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교과과정

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1학년 1학기

재료화학개론 124103 전공필수

본 교과목은 신소재공학의 기초이론 강좌로서 소재의 가장 기본이 되는 화학분야를 재료적 관점에 접근하여 강의가 진행된다. 본 강의 전반부는 원자의 구조를 양자역학적 관점에서 파악한 후, 원자들 간의 상호작용을 통해 이루어지는 다양한 화학결합의 원리와 특성에 대해서 이해한다.
에너지 밴드원리를 이용하여 화학결합의 결과로부터 얻어지는 다양한 재료들의 물리적 성질들에 대해서 접근한다. 또한 결정질 고상 재료를 구성하는 원자들 간의 규칙적이며 주기성 있는 3차원적 배열원리를 습득하고 재료 특성과의 연계성을 이해한다.


화학공정계산 130819 전공필수

실제 산업체의 공정은 수많은 단위공정들의 조합으로 이루어져 있다. 본 강좌에서는 여러 가지 단위공정 및 전체공정의 설계와 운전에 필요한 물질 수지식을 세우고, 계산, 분석하는 방법을 습득하여 어떠한 공정이라도 해석할 수 있는 능력을 배양한다. 아울러 공정의 설계 및 해석에 기초가 되는 여러 가지 공학개념 및 단위들에 대한 소개와 전환방법에 대해서도 학습한다.



1학년 2학기

재료물성개론 124201 전공필수

1학기의 재료화학개론에 이어지는 과목으로 재료 공정 및 물성에 관련된 기초 원리들을 공부한다. 재료 결정의 불완전성, 비정질재료, 반응속도론, 확산론, 상평형 등에 대한 기초에 대하여 학습한다. 각각의 내용들은 신소재공학과 전공과목들과 연결되기 때문에 이들을 수강하는데에 필수인 기초 지식이 된다.

2학년 1학기

재료과학 125307 전공필수

다양한 기능을 갖는 신소재를 개발하기 위해서는 미세구조에 따른 재료의 성질에 대한 이해가 필수적으로 요구된다. 본 강의에서는 결정구조, 상태도, 미세구조에 대한 기본 이론과 재료의 기계적 성질 및 전기적 성질에 대한 기초를 다룸으로써 재료의 미세구조와 특성간의 관계를 이해하는 것을 목적으로 한다.


전자재료개론 125308 전공선택

전자재료의 기본물성에 관한 이론을 습득한 후 이를 응용한 반도체소자의 작동원리 및 응용 분야에 대하여 강의를 한다. 조별로 공동연구 프로젝트를 수행하며 학생들은 본인이 선택한 전자재료의 작동원리 및 제조공정을 강의와 연계하여 습득하는 것을 본 강의의 주된 목표로 한다.


재료물리화학 125309 전공선택

재료물리화학은 물질의 구조, 화학적 성질, 화학반응을 이해하는 것을 목표로 하며, 재료의 특성 이해와 새로운 소재 개발에 필요한 열역학 원리의 기본을 배운다. 특히 기체, 액체, 고체의 성질 각 상간의 상태변화 및 화학반응 등을 다루는 기초방법을 교육하기 위하여 통계역학, 열역학 제1, 2, 3법칙 등을 다양한 예제를 통하여 배운다.


재료과학실험 125310 전공선택

본 실험 교과목에서는 재료과학에서 기초가 되는 재료의 여러 가지 기본적인 3차원적 결정구조(crystal structure) 모형을 직접 제작함으로써 결정구조에 대한 시각적 이해도를 확고히 한다. 또한 산업적으로 응용도가 높은 세라믹 재료(BaTiO₃)를 직접적으로 합성 및 소결한 후, 결정구조 및 미세구조 관찰에 대한 실습을 실시한다. 마지막으로 고체 결정의 결정립계(grain boundary)의 직접적인 현미경 관찰을 통해 결정립과 결정립계에 대한 개념을 확고히 한다.


