전기공학(Electrical Engineering) “ 전기공학자와 함께하는 하루 ”

하이테크 연구실에서 전기공학자가 복잡한 회로 설계 및 전력 시스템을 연구하는 모습

 

 

전기공학자와 함께하는 하루 체험기

 

1. 아침 7시: 엔지니어의 출발

 

오늘도 어김없이 알람이 울립니다. 휴대폰 알람에 쓰인 ‘하루 일정표’에는 맨 위에 굵게 “전기공학자(EE)와 하루를 살아보기”라고 적혀 있네요. 호기심 많은 ‘나’는 이 프로그램을 신청했고, 오늘부터 실제 전기공학자와 동행하며 전기공학이 어떤 학문인지, 무슨 일을 하는지 체험할 예정이에요.

 

잠깐, 전기공학이 뭘까?

• 정의: 전기, 전자, 전자기에 대한 이론과 응용을 연구하며, 전력, 통신, 제어, 정보 처리 등이 그 범위에 속합니다.

• 확장: 컴퓨터 공학, 전력 공학, 전기통신, 무선(RF), 광학·포토닉스 등 다양한 분야가 전기공학과 깊이 연결되어 있습니다.

• 협회: 전기공학자들은 흔히 IEEE, IEC, IET 등 국제 전문 기관의 회원으로 활동하거나 자격증을 취득하기도 해요.

 

이른 아침부터 벌써 흥미진진합니다. “전기”라는 단어 하나로는 다 담기지 않는 방대한 영역을 다루고 있다는 느낌이네요.

 

 

2. 오전 9시: 전력공학 현장 방문

 

전기공학자 김 엔지니어님을 만나, 첫 목적지인 지역 변전소로 향했습니다. 변전소는 발전소나 지역 배전망에서 전달된 고압 전력을 가정·산업 현장에서 쓰기 좋게 전압을 변경하는 곳이죠.

• 전력 공학이란?

전력(전기 에너지)의 생산, 변환, 전달, 분배를 연구·설계하는 분야예요. 발전소(수력, 화력, 풍력 등)에서 전기가 어떻게 만들어지고, 변전소를 거쳐 우리 집까지 안전하게 공급되는지 고민하는 게 전력 공학자들의 주요 업무입니다.

• 현장 이슈: 송전 선로의 열화, 재생에너지 연계, 전력계통 안정성 등 다양한 문제가 있고, 이를 관리·보수하는 과정에서 전기엔지니어가 설계부터 유지보수까지 활약한다고 해요.

 

김 엔지니어님이 계기판(전압·전류·주파수 등)을 모니터링하는 순간, “안전이 곧 생명”이라는 말을 실감했습니다.

 

 

3. 점심식사: 전기공학의 역사 한 스푼

 

가벼운 샌드위치를 먹으며 “전기공학의 역사”에 대해 이야기를 나눴습니다.

• 윌리엄 길버트(17세기 초)

• 정전기, 자기장 연구로 전기 과학의 초기 기틀을 닦음. “전기(electricity)”라는 말 자체를 만든 장본인.

• 알레산드로 볼타(1800년)

• 세계 최초 전지(볼타 전지)로 유명. 전기 배터리 개념이 시작됨.

• 19세기말

• 전신(전보), 전기 공급 상용화와 함께 ‘전기공학’이 본격적인 학문·산업으로 확립.

• 에디슨, 테슬라, 마르코니 등 전기·전자 기술 발전을 주도한 거인들의 시대.

 

김 엔지니어님은 “지금의 전기공학은 옛날 전기발견부터 시작해 현대에 이르기까지 수많은 발명이 축적된 결과”라고 말씀하셨어요. 전기의 역사가 생각보다 깊고도 흥미롭네요.

 

 

4. 오후 2시: 스마트 공장 견학

 

점심을 먹고 스마트 공장 현장을 둘러봤습니다. 여기서도 전기공학이 필수적이라니 신기해요.

