교과과정

결정구조를 해석하는데 필요한 기초결정학 이론을 설명하고, 결정구조해석수단인 X-선의 성질 및 결정구조해석 이론에 대한 논한다.

응용되는 환경에 가장 적합한 재료를 제조하기 위해서는, 변화하는 환경에 적합하게 대응할 수 있도록 재료의 내외부 성질이 변화되는 재료를 제조하는 것이 필요하다. 이러한 재료를 경사기능 재료라 일컬으며, 본 강좌에서는 경사기능 재료의 제조 방법 및 특성변화에 대해 다룬다.

신체 경조직은 인산칼슘 입자와 콜라젠의 유무기 복합 구조로 세포 활동의 결과 생성 및 유지된다. 경조직이 손상되었을 경우 회복을 위해 부위별, 학과별로 다양한 소재가 활용되는데, 본 교과목에서는 경조직의 회복과정, 소재의 종류와 세포활성, 세포의 활동에 적합한 미세구조 등을 주제로 강의를 진행하며 경조직 재생에 필요한 소재의 제작 방법에 대해 소개한다.

계면은 재료구조의 핵심 요체를 이루고 있다. 즉 재료의 성능은 계면특성에 의해 좌우된다고 볼 수 있다. 그러므로 재료 자체의 성능을 제어하기 위해서는 입계 등의 계면에 대한 이해가 필수 불가결하다. 따라서 본 교과서에서는 입계와 같은 계면의 구조 및 열역학, 계면특성, 계면이동 등에 대해서 학습할 것이다.

금속재료의 미세구조와 기계적, 전자기적, 화학적, 광학적 특성 등과의 상관관계에 대한 깊이 있는 내용을 종합적으로 학습한다.

고온에서 고체상의 프로세스는 매우 복잡하다. 고온의 세라믹스에서 나타나는 결함, 확산, 핵생성 및 성장, 상의 변화, 고상-고상반응, 고상-기상 반응을 다룬다.

고체의 구조결함과 전자적결함의 생성원인과 유형 및 특성에 대해 논하며, 이들 결함이 물질의 전기, 전자 특성에 미치는 영향에 대해서도 고찰한다.

고체물리학의 기본적인 이론과 반도체의 전기전자적 성질, 광학적 성질 등에 대해 논한다.

금속의 압연, 단조, 드로잉, 압출등 제반가공공정의 심화된 이론을 강의하며, 각종 금속가공장치에 대하여 고찰한다.

금속의 부식원리, 금속부식의 종류, 부식의 공업적 제어 등에 관한 제반 이론을 전기화학적 측면에서 고찰하고 부식방식에 대한 기술적인 대처방안에 대해 학습한다.

각종 열처리 등에 의해 발생하는 금속 상변태의 주요 기구를 파악하고, 변태에 따른 금속조직의 변화를 고찰하며, 이러한 변화의 기본요소가 되는 확산 결정결함거동 등을 구체적으로 강의한다.

금속 재료의 미시적 구조의 구성요소에 관한 기본적 사항을 학습한다. 다원계재료의 구조, 다원계상태도, 재료의 성질과 조직과의 관련성을 종합적으로 강의한다.

금속 표면에 특수한 기능 및 성질을 부여하기 위한 공학적 처리기술에 대해 그 이론과 실제를 광범위하게 논한다.

전자 소자 및 부품에 적용되는 다양한 금속 박막 계면에 대한 정량적 계면접착 에너지 측정 관련 이론, 방법 및 분석 기술 습득을 통해 실제 적용 사례에 대해 심도있게 배운다.

재료의 물성은 성분과 조성, 그리고 내부구조에 따라 결정되므로 재료의 분석과 평가는 재료의 선택과 사용에 선행되어야 하는 필수요소이다. 특히 첨단기기를 활용한 성분 및 구조에 대한 정량 및 정성 분석과 평가는 매우 중요하다. 따라서 본 교과에서는 첨단 분석기기를 중심으로 이론과 기기의 원리와 구조를 공부하고 시편의 준비와 분석기법, 정성 및 정량분석 등을 실습한다.

각종 나노전자 소자에 사용되는 배선 재료에 대한 전기적, 열적, 기계적 신뢰성과 재료 미세구조와의 관계에 대해 심도있게 배운다.

