일	구본권	어크로스

 

자료출처 :  공학계열 진로로드맵