교과과정
| 세부 전공분야 |
교수 | 1학기 | 강의구분 | 2학기 | 강의구분 |
|---|---|---|---|---|---|
| 열/유체/에너지 | 유홍선 | 난류현상 | 홀수해 | 유체역학 특론* | 매년 |
| 최영기 | 고등수학* | 매년 | |||
| 김태국 | 복사열전달* | 홀수해 | 열 시스템 최적 설계 | 홀수해 | |
| 적외선신호분석 | 짝수해 | ||||
| 이성혁 | 전산유체역학 및 응용 | 매년 | 연구조사방법 및 공학논문 작성기법 | 매년 | |
| 플랜트설비전산설계및연성해석기법 | 홀수해 | ||||
| 박중열 | 미세유체역학특론 | 홀수해 | |||
| 유체기계특론 | 짝수해 | ||||
| 인정빈 | 광응용기계공학 | 매년 | 고등열전도 | 매년 | |
| 대류열 및 물질전달* | 홀수해 | ||||
| 유재영 | 난류현상 | 홀수해 | 유체역학 특론* | 매년 | |
| 이형순 | 다상유체역학 | 매년 | |||
| 고체/재료 | 조성욱 | 탄성론 | 짝수해 | 유한요소해석* | 홀수해 |
| 이영석 | 소성학 | 홀수해 | 유한요소해석* | 짝수해 | |
| 윤기봉 | 크리프 및 고온파손 | 홀수해 | 고급재료거동* | 짝수해 | |
| 에너지안전과 리스크 | 짝수해 | ||||
| 조민행 | 고급재료거동* | 홀수해 | |||
| Tribology | 짝수해 | ||||
| 장승환 | 복합재료역학 | 매년(확인해보기) | |||
| 이상민 | 기계에너지 수확 기술 특론 | 홀수해 | |||
| 최승태 | 연속체역학* | 짝수해 | 파괴역학 | 홀수해 | |
| 김승한 | 연속체역학* | 홀수해 | |||
| 시스템/제어 | 이재응 | 동역학 특론* | 홀수해 | 진동공학 특론* | 짝수해 |
| 구조물 동역학 | 짝수해 | ||||
| 석종원 | 유연구조물의 동적 해석 및 응용 | 짝수해 | 진동공학 특론* | 홀수해 | |
| 정밀공학특론 | 짝수해 | ||||
| 김태형 | 제어공학 특론* | 짝수해 | 시스템 식별 | 홀수해 | |
| 최적화 이론 및 응용 | 짝수해 | ||||
| 구승범 | 동역학 특론* | 짝수해 | 로봇공학 특론* | 홀수해 | |
| 인체운동역학 및 신경제어 | 홀수해 | ||||
| 신동준 | 제어공학특론* | 홀수해 | 로봇공학 특론* | 짝수해 | |
| 인간중심로봇공학개론 | 홀수해 | ||||
| 설계/생산 | 최 영 | 전산원용설계* | 매년 | 3차원 기하학 | 짝수해 |
| 신영의 | 접합론 | 짝수해 | 가공프로세스 특론* | 매년 | |
| 공업재료특론 | 홀수해 | ||||
| 오세훈 | 제품설계론 | 짝수해 | 응용기계설계* | 홀수해 | |
| 김종민 | 마이크로 시스템 패키징 특론 | 매년 | |||
| 최해진 | 공학시스템의 불확실성 및 위험관리 | 홀수해 | 복잡시스템 설계 특론* | 매년 | |
| 김석민 | 마이크로/나노 광공학 | 매년 | |||
| 최영식 | 피로설계특론 | 짝수해 | 정밀공학특론 | 매년 |
주: *표시는 필수과목을 의미함
세미나 과목
| 전공분야 | 교수 | 1학기 | 강의구분 | 2학기 | 강의구분 |
|---|---|---|---|---|---|
| 전공 공통 | 기계공학 세미나 I | 매년 | 기계공학 세미나 II | 매년 |
(*pass or fail 과목)
개설된 주요 교과목 개요
전공공통
고등수학 (Advanced Mathematics) 3학점
본 과목에서는 학부과정의 공업수학에서 다루지 못한 사항들을 강의한다. 학생은 대학원과정의 기계공학 해석에 필요한 편미분 방정식, Green Function, Perturbation Theory, Eigen Function Method, Approximate solution, Calculus of variation 에 대해 공부한다. 그리고 이를 기계공학의 제반문제에 실제 응용하는 방법에 대해서 학습한다.
연구 조사방법 및 공학논문 작성기법(Research survey and technical writing skills for graduate students) Pass/Fail 3학점
최근 국제화 연구교류가 필수적인 요소로 인식되는 때에, 국제적 수준에 부합하는 학술연구논문을 작성하기 위한 효율적인 연구조사방법, 공학논문 작성기법에 대해 강의한다. 이러한 강의는 해외에서 유수한 대학들이 채택하고 있는 선진화된 강의이다.
