교과목 소개
- 교과요목
1. 공학설계입문(Introduction to Engineering Design)
공학에 대한 동기 부여하며, 창의력 및 팀워크와 의사소통 기술을 개발 시키고, 체험을 통하여 공학 설계과정을 이해하도록 한다.
2. 소재기초실험(Experiments for Material Base)
재료의 선택과 활용 관점에서 인류/산업의 기초소재와 과거/현재/미래의 기초소재 역사에 대해 학습한다. 기초소재의 관점에서 합금소재의 역학과 그 기능에 대해 학습하고 미래 신합금소재에 대해 학습한다.
3. 열역학(Thermodynamics of Materials)
물리계의 상태와 기체의 성질, 열역학 법칙, 열용량, 엔탈피, Gibbs 자유에너지, 기체 반응의 열역학 등의 개념을 숙지하여 재료공업 분야에서 발생하는 열역학적인 재현상에 관한 문제를 해결할 수 있는 지식을 습득 함.
4. 재료과학(Materials Science and Engineering)
소재의 물성을 이해하는데 필요한 재료과학적 개념들을 학습하게 하여, 소재의 응용, 개발에 필요한 기초지식을 습득하게 한다.
5. 결정구조학(Introduction to Crystallography)
원자가 규칙적으로 배열된 소재에서 결합, 원자의 배치, 규칙성, Miller index, Bravais, 점군 및 공간군 등 결정구조의 주요개념들에 대해 학습하고, 이를 바탕으로 역격자와 회절현상 등을 이해하여 X선 회절상 분석능력을 습득하는 것을 목표로 한다.
6. 물리야금학((Physical Metallurgy)
금속이나 합금의 제조·가공·열처리 중에서 물리적인 성질을 연구하는 학문. 주로 광학현미경·전자현미경에 의한 금속·합금의 조직관찰, X선·전자선·중성자에 의한 금속결정구조의 해석, 기타 비열·전자기·내부마찰·탄성의 측정 등 물리적 성격의 것이 포함된다.
7. 소재물리학(Physics of Materials)
소재의 전기적, 열적, 광학적, 구조적 특성발현의 원리를 물리학적 개념으로 근본적으로 이해함으로써, 신소재의 설계, 합성, 특성평가에 적용할 수 있는 기본지식을 배양한다.
8. 전기화학개론(Introduction to Electrochemistry)
물질간의 전자의 이동과 그것들에 의한 여러 현상을 이해하고 전기화학의 원리를 이용하여 응용될 수 있는 다양한 신소재들의 기초지식을 습득한다. 특히 전기화학변환현상을 이용하여 적용이 가능한 다양한 에너지 저장소재 및 변화 장치 등의 응용을 학습한다.
9. 소재역학개론(Mechanics of Materials)
고체 재료가 외부로부터 힘을 받을 때 재료내부에 생기는 응벽, 변형율 등의 재료의 역학적 거동을 재료강도 개념에 기초하여 탄성학적으로 해석하여, 구조물의 변형과 구조 강도에 대한 이해를 향상시켜, 각종 기계와 구조물의 설계에 필요한 기초 공학지식을 습득하게 된다.
10. 전산신소재공학및실험(IT for Advanced Materials Engineering and lab)
정보처리 및 수치해석을 통하여 문제를 해결하는 능력을 학습. 신소재시스템 관련 공학문제에 대한 접근방법과 문제해결을 위한 모델링 능력을 배양. 문제해결의 알고리즘 수립 방법을 학습. 프로그래밍과 공학용 패키지를 사용한 문제해결의 연습.
11. 전자회로와소재(Electric Circuits and Electronic Properties of Materials)
전자회로를 구성하는 RLC 회로의 기초를 배우며, 회로를 구성하는 전자소재의 작동원리를 이용하기 위해 소재의 전기, 자기적 성질 및 유전체 성질을 학습한다.
12. 컴퓨터응용설계(Computer Program & Design)
컴퓨터에 의한 자동화시스템을 이해하고 CAD시스템에 대한 지식 습득. 도면의 원리를 이해하며, 도면 설계의 기초를 학습. CAD 시스템과 자동화의 의의를 고찰하고 원리를 습득. CATIA를 이용한 도면 설계를 이해하고 숙달.
