미분적분학은 다양한 공학계열의 공부를 하는데 있어서 기초가 되는 학문이다. 1학기에 공부한 다양한 함수들의 미분과 적분 뿐 아니라 다변수함수에서의 미적분, 공간에서의 벡터 개념, 중적분, 극좌표의 기본 개념 및 그에 관련된 응용문제를 다루도록 할 것이다. 본 과목 수강을 통하여 학생들이 미분적분을 공학에 적용할 수 있는 능력을 배양할 수 있도록 할 것이다.
학생들은 1학기에 수강한 화학 및 실험1을 통하여, 물질과 그를 구성하고 있는 원자 및 분자에 대한 기본 개념을 배웠으며, 열역학에 대한 기본 이론을 배웠다. 2학기에는 이러한 분자 및 원소들 간의 상호작용을 배우며, 화학 반응에 대한 내용을 배울 것이다. 또한 전기화학 및 유기화학에 대한 기초적인 내용을 공부하는 시간을 갖게 될 것이다. 이를 통하여, 학생들이 앞으로 에너지 공학 전공과목을 이수하기 위해 필요한 기본 화학 지식을 배울 수 있도록 한다.
본 교과목은 자연의 다양한 물리 현상과 그에 따른 기본 개념과 원리를 이해하고, 이공계 학과의 전공 교과목을 공부하기 위한 기본 과정으로서의 역할과 고도의 전공지식 응용력을 배양하는데 그 목적이 있다. 전자기학 전반에 걸친 물리현상의 원리 및 법칙을 이해하고, 다양한 물리현상과 관련된 문제들에 이러한 원리와 법칙을 적용하고 실제 실험을 통해 증명함으로써 문제 해석 능력 및 응용력을 배양하게 된다.
창의적 문제해결능력, 팀웍 능력, 구두 및 글쓰기에 의한 의사전달능력을 향상시키고 공학설계의 기초능력을 배양한다. 공학설계의 정의, 구성요소, 수행과정 등에 대한 개념을 익히고 설계과제를 도출하여 수행함으로써 공학도로서 필요한 기초설계능력을 함양한다.
유체의 성질, 유체의 정력학, 유동의 개념과 기초유동의 방정식으로 베루누이식, 마찰손실, 차원해석, 점성유체의 관내흐름, 드래그력, 압축성유체 그리고 이상유동현상의 기초를 배운다. 또한 화학 공정에 관련된 유량측정, 터빈역학기계, 배관설계 등의 응용분야를 다룬다.
선형대수학의 보충, 복소함수, 행렬식, 벡터, 푸리에 급수 등에 대한 이론과 공학 및 응용물리학에서 이용되는 각종 미분방정식의 해법과 수치해석의 기초이론 등에 대한 지식을 습득함으로써 공학에서의 응용력을 함양한다.
소재는 유기소재와 무기소재로 나눌 수 있으며 유기소재는 합성고분자, 석유화학제품에서부터 대부분의 의약품, DNA, 단백질, 탄수화물과 같은 생체물질을 포함하고 있다. 이러한 소재를 구성하고 있는 유기물질에 대한 기본적인 이해 및 응용을 위해서는 유기물질들의 특성 및 반응에 대한 지식이 필수적이다. 유기화학은 이러한 정보를 제공하며 유기화학의 유래에서부터 유기화합물의 구조 및 특성, 입체화학과 같은 중요한 개념 그리고 기본적인 치환반응 및 첨가반응과 같은 유기화학반응에 대하여 학습한다.
본 교과목에서는 다양한 소재 및 구조물 등 재료의 특성을 화학 및 물리적 측면에서 공부해보고, 다양한 응용분야에 대한 배경지식을 습득한다. 또한 각종 재료의 기계적, 열적, 전자적 물성에 미치는 구조적 특성에 대한 지식 습득한다.
화학 및 물리 교과목을 통해 습득된 기초이론을 활용하여 열역학 제1법칙, 제2법칙 및 제3법칙, 상변환, 상평형, 용액과 화학평형론의 기초이론과 응용 등이 포함된 화학원리를 익히고 용액 내의 이온거동, 전기화학전지 및 계면현상의 이론과 응용에 관해 학습한다.