재료이동현상론 125311 전공선택

이동현상은 모멘텀, 에너지, 물질의 세 가지 전달현상을 말하며 이 세 가지 전달현상으로 유체역학, 열전달, 확산현상을 설명한다. 본 교과 과정에서는 이 세 가지 전달현상의 기본원리에 대하여 배우고 재료공학에 있어서 여러 응용에 관하여 배운다. 본 과목의 목적은 신소재공학 전공자들에게 이동현상을 바탕으로 한 재료공정의 이해를 증진시키는데 있다.



2학년 2학기

재료열역학 125401 전공필수

이 과목에서 다루는 사항을 한 마디로 요약하면 "what determines how matter behaves?"이다. 즉, 자연 현상에서 발생하는 여러 가지 복잡한 현상을 지배하는 기본 요소와 인자를 파악하고, 이들을 종합하여 현상을 나타낼 수 있는 관계식 등을 도출한 다음 이를 이용하여 새로운 질서를 조합하는 능력을 함양함으로서 재료의 생산 공정을 설계하고 공정을 개선할 수 있는 과학적 근거를 수강자들이 이해하는데 강의의 초점이 맞춰져 있다. 이 교과는 각종 재료의 생산과 관련된 학문을 전공하는 공대학생들에게는 필수적인 교과로서, 재료, 기계, 화공 등 분야를 전공하는 엔지니어나 과학자들이 보다 체계화된 철학을 가지고 자연을 이해하고자 할 때 알아야 할 가장 중요한 분야의 하나이다. 재료의 거동과 관련된 제반 법칙 및 이를 정량적으로 표현하기 위한 약속, 재료의 구조에 따른 제반 현상학적 거동, 공정의 최적화를 위한 기본적 계산 방법 등을 다루게 된다.


재료탄소성학 125402 전공선택

자연계에서 발생하는 각종 현상을 거시적 기법으로 해석하여 초기상태에서 최종상태에 도달하는 과정을 이해시키는데 목표가 설정되어 있다.
평형의 개념과 응용에 주안점을 주어 단순상 및 복합상에서 재료의 평형거동을 예측하고 이에 따른 최적 설계조건을 계산하는 능력을 본 과목을 통하여 배양한다.


세라믹스개론 125406 전공선택

세라믹재료는 최근 산업사회의 발전에 따라서 다양한 용도에 사용되고 있다. 본 과목에서는 세라믹의 원자결합 및 결정구조, 결함에서 기인하는 물리적, 화학적, 전기적, 광학적, 기계적 특성을 소개하고, 이들이 실제 응용에 어떻게 적용이 되는지를 소개하게 될 것이다. 이러한 세라믹 부품이 제조되는 기초공정에 대해서도 소개하여 실용적인 이해를 돕게 될 것이다. 또한 강의를 통해 배웠던 내용을 기반으로 세라믹 재료의 응용에 관련된 설계프로젝트를 수행하게 될 것이다.


반도체공학 125407 전공선택

반도체 물성 및 반도체 집적회로제조 공정에 대한 개론을 공부한 후, 개별 주요 단위 공정기술에 대하여 강의를 한다. 주요 단위 공정 기술에 관한 강의는 열공정(산화 공정, CVD 공정, RTA 공정), 노광 공정, Plasma 공정, 이온주입 공정, 그리고 식각 공정으로 이루어져 있다. 본 강의에서 지향하는 점은 집적회로를 제조하는 단위 공정에 관계된 재료과학 및 재료 공학을 이해하고 응용할 수 있는 능력을 배양하는 데에 있다.