13. 소재분석및실험(Materials Analysis Lab)
재료의 성분 및 구조 분석에 사용되는 각종 기기의 개괄적 소재를 기본적인 원리 설명과 실험실 방문을 통해 익힌다. 각종 분광적인 분석(AA, FT-IR, Raman 등), 질량분석, X-ray(XRD, XRF), 전자현미경(TEM, SEM), 구조분석과 성분분석(EDS, EELS 등), 열분석(DSC, DTA, TGA, TMA 등) 및 표면분석(Auger, XPS, SIMS) 등의 소개를 포함한다.
14. 재료의전기화학적성질(Electrochemical Properties of Materials)
전기화학에 대한 기초적인 이해를 습득하고 다양한 재료의 전기화학적 특성을 탐구하며 이를 통해 여러 산업 전반에 적용되고 있는 재료와 그 전기화학 특성에 대한 이론적 이해도를 높이고자 한다.
15. 상변태(Phase Transition of Materials)
고체에서 발생하는 상변태를 열역학 및 반응속도론의 관점에서 이해하며, 핵생성과 입성장에 관한 기구를 학습한다.
16. 재료이동현상론(Transport Phenomena in Materials Engineering)
이동현상론은 물질전달 (mass transport), 열전달 (heat transport), 그리고 운동량전달 (momentum transport)에 대하여 공부한다. 고체에서의 원자 확산은 재료 관련분야에서 가장 중요한 분야 중 하나로 상변태, 표면개질, 열처리 등 여러 재료가공 공정을 이해하는데 필수불가결한 현상이다. 동시에 고체에서의 열전달과 유체흐름에서 운동량전달도 주조가공, 용접가공 등 여러 재료가공공정을 이해하는데 아주 중요하다. 본 강의에서는 각 전달현상의 학습을 통하여 여러 재료가공 공정을 이해하고 제어하는 기본지식을 습득한다.
17. 재료의변형과파괴(Deformation and Fracture of Metals)
본 강의에서는 금속재료의 전위론에 입각한 재료의 소성변형, 강화방법, 파괴 등에 대하여 학습한다. 재료의 소성변형 거동은 반복하중 및 온도에 의해서도 크게 달라지기 때문에 피로변형 및 크리프변형에 대하여서도 공부한다. 본 강의를 통하여 외부의 힘에 의하여 변형이나 파괴되지 않고 안전하게 재료를 사용할 수 있는 기초적 지식을 습득한다.
18. 나노소재공학및종합설계(Nanomaterial Engineering and Comprehensive Design)
나노소재의 이해와 제조 방법과 물성 평가에 대한 지식을 이론과 실험을 병행함으로써 기존의 소재대비 우수한 특성을 지니고 있는 나노소재의 공학적 응용능력을 배양한다.
19. 반도체소재공학및실험(Semiconducting Materials and Lab)
밴드갭, 평형전자농도, Fermi level, Fermi-Dirac 분포 등 반도체의 소재적 특성과 전하수송 현상에 대해 이해하고, P-N 접합의 원리와 diode 특성에 대해 학습하며, 밴드갭 측정 및 Hall 계수 측정 등의 실험을 통해 학습의 이해도를 증진시킴을 목표로 한다.
20. 분말공학및실험(Powder Materials Engineering and Lab)
액체적 특성과 고체적 특성을 동시에 가지고 있는 분말의 거동을 이해하게 하고, 분말의 제조 및 분말의 소결공정기술을 습득하게 하여, 산업현장에서 발생하는 제반 분말 공학적 과제를 해결할 수 있는 기초능력을 배양하게 된다.
21. 생산시스템공학및실험(Manufacturing Materials Systems Engineering and Lab)
생산시스템 개론, 생산의 프로세스시스템 및 컴퓨터 통합 자동생산시스템을 이해하여 실제 생산프로세스라인에서 요구되는 H/W적인 지식과 S/W적인 지식을 통합 습득한다. 생산시스템의 정의와 시스템설계, 시스템 최적화에 대해 학습. 자재의 흐름, 기술정보의 흐름, 다단계 생산프로세스시스템의 계획과 설계, 자동화의 의의, 컴퓨터 통합 생산(CIM)의 원리, 컴퓨터 지원 제조(CAM), 컴퓨터 지원 설계(CAD), 컴퓨터에 의한 생산관리(CAP)를 학습.
