[물리 교과 추천 도서] <물리학Ⅰ> 물질과 전자기장

 쌤과 함께! 교과 연계 적합書 | 물리 ② <물리학Ⅰ> 물질과 전자기장 

 

취재 정나래 기자 lena@naeil.com

 

 물리학 교과 자문 교사단 

고민성 교사(경기 운유고등학교)

김충효 교사(경기 청산중학교)

이나리 교사(경기과학고등학교)

 

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개념 Check!  ✔︎ 정전기는 물체에 전하가 모여 흐르지 않고 머물러 있는 전기이며, 전자기 유도 현상은 자기장이 시간에 따라 변할 때 전압이 발생하거나 전류가 흐르는 현상을 뜻함   ✔︎ 전기의 발견부터 현대 송전 산업까지 ‘발전사’로 전기 이해하기    ✔︎ 관련 전공: 반도체학과 전기전자공학과 전기시스템공학과 정보시스템공학과 컴퓨터공학과 등

 

 

 

<전기의 역사>

 

★★★

지은이 이봉희

펴낸곳 기파랑

※★의 개수는 난도를 의미. 적을수록 읽기 쉬운 책.

 

“휴대용 스마트기기에서 전기차에 이르기까지 오늘날 인류가 현대 기술문명을 이룩하는 데 전자기학 이론의 발전은 큰 역할을 했습니다. 하지만 먼 옛날, 천둥과 번개, 정전기와 같은 자연의 전기 현상은 고대 인류에게는 그저 신비한 힘으로 여겨졌습니다. 이 책은 말 그대로 인류가 전기 현상을 정복한 역사를 친절하게 설명합니다. 특히 2부에선 19~20세기에 걸쳐 우리나라의 전기 도입과 전등·전력 사업 성장 등 다른 책에서는 쉽게 접하기 힘든 개화기 전기 기술  발전사를 다양한 사료로 알려줍니다. 책을 읽고 수업 시간에 배웠던 전자기학 법칙들을 새롭게 바라보고 물리학과 전기공학에 대한 이해와 흥미를 높여보세요.”_ 자문 교사단

 

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 ONE PICK! 함께 읽기 

이것 없으면 게임·유튜브도 없다?!   일대기로 전기와 가까워지기 

 

늦은 밤에도 밝게 빛나는 도시의 거리, 지구 반대편 뉴스를 실시간으로 알려주는 스마트폰, 집 밖에서 실내 에어컨 온도를 조절하는 앱. 일상을 편리하게 해주는 이 모든 것은 ‘전기’가 있기에 가능하다. 미래 먹을거리 산업인 인공지능과 빅데이터, 모빌리티도 이 전기가 없으면 무용지물이다. 한데 ‘공부’로 만나는 전기는 까다롭다. 이 책은 딱딱한 개념과 복잡한 공식을 늘어놓는 대신, 인간이 전기를 어떻게 알아왔고 활용해왔는지를 주목한다. 번개에 놀라던 인간이 어떻게 전기적 현상을 인위적으로 발생시켰는지, 왜 저장해두는지, 저장된 전기를 어떻게 이용했는지 등 전기의 역사를 한눈에 보여준다. 

특히 전기를 발견하고 활용하기 위해 끊임없이 도전했던 인간의 모습을 일화를 중심으로 흥미롭게 재연한다. 에디슨 전기회사에 입사한 테슬라가 직류 방식을 고집하는 에디슨과 마찰을 빚다 결국 자신의 회사를 세워 1893년 시카고 만국박람회장 대규모 점등, 1896년 나이아가라 발전소에서 버팔로까지의 전기 수송 경쟁에서 잇달아 승리하며 교류를 세계적인 전기 표준으로 만들었음을 서술한 부분이 대표적이다. 수백 장의 그림·사진은 주요 과학자와 위대한 연구·실험, 어려운 전기물리학 법칙 등을 한결 쉽게 이해하도록 돕는다. 

유튜브나 게임 없는 삶을 두려워하면서 전기는 어려워하는 학생이라면 ‘전기(電氣)의 전기(傳記)’인 이 책으로 가까워지자. 다양한 소재를 다루고 있어, 흥미로운 부분은 최근 상황을 조사하는 등의 탐구 활동으로 이어가보는 것도 추천한다. 