기존의 거시적 소재와 다른 경향을 보이는 나노소재의 기계적 거동에 대한 이론과 측정 방법에 대하여 종합적으로 학습한다.

재료가 나노크기로 작아지게 되면 전기적 특성에 많은 변화가 일어나게 된다. 따라서 공정에 따른 특성 변화와 특성 변화를 측정하기 위한 방법 등이 필요한다. 본 강의에서는 나노 재료를 만들기 위한 공정과 나노재료의 특성 평가 방법 및 특성 제어 방법에 대해 강의한다.

본 교과목에서는 각종 나노재료의 합성, 가공 및 미세구조 분석에 관한 이론과 기술 사항에 대해 학습하고, 특유의 기계적, 자기적, 전기적, 광학적 및 화학적 특성에 대한 분석과 고찰이 이루어진다. 그리고 이 재료를 이용한 응용기술의 전개에 대해 공부한다.

각종 전자소자를 외부에 연결하는 전자소자 패키징 단위 공정 및 각 공정에 사용되는 주요 재료에 대한 물성과 응용에 대해 체계적으로 배운다.

다공체 재료는 체적의 15-95% 정도가 기공으로 이루어진 재료로 기존의 치밀한 재료가 갖지 못하는 새료운 특징을 가지고 있거나 부여할 수 있는 재료이다. 세계적으로 주요 이슈가 되고 있는 환경, 에너지 관련 분양의 핵심재료로서 개발, 적용되고 있다. 다공질 재료의 기본원리, 제조

금속과 환경과의 반응에 의한 손상을 방지하기 위하여 라이닝과 도장법이 사용되고 있다. 금속과 라이닝/도장층과의 상관관계, 라이닝과 도장법의 특징과 손상열화에 대하여 강술한다.

첨단 전자 소자는 나노크기로 소형화가 이루어지고 있다. 이러한 미세소자의 성능 향상을 위해서는 나노 재료의 전기적 기계적 광학적 특성 등을 제어해야 한다. 본 교과목에서는 미세소자에 사용되는 재료들의 공정과 미세구조 그리고 특성에 대해 강의한다.

바이오 세라믹스는 크게 생체관련 세라믹스와 생화학관련 세라믹스로 구분된다. 생체관련 세라믹스는 고분자나 금속에는 없는 우수한 생체 친화성을 가진 인공뼈나 치과재료 등의 경조직 대체용 기능재료와 인공혈관, 인공기관 등의 연조직 대체재료를 의미하며, 생화학 관련 세라믹스는 여과, 흡착 또는 촉매 등의 작용을 이용하여 의학 및 생화학 분야에서 이용되는 다공질 세라믹스를 말한다. 이러한 바이오 세라믹스의 종류, 특성, 제조기술, 응용 등에 대해 강의한다.

박막증착 관련 하여 실제 디스플레이와 반도체 분야에서 활용되고 있는 기술들을 분야별 그리고 공정별로 설명하고 이에 대한 습식 및 건식 코팅을 적용하여 실제증착 혹은 성막 공정을 통해서 제품에 어떠한 영향을 미치는지 체계적으로 학습 지도함.

박막재료의 전기적, 자기적, 광학적 성질은 박막의 기계적 성질에 의해 크게 영향을 받기 때문에, 이것을 정확히 이해하는 것은 매우 중요하다. 기초 탄소성 역학을 바탕으로 박막 내 응력 형성, 미세변형기구, 응력 측정 및 해석 방법 등에 대하여 배운다.

박막재료의 기본성질, 제조기술, 특성측정 및 특성해석, 제조공정에 따른 특성제어 등에 관하여 광범위하게 고찰하며 이들 재료의 유용성, 용도에 대해 강의한다.

박사학위과정 학생들의 논문작성 요령 및 방법등에 대해 지도한다.

박사학위과정 학생들의 논문작성 요령 및 방법등에 대해 지도한다.

반도체 공학의 기초와 응용, 반도체 세라믹스의 제조 및 그 구조와 물성에 대해 논한다.

본 교과목에서는 구조물 및 기기설비 등에서 발생하는 부식 문제를 저감하고 그 수명을 연장시키기 위한 부식 방지에 대한 이론과 실기에 대하여 강술한다. 본 교과목은 토목, 건축, 기계, 금속 등의 여러 학문 분야가 공유되어 있는 학문 분야이다.