재료전산모사실습 125822 전공선택

과거의 재료연구개발은 연구자의 경험 및 직감에 주로 의존하여 이루어졌다. 그러나 현대의 개발 현장에서는 컴퓨터를 활용한 수치해석 기술이 급속도로 발전하였고 이를 활용한 가상실험, 즉, 시뮬레이션을 통해 여러 아이디어를 빠른 시간 내에 테스트하여 본 실험에서의 시행 착오를 줄여 개발기간과 비용을 단축시키고 있다. 본 과목은 재료공학에 관련된 제반 문제들에 대한 수치해석법에 대한 기초이론 및 연습으로 구성된다. 본 과목을 통해 시뮬레이션의 기본 알고리즘을 이해하고 나면 다른 최신 상용 시뮬레이션 소프트웨어들의 사용을 훨씬 쉽게 익힐 수 있을 것이다.

3학년 1학기

재료상변태 125509 전공선택

재료의 성질은 조성, 결정상과 미세구조에 의해 결정된다. 상변태는 공정에 따른 재료의 성질을 이해하는데 필수적인 과목으로, 본 강의에서는 상변태의 이해에 요구되는 기본적인 열역학, 원자확산, 재료 내 각종 계면, 핵생성과 몇 가지 확산변태에 대해 공부함으로써 재료의 상변화와 미세구조 형성에 관한 기본개념을 정립하는 것을 목적으로 한다.


반도체재료 125511 전공선택

재료의 반도체 성질을 중심으로 하는 전자재료의 이론 및 소자의 작동원리, 산업적 응용에 대해 공부한다. 반도체를 이해하기 위한 재료의 전자 구조를 고전적 모델과 양자역학적 모델로 나누어 설명하고, 이를 이용한 재료의 전기적, 광학적, 열적, 자기적 성질을 다룬다. 특히 반도체 성질이 발현될 수 있는 전자구조에 대해 설명하고 이를 위한 전자밴드구조에 대해 공부한다. 마지막으로 반도체 재료를 사용하는 각종 반도체 소자의 작동원리와 집적회로에 대해 설명한다.


박막공학 125515 전공선택

본 과목은 벌크 재료와는 다른 성질을 갖는 박막의 고유한 특성에 대하여 고찰을 한 후 박막 형성의 원리 및 형성 방법, 박막 특성 분석 그리고 박막재료 응용기술에 대하여 공부한다. 박막 증착은 크게 물리기상증착법 및 화학기상증착법의 두 가지로 나누어진다. 물리기상증착법의 경우 진공증착법, 스퍼터링법, MBE (Molecular Beam Epitaxy) 등에 대하여 화학기상증착법의 경우 상압화학기상증착법, 저압화학기상증착법, 플라스마화학기상증착법 등에 대한 강의가 이루어진다. 박막특성 분석의 경우 박막두께, 미세구조 및 화학조성 분석에 대하여 공부한다. 또한 다양한 박막재료의 반도체기술 분야, 디스플레이기술 분야, 광학기술 분야 그리고 하드코팅기술 분야에 대한 소개가 이루어진다.


에너지재료 125820 전공선택

본 교과목은 신소재공학의 핵심 응용분야 중 하나인 에너지재료에 대한 강좌로서 신소재의 에너지 관련 기초 이론과 응용 분야를 포함하는 구조로 강의가 진행된다. 본 강의 전반부는 에너지저장과 관련된 소재의 결함화학 및 물리적/화학적 특성 이론을 소개한다. 본 교과목의 후반부에서는 전반기에 교육된 기초 이론을 기반으로 구체적인 에너지재료의 응용분야를 소재 측면에서 접근한다. 특히 환경 친화적/고효율 차세대 에너지원에 대한 관심이 급증한 에너지/자원 분야의 국제적인 상황을 고려하여, 연료전지, 태양전지, 풍력을 포함한 신재생에너지 분야, 수소생산을 위한 에너지소재 분야, 및 대용량 에너지저장 분야에 대한 포괄적인 접근이 시도된다. 궁극적으로 에너지재료의 물성, 구조, 및 설계에 대한 폭 넓은 기초지식을 확보하고, 향후의 에너지 응용분야 연구 및 개발 실무 관련 응용기술 및 분석평가 능력을 확보하고자 하는 방향으로 강의가 진행된다.