• 자동화·제어(메카트로닉스/제어분야)

• 공장의 로봇, 센서, PLC(Programmable Logic Controller) 등은 모두 전기전자 제어 기술로 움직입니다.

• PLC 프로그램과 센서 피드백 루프가 공정 프로세스를 자동화하고 있어요.

• 전력전자

• 모터 드라이브, 변환 장치, 인버터 등 공장의 주요 설비를 제어하는 전력전자 기술도 전기공학 영역 중 하나.

• 예컨대, 로봇 팔의 서보모터, 컨베이어 벨트의 속도 제어 등이 전력전자 회로와 제어이론으로 구현됩니다.

 

김 엔지니어님은 “스마트 팩토리의 두뇌가 ICT라면, 몸통은 전기공학”이라고 비유하시네요.

 

 

5. 오후 4시: 무선 통신 연구실 방문

 

다음 코스는 김 엔지니어님의 대학원 시절 선배가 운영 중인 무선 통신 연구실입니다. 5G·6G 안테나, RF 회로 설계를 시연하고 있었어요.

• 무선 공학(RF, Radio Frequency)

• 전자기파(마이크로파, 밀리미터파 등)을 다루어 통신 시스템(스마트폰, 위성통신, 무인기 등)을 개발하는 분야.

• 광통신/포토닉스

• 빛(광섬유, 광신호)을 활용한 초고속 통신 시스템.

• 전자 대신 광자를 쓰기에, 전자기파 연구와도 겹치는 영역이 많다고 합니다.

• 이론 + 실습

• 전자회로 이론, 전자기학, 안테나 해석 등 기초 과목을 탄탄히 알아야 실제 무선 통신 설계를 잘할 수 있다고 하네요.

 

연구실에 있는 장비(스펙트럼 분석기, VNA 등)를 보니, 전압계나 오실로스코프 수준이 아닌 고가·정밀 기기들이 가득했습니다. 전기공학이란 단순히 “전선·배선”만 다루는 게 아니라, 이렇게 첨단 무선 기술까지 포함한다니 인상적이었어요.

 

 

6. 저녁 7시: 하루의 끝, 정리

 

김 엔지니어님과의 바쁜 일정을 마치고, 어느새 해가 저물었습니다. 알찬 하루를 돌아보니 전기공학이 생각보다 폭넓고 생활 곳곳에 스며들어 있다는 걸 깨달았어요.

• 분야 다양성

• 전력·통신·제어·전자·광학·메카트로닉스 등 매우 광범위.

• 컴퓨터 공학이나 재생 에너지, 나노기술, 전기화학 등과도 교차하는 경우가 많습니다.

• 전기공학자(EE)의 역할

• 산업 전반에서 전원 공급, 장치 설계, 자동화·제어, 무선 통신, 반도체, 나노소자 등 다양한 직무를 담당.

• 연구부터 현장 엔지니어링, 프로젝트 매니지먼트, 제품 생산까지 범위가 아주 넓습니다.

• 필수 역량

• 이론: 회로 이론, 전자기학, 신호·시스템, 제어공학, 전력공학 등

• 실무: 프로젝트 관리, CAD/EDA 소프트웨어(회로 설계), 계측 장비 사용 능력 등

• 전기안전 지식도 빼놓을 수 없죠!

 

김 엔지니어님이 웃으며 말씀하시길, “전기공학은 생활·산업의 혈액 같은 존재라서, 발전 가능성과 중요한 역할이 언제나 크다”라고 하네요.

 

 

이상으로 전기공학자와 동행한 하루 체험기를 통해 전기공학이 일상과 산업 현장에서 얼마나 중요한 역할을 하는지 알아봤습니다. 전기 없이 현대사회를 상상하기 힘든 것처럼, 전기공학 또한 날이 갈수록 더 다양한 형태로 확장되고 있네요. 오늘의 체험은 여기까지! “전기공학이라는 우주”에 조금 더 가까이 다가간 느낌입니다.