부식을 방지하기 위해서는 여러 가지 방법이 사용되고 있다. 그 중에서 전기화학적인 방법을 이용하여 방식을 행할 때 효율적인 방식을 위하여 경험적인 방법과 컴퓨터시뮬레이션 방법을 이용한다. 본 교과목에서는 경험적인 방식설계와 컴퓨터시뮬레이션을 통한 방식설계에 대하여 강술한다.

세라믹복합재료의 구성소재의 종류 및 특성, 계면상호작용, 세라믹복합재료의 이론과 강화기구, 종류, 제조기술 및 특성을 강의한다.

금속과 환경이 접하게 될 때 필연적으로 발생하는 금속의 부식손상에 대한 모델의 정립과 이 모델을 통한 금속의 수명을 예측하고 평가하며 분석하는 내용에 대하여 강술한다.

근래 들어 금속의 경우에도 분말을 이용해서 부품 소재를 제조하는 경우가 급증하고 있다. 더불어 다양한 분말재료에 대한 전공 지식을 폭넓게 습득하는 것이 전공 응용력을 확대하는데 필요하다. 이를 위해 본 강좌에서는 금속 분말 등 다양한 분말재료에 대한 분말의 특성, 분말제로 및 제어, 분말처리, 분말가공 및 성형, 소결 등에 대해 학습한다.

각종분체의 독특한 성질, 특성제어, 가공기술에 관하여 강의하는데, 이에는 원료분말제조, 분체특성의 평가, 압축성형 및 소결 등에 관한 기본사항이 포함된다.

무질서 원자배열 구조를 가지는 비정질 금속의 형성원리, 제조기법, 물리적 성질 및 응용특성에 대하여 종합적으로 강의한다.

세라믹스를 포함하여 대부분의 재료는 광물로부터 얻어지나. 따라서 재료산업에서는 광물에 대한 이해와 지식이 필수적이라고 할 수 있다. 본 교과목에서는 광물을 재료로 활용하기 위하여 광물의 종류와 화학조성, 물리적인 특성을 강의한다.

상평형에 관련된 열역학적 기초이론, 상평형관계를 도식적으로 나타낸 상평형도의 기본원리 및 해석기법, 주요 세라믹스들의 상평형도의 이해 등을 강의 한다.

본 교과목에서는 인체에 삽입 또는 접촉되는 생체재료의 제조, 물리적 성질, 화학적 성질 등에 대하여 강술한다. 생체재료는 의학계의 필요성에 의하여 최근에 많은 연구가 진행되고 있는 분야이다. 본 교과목을 통하여 의학과 재료학의 학문간 분야를 공유하게 될 것이다.

석사학위과정학생들의 논문작성 요령 및 방법등에 대해 지도한다.

세라믹 공학의 주요 분야 즉 소결, 성형, 원료, 구조 세라믹스 등에서 최근 문제가 되고 있는 점을 논문을 통해 알아보고 이를 해결하기 위한 신기술 혹은 방법을 조사한 후 이를 적용할 수 있는 능력을 배양한다.

기본적인 세라믹공정에 대한 이해와 표면화학, 분체분석, 액상을 이용한 슬러리 공정의이해, 레올로지, 성형등 제조공정에 대한 물리 화학적 기반지식에 따른 세라믹공정에 대해 강의한다.

세라믹스 역학은 세라믹 부품의 기계적인 응용뿐만 아니라 전기적, 자기적 및 광학부품의 응용에서도 중요한 학문이다. 따라서 본 교과에서는 세라믹의 기계적특성에 대한 기본적인 이해를 돕기 위해 탄성론에서부터 실제 응용특성까지 비교적 폭넓은 범위를 강의한다.

전기화학은 전하분리와 관계되는 화학적 현상을 포함한다. 이러한 전기화학은 재료과학을 포함한 여러 분야에서 다양하게 응용되고 있다. 최근 전기영동법(electrophoretic deposition: EPD)이 후막 및 박막의 세라믹부품을 제조하는데 있어서 경제적인 방법으로 각광을 받고 있다. 본 기법은 초전도체, 연료전지, 경사기능재료, laminar composite, 등의 제조에 많은 장점을 가지고 있어 기존의 방법들을 대체할 수 있을 것으로 보인다. 따라서 본 교과에서는 전기영동법의 기본 원리인 전기화학의 기본 및 응용에 대해 포괄적으로 학습하고자 한다.