결정구조및분석 125823 전공선택

대부분의 고체 재료 내의 원자들은 특정한 규칙을 갖고 주기적으로 배열되어 있으며 이를 결정이라 한다. 이러한 결정의 기하학적 구조는 고체의 물성에 큰 영향을 미친다. 본 과목의 주제는 “결정 내 원자 배열이 어떤 규칙성과 주기성을 갖는가?”이다. 고체 재료는 크게 금속, 세라믹, 고분자 재료로 분류할 수 있으며 각 재료 별로 결정 구조에 영향을 주는 인자에 차이가 있다. 그리고, 그에 따라 어떤 결정 구조를 주로 갖는지가 결정된다. 본 과목은 이러한 내용들을 공부한 후, 결정 구조를 밝히는데 사용되는 기법인 X-선 회절의 원리 및 응용에 대해서 공부한다.


금속재료실험 125825 전공선택

이 과목에서는 금속에 다양한 열처리를 가해 미세구조와 기계적(기능적)성질을 변화시키는 것을 관찰한다. 실험을 통해 미세구조와 기계적(기능적) 성질간의 상관관계를 이해하고, 금속의 기계적 성질을 향상시킬 수 있는 방법에 대해 공부한다. 열처리용 퍼니스, 미세구조 관찰용 폴리싱 장치, 인장 실험기, 광학현미경, 미세구조 분석 소프트웨어가 활용된다.



3학년 2학기

재료전기화학 125305 전공선택

주위에서 흔히 볼 수 있는 전기화학의 반응의 원리를 이해하여 장차 전기화학적 반응을 이용한 여러 응용분야의 연구 및 이해에 도움을 주는데 있다. 이 과목은 전반부와 후반부로 나누어지며 전반부는 전기화학의 기초편으로 산화환원반응, Potential의 개념, 전기화학 평형반응 등에 대하여 배우고 후반부는 전기도금, 전지 등의 전기화학의 금속재료에의 응용분야에 대하여 배운다.


기능재료 125611 전공선택

본 강의에서는 각종 산업분야와 실생활에서 사용되고 있는 여러 가지 소자들의 기본 기능과 동작원리를 이해하기 위하여, 금속 및 비금속 재료의 전기전도와 열전도, 유전특성, 자성특성에 대한 기본 이론을 습득하고 이들을 응용한 소자들의 작동원리를 이해하는 것을 목표로 한다.


디스플레이재료 125614 전공선택

본 강좌는 핵심 평판 디스플레이분야인 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 유기발광디스플레이(OLED), 전계발광 디스플레이(FED)에 대해서 주로 다룬다. 각각의 디스플레이분야에 있어서 기초적인 작동원리 및 소자구조에 대한 설명과 더불어, 사용되는 디스플레이 구성성분의 재료 및 재료가 갖추어야 할 물성에 대해 이해한다.


재료물리현상학 125615 전공선택

재료의 상 및 상태도, 확산, 응고 그리고 상변태에 관한 이론을 습득한 후 철강의 상태도 및 열처리, 재료강화이론 및 기술, 냉간가공 후 열처리 이론 및 기술, 합금이론 및 기술 그리고 반도체 및 평판디스플레이 제조공정 이론 및 기술에 관한 강의로 이루어져 있다.


재료강도학 125616 전공선택

본 과목에서는 탄소성의 기초사항, 단결정의 소성변형, 기계적 성질을 이해하는데 필수적인 전위론, 우수한 기계적 성질을 갖고 있는 금속재료의 개발 및 분석에 필요한 강화기구에 대해 공부한다.