 

 

한걸음 더 ✔︎ 가스등과 전등의 차이와 원리를 파악하고, 최근 전등에 적용된 전기전자기술 알아보기    ✔︎ ‘직류 VS 교류’ 백년 전쟁사와 최근 달라진 양상 및 원인 조사해보기    ✔︎ 충전기에서 발생하는 고주파음의 원인을 조사하고, 해결 방안 고안해보기

 

 

 

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 대학생 선배의 독서 이야기 

연계 전공 | 전자공학과

 

“과학에 대한 호기심, 독서로 풀었죠”

 

윤성주

아주대 전자공학과 1학년 
(충북 청주고) 

 

 

Q. 전공을 결심한 계기는 무엇인가요?

컴퓨터를 좋아해 막연히 컴퓨터공학을 염두에 두고 고교에 진학했어요. 한데 다양한 과목 수업을 듣고 진로에 대한 생각도 깊어지면서 고민이 됐어요. 수학과 물리·화학을 좋아하는데, 그와 관련된 세부 분야가 정말 다양하고, 배워나가면서 관심사도 달라질 수 있겠다 싶었거든요. 대학 전공을 좀 더 파보니 컴퓨터 관련 학과는 중도에 관심 분야가 바뀌면 전과 외엔 방법이 없겠더라고요. 물리·화학의 비중도 적고요. 전자공학은 반도체부터 통신까지 분야도 넓고, 컴퓨터와도 다양하게 접목할 수 있잖아요. 대학 입학 후 진로 선택지가 넓어지고, 물리·화학을 깊게 공부할 수 있다는 점이 끌려 지원했어요.    

 

 

Q. 고교에서 독서 활동을 어떻게 했나요?

심화 학습과 탐구 활동에 도움을 받았어요. 저는 교과 공부를 할 때 질문하며 파고드는 성향이 있는데, 교과서에서 흥미 있는 키워드를 발견하면 도서관에서 관련 책을 찾아봤어요. 물리라면 물질파나 양자역학 관련 도서를 많이 봤죠. 교과서보다 내용이 풍부하고, 과학자들의 삶이나 업적을 함께 이해할 수 있어 재미있었어요. 호기심이 생기면 또 다른 책을 찾아보고요. 이런 과정을 반복하니 넓고 얕게 과학 지식을 축적하고, 그 안에서 파고들며 관심 있는 분야를 스스로 발견하고 깊이도 쌓았죠. 또 책을 읽으며 생긴 호기심이나 질문은 다른 책을 읽는 동기가 되는 동시에 탐구 활동의 주제가 되기도 했어요.   독서가 어렵게 느껴진다면 발췌독으로 시작하길 추천해요. 목차를 보고 흥미가 생겼거나 호기심을 해결해줄 부분만 읽어보는 거죠. 속독도 괜찮고요. ‘책’에 대한 막연한 부담감을 떨치면 교과서나 문제집보다 훨씬 재밌는 읽기를 경험할 수 있습니다.   

 

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 추천 도서 

 

 

 <부분과 전체>

지은이 베르너 하이젠베르크

펴낸곳 서커스

 

고교 시절 양자역학, 양자통신기술에 관심이 많았어요. 이 책은 ‘양자역학을 창시한 공로’로 노벨 물리학상을 수상한 베르너 하이젠베르크의 자서전인데요, 개인사보다 닐스 보어, 볼프강 파울리, 아인슈타인, 막스 플랑크, 슈뢰딩거 등 양자역학의 발전에 기여한 수많은 천재들의 캐릭터와 일화가 세세하게 담겨 있어 흥미로워요. 특히 지은이와의 토론과 대화, 새로운 이론에 대한 다양한 사고실험 등을 따라가면서 까다로운 양자역학의 개념을 좀 더 쉽게 이해하고, 과학자의 삶과 태도를 돌아볼 수 있었죠. 물리나 수학에 관심 있는 후배들에게 읽어보길 추천합니다. 

 

 

 

<물리가 쉬워지는 미적분> 

지은이 나가노 히로유키

펴낸곳  비전코리아  

 

물리와 수학을 함께 다룬 책이에요. 물리를 배울 때 생긴 호기심을 수학적인 관점으로 확장하거나, 공부한 수학적 개념이 물리학적으로 어떻게 적용되는지 알려줘요. 고교 수업은 교과 간 구분이 확실한데, 실제 학문은 여러 분야를 넘나들어요. 양자역학만 하더라도 화학과 물리 지식이 함께 필요하고요. 제 경우 <물리학Ⅰ>에서 배운 에너지·운동량 보존 법칙을 <미적분>에서 배운 치환적분법을 적용해 더 깊이 이해했는데, 학생부에도 관련 내용이 담겼어요. 공학 계열은 대체로 수학이 중요하다고 하죠. 왜 수학이 중요한지, 과학과 수학을 어떻게 연결하면 좋을지 이 책을 읽고 이해·도전해보면 좋겠어요.