에너지의 정의와 역사, 환경, 에너지원별 소비구조 현황 및 전망을 소개하고 전통적 에너지원인 석유, 가스의 탐사 개발기술, 생산현황 및 전반에 대하여 학습한다. 또한 우리나라와 선진각국의 산업구조와 에너지 소비현황을 비교 분석하여 에너지 소비특성, 안정적 수급방안을 파악한다. 에너지 안보의 중요성이 갈수록 커져가고 관심이 집중되고 있는 태양열, 풍력, 수소, 지열, 연료전지, 조력, 바이오 매스, 오일 셰일 등 신․재생에너지의 종류와 특성, 소비현황, 개발에 대하여 학습한다. 우리나라와 각국의 전체 1차 에너지 가운데 신․재생에너지의 공급비중, 개발현황, 전망 등을 고찰함으로써 에너지 전반에 대한 이해의 폭을 넓힌다.
화공양론 공학계산의 기초가 되는 단위, 온도 및 압력의 개념을 확실히 하고 공장의 공정에서 물질 수지식을 세우는 방법과 기체, 액체 및 고체의 특성을 다룬다. 아직도 통용되는 F.P.S 단위계와 SI 단위계와의 능숙한 교환과 강력한 계산능력을 배양하여 차후의 과목수강과 현장 적응 능력을 갖추도록 한다.
기체분자운동론, 화학반응속도이론, 결정구조 및 고체상태의 이론과 응용을 포함한 물리화학적 원리와 분자구조, 화학결합과 분자분광학 등을 강조한 이론과 실제의 물리화학현상에 대해 학습한다.
본 교과목에서는 공업재료(금속, 폴리머, 복합재료, 세라믹)에 관련된 심화문제를 인식하고 이를 공식화 하고 해결할 수 있는 능력 습득한다. 구조-공정-성질의 관점에서 이해할 수 있도록 산업 응용 분야 및 분석기술의 기본적인 내용을 포괄적으로 포함한다.
유체의 성질, 유체의 정력학, 유동의 개념과 기초유동의 방정식으로 베루누이식, 마찰손실, 차원해석, 점성유체의 관내흐름, 드래그력, 압축성유체 그리고 이상유동현상의 기초를 배운다.
에너지공학에 이용되는 다양한 단위(unit)에 대해 이해하고, 여러 가지 실험 결과로부터 에너지 전환 효율 등을 직접 계산해보고 해석해보도록 한다. 해석 시에는 엑셀 등의 소프트웨어를 이용하여, 통계학적 해석 능력을 함양하도록 한다. 또한 전기화학 및 바이오에너지 분야 관련 담당교수가 제시하는 주제에 따른 기초적인 실험을 직접 수행해보고, 평가를 받는다.
또한 화학 공정에 관련된 유량측정, 터빈역학기계, 배관설계 등의 응용분야를 다룬다.
열역학의 기본개념에 대하여 이를 이해하는데 중점이 되어진다. 즉, 에너지, 엔트로피 그리고 평형에 대한 기본개념과 이들 상호관계에 대해 다루어질 것이고, 또 이들로부터 야기되는 공학적 관계에 언급이 될 수 있겠다. 엔트로피와 일 손실에 대한 개념을 이해시키기 위해 거시적인 평형상태에 대한 기준이 다루어 질 것이고, 이렇게 충분한 이해를 통하여 다성분계에 대한 물리적, 화학적 평형을 용이하게 다룰 수 있는 능력을 키운다. 끝으로 자세하게 짜여진 연습문제를 다룸으로써 중요한 원리를 유도하고, 그렇게 함으로써 열역학 전반을 충분히 이해하고, 활용하도록 한다.
에너지 분야는 범위가 매우 넓기 때문에, 다양한 관련 분석기기들이 활용되고 있다. 본 과목에서는 이러한 분석기기 중에서 본 학과와 관련된 기기들에 대한 이론적인 배경을 공부하고, 사용법 및 해석을 할 수 있는 능력을 갖추고자 한다.
이 과목에서는 공정제어에 대한 기초적인 지식을 배우는 것을 목적으로 한다. 공정제어의 목적과 원리, 라플라스변환, 전달함수 등 기초 이론을 배우게 되며, 에너지생산 공정에 이용될 수 있는 피드백, 피드포워드 제어시스템 등을 습득하게 된다.
본 교과목은 금속의 기계적 성질에 대한 이해와 물질 제어에 대한 이론을 다양한 소재에 대해 적용하는 방식에 관하여 학습한다.