재료공학설계및분석 125827 전공선택

본 교과목은 산업 연구 현장에서 접하게 되는 재료 개발 전략과 관련한 실무 경험에 활용할 수 있는 통계 교육과 창의적 기술 개발 전략 교육을 기반으로 한다. 통계 소프트웨어를 통한 재료 특성 평가 및 재료 공정 혹은 물성 최적화 기법을 습득하게 된다. 트리즈를 이용한 창의적 재료 설계 교육을 진행하고, 또한 재료 개발 과정에서 다수의 계측 장비를 접하게 됨에 따라 이에 대한 대응 능력과 능동적인 대처를 위해 계측/제어 소프트웨어 교육을 진행한다.


디스플레이재료및측정실험 125828 전공선택

차세대 평판디스플레이 재료 및 소자공정에 대한 이해를 목표로 진행한다. 본 교과목은 디스플레이 박막 기본 특성 평가 및 소자 특성 평가로 구성된다. 아울러 평판 디스플레이 핵심 공정 및 전기적 특성 관련 평가에 대한 프로그램 교육에 대한 소개도 병행하여 진행한다.

4학년 1학기

나노소재공학 125518 전공선택

본 강의는 나노과학 및 기술, 그리고 나노 소재에 대한 이론 및 응용을 다룬다. 나노과학의 핵심은 같은 재료라도 시편의 크기에 따라 성질이 달라질 수 있다는 것이다. 가령 금의 경우 벌크 재료는 촉매 역할 못하지만 나노입자는 촉매로 사용될 수 있고, 황화카드뮴(CdS)와 같은 화합물 반도체의 경우 나노 입자가 되면 크기에 따라 다른 색상의 빛을 내므로 이를 이용하여 입자 크기만 조절하여 적색, 녹색, 청색 광원을 만들 수 있다. 크기에 따라 물성이 달라지는 것은 크게 두 가지 효과이다. 첫째는 비표면적 효과이고, 둘째는 양자제한 효과이다. 전반부에는 나노 스케일에서의 표면 성질 및 그 응용을 다루고, 후반부에는 양자 제한 효과 및 응용을 다룬다.


표면부식학 125709 전공선택

재료의 부식 이론과 방식의 실제 사례를 병행하여 강의함으로써 재료공학 전공자로써 산업현장에서의 재료의 부식에 의한 손상에 적절히 대처할 수 있는 방식 방법 등 기초 능력을 배양하는데 있다. 이 과목은 설계과목으로 부식 환경에 대한 이해 및 설정, 재료의 선정, 내식성 분석 등의 여러 설계를 통하여 내식재료를 최종적으로 설계한다.


디스플레이공정학 125714 전공선택

정보 디스플레이 소자는 다양한 형태와 다양한 재료를 이용하여 제조되고 있는데, 본 과목에서는 현재 적용되고 있는 다양한 제조 공정의 기초 공학적 측면을 소개하고, 이들의 문제점 및 향후 발전 방향을 소개할 예정이다. 또한 차세대 공정 설계는 어떠한 방향으로 이루어져야 하는지에 대하여 term project를 부과하여 실질적인 문제점에 접근한다.


금속재료 125715 전공선택

본 강의에서는 구조용 금속재료의 기계적 성질에 미치는 미세구조, 합금성분, 열처리 등의 영향을 종합적으로 소개하고, 이들의 예를 철강재료, 알루미늄, 마그네슘, 티탄, 동 및 그 합금, 니켈 및 그 합금을 중심으로 소개한다. 이때 이들 각 합금의 특징적인 기계적 성질과 더불어 이들 재료의 핵심 적용분야에 대해서 강의한다. 이들 재료와 더불어 기능금속재료로서 Invar 합금, 수소저장합금, 초탄성합금, 솔더합금, 금속간 화합물들에 대해서도 소개하여 금속재료 전반에 걸쳐 기본소양을 갖도록 한다.


재료성형학 125716 전공선택

재료성형학은 재료의 구체적인 응용분야인 생산공정을 대상으로 소성가공에 대해 이해하는 것을 목표로 한다. 강의와 설계를 통해 소성가공방법에서 공정변수의 선택, 재료의 특성에 대한 개념을 정립하여 실용적인 측면에서 생산공정을 설계할 수 있는 능력을 기른다. 본 신소재과에서는 유일하게 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 다양한 가공사례 연구를 통한 이론의 응용능력 배양에 중점을 두며, 특히 재료의 기계적 물성이 소성공정에 미치는 영향에 대해 조사한다.