세라믹 재료의 합성에 관여하는 이론적인 화학지식 및 화학을 응용한 뉴세라믹 재료의 합성법에 대해 강의한다.

소결체의 전기, 전자 및 기계적 특성을 제어하기 위해 요구되는 소결의 기본 원리와 이론에 대해 논하고, 실제 소결공정에 대해 논한다.

전자소자를 외부에 연결하는 전자소자 패키징 공정에 널리 사용되는 다양한 솔더 접합 소재, 구조, 및 공정에 따른 계면 접합 신뢰성에 대한 최신 기술 및 실제 제품 적용 사례에 대해 체계적으로 배운다.

재료공학에 있어서 컴퓨터를 이용한 수치해석에 대해서 강술한다.

주요산업재료로서 확고히 자리잡고 있는 제철제강용 내화물과 시멘트에 대해 종류, 제조기술, 특성 등을 강의한다.

기후변화와 에너지 고갈 등으로 인해 신재생에너지 관련 기술과 기능성 소재의 수요와 관련 연구기관 및 산업체의 설립이 급증하고 있다. 따라서 본 교과에서는 신재생에너지 분야의 고급인력을 양성하기 위해 태양광, 수소에너지, 풍력, 지열, 폐기물, 해양, 바이오매스 등 신재생에너지 관련 이론과 기술에 대하여 공부한다.

태양전지등 에너지 변환세라믹스, 새로운 전지를 위한 고체 전해질, 연료전지, 수소 등 대체에너지 개발과 저장에 대해 강의한다.

새로운 에너지원에 대한 필요성이 증가하고 있는 가운데 이러한 에너지를 저장하는 기술 또한 급속도로 발전하고 있다. 에너지저장재료에서는 에너지를 저장하여 필요할 때 쓰는 다양한 기술과 적용되는 재료에 대해 학습한다.

세라믹 및 금속의 소성에 사용되는 각종 노의 열수지 계산등과 각종 기체 및 용액사용시 온도에 따른 열적변화등에 대해 논한다.

열역학 1, 2, 3법칙, 용액의 거동, 자유에너지, 평행 및 반응이론등에 대해 강의하고 실제 계에 대해 적용한다.

주요 세라믹원료들의 종류 및 기본물성에 대해 고찰하고, 그 용도에 대해 논한다.

재료학적 측면에서 용접․접합공학의 기초 및 응용에 대해 해설한다. 즉 용접․접합의 열원종류, 용접과정의 화학반응, 용접 금속의 미세조직학, 용접결함 및 용접구조물의 취성파괴, 각종 재료의 용접․접합예 등이 구체적으로 고찰된다.

원자력발전시스템의 전반에 대한 지식을 파악하고 주요 시스템에 사용되는 재료 및 그 특성에 대하여 구체적으로 강의한다.

전기분극현상에 관한 고찰, 강유전특성의 물리화학적인 해석, 암전특석에 관한상태방정식 및 특성에 대해 고찰한다.

응용소재 공학의 주요 분야 즉 신재생에너지, 에너지 저장, 전자재료, 바이오 재료 등에서의 최신 기술 동향과 문제 해결 기법을 논문을 통해 알아보고 이를 자신의 연구 분야에 적용할 수 있도록 한다.

에너지 변환, 정보기록 및 저장 등에 광범위하게 사용되는 연․경자성 재료, 자기기록재료 및 특수자성 재료의 미세조직 제어, 자기적 특성, 응용기술에 관하여 체계적으로 강의한다.

재료의 여러성질인 물리적 성질, 기계적 성질, 화학적 성질, 전기적 성질, 자기적 성질, 광학적 성질 등 재료를 구성하는 원자의 종류와 이 원자의 배열인 결정 구조에 의해 정해진다. 따라서 새로운 재료의 개발이나, 재료의 성질을 규명하거나 이해하는데 있어서 결정구조에 대한 지식과 이해가 필수적으로 요구된다. 따라서 본 교과에서는 재료 결정구조 및 이의 분석에 관해 학습할 것이다.

다성분계, 다상 재료의 화학반응 속도론과 함께 열이동을 포함한 제반 이동속도론에 관하여 그 이론을 체계적으로 학습한다.

