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. 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.
3. 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.
4. 신소재기초과학(Introduction to Materials Science and Engineering)
재료공학분야에서 필요한 기초이론으로써, 물질의 내부구조와 결함, 상변태의 열역학과 동역학, 재료강도학의 기초이론 및 미세조직과 기계적 성질과의 관계 등을 이해한다.
5. 신소재기초물성실험(Experiments of Basic Materials Properties
본 학과의 전과정중에서 가장 기본적으로 필요로 하는 내용을 실험·실습을 통해서 보다 더 쉽게 이해시키는데 있다. 주요내용은 금속현미경 사용과 취급과 아울러 신소재의 물성(조직학적 및 기계적 특성)을 파악하기 위해 각종 물성의 측정법에 대한 기초 이론 및 실험을 학습하고, 아울러 기기 작동법을 익혀서 학생 스스로 재료물성을 파악하고 검증할 수 있는 응용능력을 배양함.
6. 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.
7. 재료조직학(Microstructure and Its Control)
재료조직학은 순금속 혹은 합금이 액상으로부터 고상으로 응고한 후 상온으로 냉각되는 과정에서의 상의 형성과정을 이해하는 과목이다. 순금속 혹은 합금은 주어진 상태조건 (온도, 압력 등)에서 열역학적으로 가장 안정된 상 (phase)을 나타낸다. 어떤 재료에서 특정의 상이 특정의 모습과 특정의 양으로 형성되어 있는 것을 재료의 조직(structure), 혹은 미시조직 (microstructure)이라고 한다. 조직이 중요한 이유는 금속재료의 많은 기계적, 물리적, 화학적 성질이 조직에 의하여 지배를 받기 때문이다. 따라서 본 강의에서는 금속재료에서 상의 형성, 상의 종류, 상의 변화 (상변태) 등을 공부하여 재료의 조직이 어떻게 형성되며 어떻게 변하는지를 이해하여 향후 소정의 목적에 맞는 재료의 선택과 조직의 설계를 행할 수 있도록 한다.
8. 상변태(Phase Transition of Materials)
고체에서 발생하는 상변태를 열역학 및 반응속도론의 관점에서 이해하며, 핵생성과 입성장에 관한 기구를 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. 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.
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. 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.
13. 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.
14. 나노소재공학및실험(Nanomaterials Engineering and Experiment)
나노소재의 제조 방법과 물성 평가 및 응용 분야 등의 지식을 습득하게 함으로써 신기능성 융합 나노소재의 가공 및 응용 능력을 배양함. 아울러 나노소재 제조 공종에 대한 실험, 실습을 통해 실험에 대한 지식을 습득한다.
15. 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.
16. 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.
17. 소재물리학(Physics of Materials)
소재의 전기적, 열적, 광학적, 구조적 특성발현의 원리를 물리학적 개념으로 근본적으로 이해함으로써, 신소재의 설계, 합성, 특성평가에 적용할 수 있는 기본지식을 배양한다.
18. 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.
19. 금속소재학(Metals: Processing, Microstructure, and Properties)
공업재료의 근간을 이루고 있는 금속소재의 제조공정, 조직, 그리고 기계적성질에 대하여 학습한다. 제조공정 및 조직제어의 새로운 기술에 대하여 공부하여, 향후 특정의 사용조건에 부합하는 적정의 금속소재를 선택할 수 있는 기술과, 새로운 금속소재를 개발할 수 있는 기초지식을 습득함을 그 목표로 한다.
20. 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.
21. 비정질공학및실험(Amorphous Engineering and Lab)
지금까지 사용되고 있는 결정질 금속재료에 비해 고강도, 고내식성, 연자성 등의 우수한 특성을 가지고 있는 새로운 재료인 비정질합금의 제조방법, 구조, 물리적, 화학적 성질 및 공업적인 응용에 대한 전문지식을 습득하도록 한다.
22. 세라믹스물리화학(Physical Chemisty of Ceramics)
세라믹소재의 구조, 합성 결함 및 산소분압에 따른 결함 제어기구 등 세라믹 소재의 다양한 특성을 물리화학적 원리를 기반으로 이해하고 학습한다.
23. 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.
24. 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.
25. 응고및공정(Solidification Process and Lab)
액상에서 핵생성을 통해 고상으로 변화하는 응고현상을 열역학 및 반응속도론을 통해 이해하며, 고상/액상 계면에 특성에 따른 응고상의 미세조직에 대해 학습하고 주조실험을 통해 이해도를 증진시킴을 목표로 한다.
26. 재료의용접성및실험(Weldability of Metals and Labs)
용접가공에 의하여 재료가 고온의 열을 받으면 원래의 기계적 성질이 변하며 여러 용접결함들이 형성된다. 이러한 기계적 성질의 변화 및 용접결함 형성 정도를 재료의 용접성이라 하며, 재료의 실제 사용성능을 제한한다. 본 강의에서는 각종 재료의 용접성을 이론과 실험을 통하여 학습하여 재료를 안전하게 용접가공할 수 있는 능력을 배양한다.
27. 전기화학(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.
28. 환경소재학(Environmental Materials)
각 산업분야에 이용되는 금속재료의 부식방식에 관한 기초 및 응용이론을 숙지하여 플랜트, 기기, 구조물을 오랜 기간 동안 사용할 수 있는 내식재료의 선택 및 개발에 의해 에너지 및 자원의 고갈을 억제함과 동시에 지구환경을 보전하여 에코 산업화를 이룰 수 있는 기초지식을 습득 함.
29. 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.
30. 소재접합및공정(Joining Process of Materials and Lab)
용접, brazing, soldering 등 다양한 소재접합기술의 종류와 접합 원리에 대해 학습하며, 실험을 통해 이해도를 증진시킴을 목표로 한다.
31. 비파괴공학및실험(Nondestructive Engineering and Lab)
신소재제조 후 건전성 및 신뢰성평가의 기초가 되는 방사선, 탄성파, 전기 및 자기, 열적에너지의 물리적 성질을 고찰하고 방사선투과시험, 초음파탐상시험법 및 기타 비파괴검사 방법을 KS 및 ASME의 규격에 의해 익혀 신소재의 결함을 계측, 평가하고자 함.
32. 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.
33. 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.
34. 전자소재및공정(Electronic Materials and Processes)
산업 전반에 활용되는 다양한 전자소재의 종류와 작동원리를 학습하며, 실험을 통해 이해도를 증진시킴을 목표로 한다.
35. 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.
36. 현장실습(Training of Practice)
산업현장에 파견하여 현장 근무하면서 회사의 전반적인 업무를 파악/이해하고 근무 경험을 통하여 회사의 적응력을 배양하도록 한다.