기능성파인세라믹스 125824 전공선택

본 강의는 전자/에너지/환경/생체화학/구조분야의 첨단 기술의 요체를 이루는 파인(fine) 세라믹스를 구성하는 재료들의 물리/화학적 성질 및 다양한 산업 분야에서의 응용에 대한 이해를 목표로 한다. 기존의 전통 세라믹스를 뛰어넘어 첨단 산업에 쓰일 수 있는 기능성에 초점을 맞추어 전기적, 광학적, 자기적, 열적, 기계적 성질에 대한 개념적인 이해를 토대로 다양한 공정을 통한 우수한 기능성 세라믹 재료들의 제조 사례들에 대해 살펴본다.


3D프린팅재료실험 125826 전공선택

제 4차 산업혁명의 핵심으로 차세대 산업의 핵심을 담당할 3D프린팅 기술 및 소재에 대한 이해 및 실습을 목표로 한다. 본 교과목은 3D프린팅 소재 기술 개발 동향, 3D프린팅 기술 원리, 및 3D프린팅 응용 분야에 대한 내용을 포괄적으로 다루게 된다. 아울러 3D프린팅 기술에 대한 이해를 증진시키고자, 3D모델링을 통해 3D소재 및 응용 기술에 대한 이해를 높이고, 나아가 설계된 부품에 대한 물성 평가를 포함하여 3D프린팅 소재 기술 활용의 기반을 확보하고자한다.



4학년 2학기

철강공학 125717 전공선택

철강제조분야의 연구와 생산현장에서 필요한 기초이론과 조업 응용기법을 알리는데 그 목적이 있다. 철강공학은 철을 만드는 제선공정(iron making)과 강을 만드는 제강공정(steel making)으로 나눠지며 각각 단위공정에서의 주요반응과 핵심기술을 다룬다. 또한 최근 연구가 진행되고 있는 신 제철기술에 대하여도 배운다. 학생들의 이해를 돕기 위하여 제철소를 방문하여 현장경험을 쌓는다.


창의적종합설계 125718 전공선택

본 과목은 신소재공학과의 종합 프로젝트로 전공 교과과정에서 다루어진 이론 부분의 프로젝트로의 적용, 문제해결을 위한 분석, 기획, 수행 능력 함양, 발표 시의 효과적인 의사전달, 공학인으로서의 기본소양 등을 포함하는 과목이다.


반응속도론 125818 전공선택

속도론은 열역학과 더불어 재료공정을 이해하는데 가장 기초적인 과목이다. 속도론은 화학적 속도론과 물리적 속도론으로 나눠지며 화학적 속도론은 반응속도론, 물리적 속도론은 확산으로 통칭된다. 본 과목에서는 화학적 속도론인 반응속도론에 대하여 배운다. 반응의 종류에 따른 반응속도의 변화 및 예측을 하며 재료공정설계에 대한 기초지식을 배운다.


반도체소자 125821 전공선택

본 과목은 반도체 소자의 동작 원리를 공부한 후, 소자의 제조를 위한 단위 공정들의 조합(Process Integration)과 최근 반도체 기술 동향에 대한 지식을 습득하는데 목적을 둔다. 이를 위해 반도체 재료의 기초 물성 특성과 반도체 소자의 구조에 대해 공부한다. 반도체 소자의 가공을 위한 확산, 산화, 노광, 이온주입, 박막 증착 등의 단위 공정을 소개하고, 반도체의 대표적 제품들인 Logic, DRAM, NAND Flash 각각에 대한 Process Integration에 대해 공부한다. 덧붙여서, 소자, 공정 기술에 대한 최근 이슈들에 대해 공부한다.