기계공학세미나 Ι /Ⅱ(Mechanical Engineering Seminar Ι /Ⅱ) Pass / Fail 3학점
대학원 석사과정 3차 또는 4차 학생을 대상으로 개설된다. 수업시간에 학생은 본인의 연구내용을 발표하고 토론을 통해 본인 연구내용의 문제점을 파악한다. 그리고 외부 초청 강사를 초청해서 졸업을 앞둔 학생이 기계공학연구의 최근 동향을 엿볼 수 있도록 한다.
열/유체/에너지 (Thermal/Fluid/Energy) 전공
고등열역학(Advanced Engineering Thermodynamics) 3학점
열역학 제1법칙과 제2법칙을 재정립, 구성하고 이를 결합하여 얻는 엑서지 개념과 이 개념을 토대로 폐쇄계 및 개방계에 대한 엑서지 해석을 다룬다, 엑서지 개념을 발전플랜트나 냉동시스템에 응용하여 시스템의 성능을 해석하고 엑서지 개념에 입각한 열경제학 해석을 도입, 열 시스템의 최적설계에 대해 다룬다. 또한 H. B. Callen 교수의 열역학 접근 방법을 토대로 단순 물질계에 대하여 다루고, 혼합물질계와 화학반응계에 대하여도 다룬다.
난류 현상 (Turbulence) 3학점
난류현상 자체에 대한 수학적, 물리학적 고찰을 소개하고 Correlation등이 통계학적 접근방식을 이용한 난류의 현상해석, Isotropic turbulence, homogeneous turbulence 등의 난류유동에 대한 고찰로서 나타낸다.
유체역학 특론 (Advanced Fluid Dynamics) 3학점
좀 더 진보된 유체역학 연구에 필요한 기초로서 유체의 운동학, 동역학, 열역학 성질을 포함한 유체운동을 지배하는 수학적, 물리학적 원리, N-S Eqn. 유도, High Reynolds Number가 지배라는 유동, Creeping Flow, 경계층유동을 다룬다.
대류열 및 물질전달 (Convective Heat and Mass Transfer) 3학점
기본 지배방정식 유도 및 응용, 경계층 유동내의 열전달 해석, 관내 유동에 대한 열전달, 난류유동 및 열전달에 대한 기본적인 이해, 물질 전달에 대한 기본 방정식 및 물리적 메카니즘 이해에 있다.
복사열전달 (Radiation Heat Transfer) 3학점
흑체복사현상, 실제표면의 복사율 및 반사율, 여러 가지 성질을 갖는 표면간의 복사에 의한 열전달, Monte Carlo방법으로 구별된다. 흡수, 방출 및 산란하는 매질에서의 복사현상과 복사에 의한 열전달 방정식과 해, 가스에 의한 복사 현상의 응용, 전도 및 대류열전달을 동반하는 복사열전달 현상 등을 규명하는 분야이다.
복사에너지 응용(Radiative Energy Application) 3학점
본 과목에서는 복사에너지의 전달 특성을 요약하여 공부하고 이를 이용한 응용 방법 및 여러 분야의 실제 응용 예를 공부하게 된다. 전자파의 일종인 복사에너지의 기본 특성을 공부하고 복사에너지의 전달에 따른 열적 전달특성의 응용 및 가시광/적외선 등과 같은 광학적 특성의 응용에 대하여 각각 공부한다. 또한 파장별 복사에너지 영상의 생성 방법 및 이의 분석 방법에 대하여도 공부하도록 한다. 이러한 파장별 전자파 영상의 자율 운항 시스템에 대한 응용 가능성도 공부한다.
열전달 특론(Advanced Heat Transfer) 3학점
연료의 연소에 의하여 발생되는 연소가스에 의한 전도-대류-복사 복합열전달을 공부하고, 컴퓨터를 이용한 해석 기법 연구 및 연습을 통하여 다양한 문제들을 다루면서 이 분야에 대한 해석 능력을 배양한다.
열시스템 최적설계(Optimum Design of Thermal System) 3학점
에너지를 이용하는 시스템에 대한 최적설계 강의 최적화의 수학적 기법(SerchMethod, Dynamic Programing, Geometic Programing, Linear Programing)에 대한 강의 및 컴퓨터 를 이용한 해석이 주로 다루어진다.
적외선신호분석(Infra-Red Signature Characterization) 3학점
이 과목에서는 임의의 물체로부터 나오는 적외선 신호의 특징 및 분석 방법에 대하여 공부하고, 이러한 적외선 신호가 대기층을 통과하는 동안에 감쇄되는 특성에 대하여도 공부한다. 분석 과정에는 태양 또는 가타의 광원에 대한 양향도 반영할 수 있는 관련 이론 및 이러한 data의 사용에 대하여도 공부하고, 그리고 대기의 기상 상태가 물체의 적외선 신호에 미치는 영향도 공부한다.