이 강좌는 재료의 기계적 성질을 이용하여 구조적 신뢰성을 이해하는 것이 목적이다. 학부 선수과목을 기반으로 하여 신소재의 변형 거동 및 이에 따른 측정기법 등에 대하여 종합적으로 학습한다.

재료의 미세구조와 기계적, 전자기적, 화학적, 광학적 특성 등의 상관관계에 대한 이론 및 응용에 대해 깊이 있는 내용을 종합적으로 학습한다.

본 교과목의 목표는 재료공학 전공자가 단순 근로자나 연구원의 위치를 넘어 최고 경영자가 되기 위해 필요한 기본적인 경제 및 경영 지식, 재료기술 분야의 마케팅과 세일즈에 대한 지식과 사회와 시장의 변화를 예측하는 능력을 갖추도록 하는 것이다. 이를 위해 본 교과에서 다루는 내용은 산업 및 기술의 역사적 배경, 과학기술과 사회의 관계, 산업 및 기술경영의 기초, 재료기술의 산업화와 그에 필요한 경제적 활동, 기술보고서 작성, 기술 발표 등이다.

재료에서 나타나는 상변태의 주요기구를 파악하고, 이의 기본요소가 되는 열역학, 결정결함 및 속도론, 계면, 조직변화 등에 관해 구체적으로 강의한다.

본 과목에서는 재료의 설계 방법응 기존의 시행착오식 방법과 전산 설계 방법을 병행하여 기존의 재료 또는 새로운 재료를 설계하여 제조하고, 제조된 재료 시편에 대한 물성을 평가한다. 물성 평가 항목은 미세 조직 및 구조, 화학 성분, 기계적 성질, 물리적 성질 및 화학적 성질에 대하여 이론적 접근과 실험적 접근을 통하여 공업용 재료로서 적용하기 위한 이론과 실제를 다룬다.

재료의 열역학 관련현상을 통계 역학적 관점에서 해석하고 이해하는 제반 이론을 학습한다.

현대의 재료는 고성능화 고기능화를 위해 대부분 인공합성에 의하여 제조한다. 합성된 재료는 그 성분과 특성을 정밀하게 분석하여야 사용이 가능하므로 재료 특성의 평가는 무엇보다 우선되어야 한다. 본 교과에서는 제조한 분체, 박막, 섬유, 소결체 등 재료의 특성을 평가하기 위한 이론과 기술, 그리고 결과의 해석 방법을 공부하고 실습한다.

일상생활과 산업현장에서 발생하는 부산물이나 폐기물의 재활용기술, 방사성폐기물 처리, 수질개선, 악취제거, 냉난방 등 환경개선에 응용할수 있는 기능성 세라믹스에 대해 강의하고 실제의 재료 제작에 필요한 과정을 설계해본다.

전기화학야금의 기초원리가 강하다. 즉 제련학, 전기화학, 부식학, 표면공학 등을 포함하는 화학야금의 일반적 공정, 설계 그리고 특성과 각 공정의 물질 및 에너지수지 그리고 그 응용예 등이 체계적으로 제시된다.

본 교과목에서는 금속공학의 기본 학문 중의 하나인 전기화학 이론에 대한 내용을 강술한다. 금속부식, 방식, 전기야금, 금속 표면 처리 등의 학문의 기본 이론으로서 이를 통하여 심화된 이론을 습득할 수 있다.

선결함인 전위의 기하학적 구조와 성질, 즉 strees field, interaction and image force, interaction energy 등에 관해 논한다. Solid solution, precipitation, dispersion hardening 및 work-hardening 등의 강화기구에 관하여 설명한다.

전자소자에 사용되는 박막재료의 제조 장치, 제조 방법, 박막의 물성 및 특성 평가 및 응용에 대해 배운다.

전자세라믹스 일반, 유전체, 초전도체, 반도체의 이론 및 응용에 대해 최신 연구내용을 중심으로 강의한다.

반도체 소자를 비롯한 전자 소자를 제조하기 위한 개별 단위 공정의 세부적인 제조 방법 및 응용분야에 대해 심도 있게 배운다.

전자소자를 외부에 연결하는 전자소자 패키징 공정별 소재 및 최신 공정 기술 적용 신소재에 대한 물성과 응용에 대해 체계적으로 배운다.