가연성 폐기물 등을 열, 전력 등으로 변환시켜, 에너지를 생산하는 기술을 통하여, 기존 폐기물 저감 및 재활용을 극대화하여, 환경유지비용의 절감과 에너지비용의 절감을 동시에 달성할 수 있는 공정으로 관련 이론 및 기술을 배우고, 전반적인 공정의 이해도를 높인다.
수질, 대기, 토양오염 및 폐기물처리 등 환경공학 전반의 사항들을 소개한다. 정수처리기술, 오/폐수처리기술, 오염 토양/지하수 복원기술, 고형폐기물 처리기술 등을 습득시키고 나아가 대기 및 수질오염 억제를 위한 대처방안과 청정생산기술에 관해서 이해시킨다.
고분자 소재는 전통적인 기계적 용도뿐만 아니라 다양한 기능을 보여주어 새로운 응용이 기대되고 있다. 특히 전자 또는 이온 전도성을 갖는 전도성 고분자들이 개발되고 기체나 액체 혼합물을 분리할 수 있는 고분자 분리막, 그리고 광학적 특성 또는 생체의료 특성을 갖는 고분자들이 연구되고 있다. 이러한 고분자 구조와 기능에 관해 소개하고 이들의 응용 및 개선사항에 대해 학습한다.
전기화학의 기초적인 개념을 다루는 과목으로, 표준전위, 화학전지, 전극에서 일어나는 전기화학적 반응, 전극반응의 반응속도론, 전기화학 분석법과 최근 가장 각광받고 있는 리튬이차전지, 연료전지, 태양전지 등을 중심으로 전기화학적 개념, 작동원리, 구성재료, 향후 개발내용 등을 중심으로 강의한다.
반응장치 설계와 화학반응론은 모든 공정설계 및 운영의 기초교과목이다. 안전하고 효율적인 반응 공정장치의 선택은 에너지 플랜트의 성공 여부를 결정한다. 반응공학은 석유화학과 에너지, 생활용품 상업은 물론, 생체시스템, 폐기물, 대기와 수질의 환경처리, 교통/정보처리에 근간이 되는 반도체, 항공기 소재의 생산공정의 기본이다. 물질의 양론으로 시작하여 그의 전환과 반응기의 크기, 반응속도론, 등온반응기의 설계를 강의하며 반응결과의 수집과 해석, 촉매반응기, 다중반응기에 응용한다.
신․재생에너지 관련하여 담당교수가 제시하는 주제에 따라 실험을 직접 계획해보고 수행함으로써 공정의 이해도, 실험 수행 능력, 논리적인 해석 능력을 배양한다. 3~4명으로 팀을 구성하여 팀원 및 담당교수와의 토론을 통하여 실험의 주제를 확정하고, 가설을 수립, 실험을 수행한다. 보고서를 작성하고 발표를 통해 평가를 받는다.
본 교과목에서는 이전에 배웠던, 물리, 화학 및 전달 현상 과목들의 기본 지식을 바탕으로 실제 공정에 적용되고 있는 분리기술의 원리를 알아보고, 더 나아가 분리공정을 설계하고 이해할 수 있는 능력을 습득한다.
본 과목에서는 대체 에너지원을 이용하여 전기에너지를 생산-변환-저장하는 첨단기술 분야에 있어서 재료적인 측면을 강조하여 각종 에너지 변환 및 저장 시스템에 사용되는 재료의 구조-물성-공정의 상관관계에 대하여 다룬다. 기초적으론 금속, 세라믹스, 폴리머, 복합재료에 대해 학습하고, 태양전지, 리튬이온전지, 수퍼캐패시터, 연료전지 산업 내 재료공학적인 측면에서 이루어지고 있는 기술개발의 트렌드를 알아본다.
태양전지에 대한 기본적인 지식을 공부하고, 또한 태양전지의 에너지 원천인 태양광, 태양전지 원료, 제작, 평가법에 대해 알아보고자 한다. 태양전지를 실생활에 사용하기 위한 태양전지를 종 및 횡으로 연결하여 결합한 형태의 다양한 모듈의 종류, 제조법, 원리에 대해 학습한다. 또한 독립형/계통연계형 태양광발전시스템에 대해 알아보고, 주택용 태양광발전시스템의 구성에 대해 심도있는 이해를 갖도록 하고, 태양광과 발전량의 관계를 일사강도, 계절, 지역적 영향을 통해 알아보고자 한다.