22. 세라믹스소재공학(Ceramic Materials Engineering)
세라믹스 소재의 기본적인 개념과 제조공정에 대해서 이론적으로 공부하고 실제적인 응용 분야에 대해서 소개한다. 아울러 금속 또는 비금속 소재와 세라믹스 소재의 차이점과 소재로써의 장단점에 대한 지식을 습득한다.
23. 신철강소재학(Advanced Ferrois Materials)
철강 소재에 대해서 기초 이론에 대한 지식을 쌓고, 새로운 연구주제를 찾는 연습을 한다.
재료과학 원리를 바탕으로 철강 소재 ,철강 소재의 강화기구 및 물리적 화학적 성질에 대한이해, Fe c 상태도 및 확산 변태 등의 이해를 학습한다.
24. 응고및공정종합설계(Comprehensive Design of Coagulation and Process)
응고의 원리를 이해하고 가공공정에 활용/응용하며 테슬라의 Giga Press 등 최신 응고공정을 습득한다. 응고공정에 따른 미세편석과 응고모드와 주조, 용접, 적층제조에 대해 이해하고 실습한다.
25. 전자세라믹스및공정(Electronic ceramics and process)
본 교과목은 전자세라믹스 중에서도 강유전체의 특성에 대해 학습한다. 강유전체의 특징 및 강유전성의 발현 원리를 근본적으로 학습하고, 강유전체 합성 및 세라믹스 공정을 직접 실험하여 전자세라믹스 분야의 이해도를 향상시킴을 목표로 한다.
26. 캡스톤디자인(Capstone Design)
창의적 문제 해결 능력을 바탕으로 공학적 문제를 체험을 통하여 해결하게 하며, 실제 산업현장에서 발생하는 제반공학적 문제를 이해하고 해결 할 수 있는 능력을 배양한다.
27. 반도체소자및공정(Semiconductor Devices and Processes)
MOSFET 등 반도체소자의 작동원리에 대해 이해하고, 반도체 소자 제작에 활용되는 진공기술 및 PVD, SVD, Sol-Gel 등 다양한 박막공정기술에 대해 이론과 실습을 통해 학습한다.
28. 소재강도역학(Strength Mechanics of Materials)
용접·열가공에 의한 잔류응력과 변형에 대한 전반적인 사항에 대해 학습. 용접·접합 이음부에 대한 연성강도, 취성파괴강도 등에 대해 학습. 소재의 강도해석방법으로서의 유한요소법의 이론을 이해하고 이에 필요한 매트릭스 대수, 재료역학의 기초를 습득. 평면탄성의 삼각형 유한요소에 관한 강도행렬을 유도하고 그 응용을 학습.
29. 신소재3D프린팅공정(Advanced Materials 3D Printing Processes)
합금 응고이론을 바탕으로한 적층제조야금과 공정에 대해 이해하며 아크 및 레이저 등의 주요 적층제조 공정에 대해 실습한다.
30. 하이브리드소재공학(Hybrid Materials Engineering)
시대적 패러다임의 변화에 의해서 주목 받고 있는 하이브리드소재의 구조적인 특성과 성질을 공부하고 다양한 하이브리드소재를 소개한다. 또한 미래 과학기술 발전을 위해서 반드시 필요한 것으로 예상되는 하이브리드소재의 적용 가능분야에 대해서 배우고 고찰한다.
31. 신소재데이터시스템공학(Materials Data and Engineering)
파이썬과 머신러닝, 엑셀, SQL, Chatgpt 활용하는 부분을 수업하며, 재료에서 사용하는 데이터들을 데이터를 불러오고 저장하고 분석 및 예측하는 방법을 안다.
32. 현장실습(Training of Practice)
산업현장에 파견하여 현장 근무하면서 회사의 전반적인 업무를 파악/이해하고 근무 경험을 통하여 회사의 적응력을 배양하도록 한다.