재료의 구조를 파악하는데 있어서 전자현미경의 활용은 필수적인 요소이다. 그러므로 이 교과목에서는 입사된 전자파와 재료 내 결정구조의 상호작용을 이해하기위한 이론적 배경과 전자현미경을 이용하여 그 구조를 밝혀내는 기법들을 배운다.

전지공학특론에서는 수용액 및 고상 전기화학의 원리, 수소발생과 산소환원에 대한 전극반응속도론, 갈바닉셀의 전지에의 응용, 전지의 기본개념, 2차전지, 1차전지, 연료전지, 전기화학커패시터, 화학전자소자에 대하여 기본원리, 응용 사례 및 연구개발동향 등에 대하여 학습한다.

고전 요업원료의 기본이 되는 점토광물의 성인, 종류, 물성 그리고 용도 등에 대해 논한다.

금속의 주조프로세서에 관한 기초이론과 공업기술을 취급하는데 이에는 결정 성장이론의 기초, 금속의 용해 및 응고이론과 함께 주형제조법, 용융금속주입제어, 응고열제어, 정밀주조, 다이캐스트, 연속주조 등에 관한 제반사항이 포함된다.

초전도체의 기본 원리와 종류, 응용에 대해 강의한다.

컴퓨터와 각종 계측 기기의 인터페이싱을 위한 프로그래밍 기술에 대해 강의하고 실습한다.

콜로이드 현상, 고상/액상 계면화학, 분산계의 안정성, Rheology, 졸-겔 공정 등의 콜로이드 세라믹스의 원리 및 응용에 대해 강의한다.

탄성체, 소성체의 변형에 관한 역학이론에 대해서 학습하며, 실용금속재료를 제조하는데 필요한 가공기술 즉 단조, 압연, 드로잉 등에 관한 이론과 장치에 관하여 논한다.

금속결정의 격자결함과 소성변형, 단결정의 변형 가공경화, 전위론, 결정체의 강화기구, 결정성재료의 강화법, 결정체의 미시적파괴기구 등에 관하여 학습한다.

금속표면의 공업적 이용에 관한 제반 기술 즉 전해도금, 무전해도금, 양극산화 및 침적등에 관한 재료적 측면의 고찰이 이루어지며, 이를 이용한 응용기술을 광범위하게 취급한다.

재료의 표면은 보호층, 기능성 활성층 등 다양한 형태로 사용된다. 표면에 다양한 재료를 적용함으로써 생기는 소재의 물성 변화는 매우 중요한 문제이다. 본 교과목에서는 표면 기술 및 이에 최적화된 재료에 대해 강의한다.

금속재료의 피로 및 크맆현상의 발생 및 진행기구, 이들에 의한 파괴현상의 이론적 및 현상론적 고찰 그리고 이의 기술적 대응책에 대해 논한다.

재료의 피로현상과 관련된 제반이론 및 기구를 설명하고 피로균열의 생성 및 성장속도에 미치는 미세조직과 환경의 영향 등을 다룬다. 또한 주기적 응력과 변형피로, 균열닫힘효과, 피로수명예측 및 디자인 개념 등을 강의한다.

태양전지, 발광 소자 등 기능성 소자의 성능을 향상시키기 위해서는 재료의 광학적, 전기적, 기계적 특성 등을 동시에 확보해야 한다. 이러한 문제 해결을 위해 최근에는 하이브리드 재료를 사용하여 원하는 특성을 얻어내고 있다. 본 교과목에서는 하이브리드 재료의 전기적, 기계적, 광학적 특성 및 이를 위한 소재 공정에 대해 강의한다.

이론과 실무 능력을 갖춘 금속공학 전문가의 육성을 목표로 방학 중 일정기간 동안 산업체 및 연구소 현장에서 근무, 직접 체험하는 기회를 부여함으로써 전문화된 분야에서의 경험을 쌓고 대학원 졸업 후 진로를 탐색하는 기회가 되도록 하는 교과목이다.

화력발전시스템의 전반에 대한 지식을 파악하고 주요 시스템에 사용되는 재료 및 그 특성에 대하여 구체적으로 강의한다.

대기, 수질, 토양, 폐기물처리 등 환경개선과 재활용을 응용할 수 있는 기능성 세라믹스에 대하여 강의한다.