전자소재 및 소자분야에서 널리 사용되고 있는 박막소재에 대한 내용을 포함한다. 박막소재를 증착하는 방법 및 원리에 대해 이해하고 박막증착 장비에 대해 배운다. 또한, 박막소재의 재료적 분석방법 및 성능평가방법에 대해 다룬다.
연료전지의 기본 원리, 열역학 및 물질 전달 현상, 연료전지의 구성 요소, 연료전지의 종류 및 기본 특징 등을 알아본다. 특히 고분자 전해질 연료전지, 인산형 연료전지, 고체산화물 연료전지, 용융탄산염 연료전지, 직접 메탄올 연료전지 및 기타 연료전지 등의 기술적 부분을 중점적으로 다룬다.
현대 산업사회의 근간을 이루고 있는 정유 및 석유화학공업에 대한 전반적인 내용을 다루는 과목으로서, 원유를 어떻게 채굴하고 분리해 내는지에서부터 석유제품 및 천연가스를 원료로 하는 다양한 공업 분야에 대한 내용을 공부한다.
이 과목에서는 실제로 활용되고 있는 에너지생산 공정의 설계기법을 습득하도록 함을 목적으로 한다. 에너지생산시설의 기본설계에 대한 개념을 익히며 컴퓨터를 활용하는 설계기법의 연구 및 설계에 있어서의 경제성 분석에 필요한 제반 경제성 분석기법들을 다룬다. 에너지생산 공정의 핵심이 되는 주요 공정장치들의 설계방법을 익히며 환경오염 방지와 안전조업을 지향하는 설계방법 및 컴퓨터를 활용하는 최적 공정설계 기법을 터득한다. 전공 전문 지식을 바탕으로 사회가 필요로 하는 과제를 학생 스스로 기획 및 해결함으로써 창의력, 실무능력, 팀워크, 리더십 배양을 목적으로 한다.
본 교과목에서는 다양한 형태의 에너지 저장 시스템과 각 시스템의 원리와 응용분야를 알아보도록 한다. 특히 리튬이온 전지 기술과 이차전지 기술에 대해 심도있게 알아본다. 또한 신재생에너지 분야에 연계되는 태양광이나 풍력 등의 최적의 에너지 저장 시스템을 설계하고 스마트그리드와의 관계를 알아보도록 한다.
본 교과목은 화석연료 사용에 따른 환경오염 문제를 해결하기 위해 현재 진행되는 연구와 대체에너지 개발에 필요한 기본 지식을 습득한다. 대체 에너지 캐리어인 수소의 생산 수송 저장 분배 등에 대하여 학습한다.
본 교과목에서는 에너지기술경영의 전반적인 개념에 대한 내용을 소개한다. 에너지 관련 기업에 관한 이해와 기업의 활동방식 그리고 기업의 경영활동에서 고려되어야 할 사항들에 관해 소개한다. 기업조직의 환경, 경영학의 발전과 최근의 동향, 경영학 실무 및 관리과정에 관해 소개하고, 학생들을 미래의 에너지기술인으로서 훈련시키고자 한다.
바이오에너지는 탄소중립이라는 친환경적 특성이 있어 다른 신재생에너지원에 비해 많은 각광을 받고 있으며, 이에 대한 이해를 위해서는 생물화학공학에 대한 지식이 필수적이다. 미생물의 생태학적 분류, 세포의 구성 및 활성, 미생물의 생장 동역학, 대사과정에 대해 학습한다. 나아가 생물반응기 설계를 위한 다양한 운전 인자의 효율적 선택, 유용 생산물의 회수 및 정제에 대해 알아본다.
지도교수가 부여하는 주제에 대하여 공학적 문제해결 과정을 통해 창의적 문제해결능력을 배양한다. 연구 주제는 지도교수에 따라 다양한 에너지공학 분야에서 선택하여 부여한다. 문제해결과정은 문제정의, 현실적 제한조건, 아이디어창출, 평가, 선정과정, 공학설계 과정을 거쳐 이루어진다. 종합 설계는 전공 전문 지식을 바탕으로 사회가 필요로 하는 과제를 학생 스스로 기획 및 해결함으로써 창의력, 실무능력, 팀워크, 리더십 배양을 목적으로 하는 교과목이다.
대표적인 차세대 신 에너지원 중 하나인 바이오에너지에 대한 배경 지식을 습득하고, 다양한 바이오에너지의 종류에 대하여 공부한다. 또한, 실제 공정 및 응용 분야에 어떤 식으로 적용되고 있는지를 배울 수 있는 기회를 가질 수 있도록 한다.