전산 유체역학 및 응용(Computational Fluid Mechanics and Application) 3학점
유체역학 및 열전달 지배방정식 유도 및 물리적 특성에 대한 이해, 편미분 방정식 형태에 따른 수치 해석적 방법 이해, 특히 유한차분법(FDM)및 유한 체적법(FVM)을 이용한 해석 방법에 대한 이해에 역점을 둔다. 응용으로는 Commercial S/W를 이용한 다양한 형상의 열유체유동을 다루게 된다.
다상유체역학(Multiphase Fluid Dynamics) 3학점
본 과목은 대학원 과목으로 다상유동시스템의 유동 및 열전달 현상에 관한 이론 및 응용을 다룬다. 기본 지배방정식과 해석모델, 그리고 실험에 근간한 현상학적 모델 등을 소개하며 비등 및 응축현상에 대해 다룬다. 이외에도 다상유동에 대한 최근 연구논문들을 조사 발표하고 이에 대한 토의를 통해 다상유동 및 열전달 등에 대한 이해를 증진한다. 본 과목 수강을 위해서는 유체역학, 열역학, 열전달 등에 대한 수강이 선행되어야 한다.
플랜트설비 전산설계 및 연성해석기법(Computational Design and FSI methods for Plant Engineering) 3학점
본 과목은 플랜트설비의 전산설계에 대한 고급해석기법을 주로 다루고 특히 연성해석기법을 이용한 실제 엔지니어링 문제를 보다 심층적으로 다룬다. 관련된 중요 수치해석기법이 소개되며 주로 유한체적법에 기초한 해석기법을 이용한 비선형 편미분방정식을 다룬다. 상용코드를 기초로 플랜트설비를 구성하는 주요부분 및 부품들을 대상으로 산업체와의 연계를 통해 실제 응용사례를 소개하고 개별 프로젝트를 통한 응용성을 향상시키고자 한다.
연소공학특론 (Advanced Combustion Engineering) 3학점
화학열역학, 반응계의 보존식을 이해하고 다양한 전단현상과 반응의 연계를 통해 예혼합화염, 확산화염의 기본 연소 특성과 관련 이론을 학습함으로써 에너지 변환의 중추 역할을 수행하고 있는 연소 현상을 이해한다.
미세유체역학특론 (Introduction to Microfludics) 3학점
본 과목에서는 유동의 흐름이 마이크로 크기의 매우 작은 공간 내에서 일어날 때 일어나는 현상과 그 응용분야를 전반적으로 소개한다. 미세유동의 역학적 특성, 미세유체 내 입자의 확산과 분리 현상, 미세 유동에 의한 물질 혼합과 열전달 등에 대한 기본 원리를 배우고 이러한 원리가 어떻게 적용되어 다양한 기능의 마이크로 시스템이 만들어 질 수 있는지를 이해한다. 생물학, 의학, 화학, 소형 연로전지 등에 적용된 다양한 실제 마이크로 유체 시스템의 예를 문헌을 통하여 고찰해 보고 실험실에서 직접 구현해 보고 연구하는 기회를 가진다.
유체기계특론 (Advanced Turbomachinery) 3학점
본 과목에서는 유체를 이용하여 동력을 만들어 내는 터보기계에 대한 전반적인 소개와 더불어 축류형 터보기계에 대해 보다 자세히 다룬다. 열역학적 원리의 이해와 더불어 압축/비압축성 유체에 대한 방정식을 다루게 된다. 산업 현장에서 발전기와 펌프 등에 자주 활용되는 터보기계의 원리를 이해하고 이를 활용하여 유체의 동력 전달 관련 시스템을 설계하고자 하는 학생들에게 적합한 과목이다.
고등열전도 (Heat Conduction) 3학점
변수분리법(separation of variables), 그린함수(Green’s function), 라플라스변환(Laplace transformation), 유한차분법(finite-difference method) 등의 방법을 이용해 다양한 열전도 문제의 해석해(analytic solution) 및 수치해(numerical solution)를 구하는 과정을 다룬다. 그 밖에 움직이는 열원에 의한 열전도 현상 및 상변화 과정에서의 열전도 현상을 공부한다.
이상유체 및 열전달 (Two phase flow and heat transfer) 3학점
본 과목에서는 학부과정의 열전달에서 다루지 못한 사항 중 이상유체에서의 열전달에 대한 내용들을 주로 강의한다. 수업중에는 상변화 과정과 수반하는 Fundamental transport phenomena에 대해 설명하고 이상유체를 사용하는 디바이스의 디자인 및 성능평가를 할수있는 Analytical tools을 개발할 수 있는 능력을 학습한다.
광응용기계공학(Laser Application in Mechanical Engineering)
레이저 조사에 의한 열전달, 상변화, 유체유동 등의 light materials interaction의 기본 이론을 학습한다. 이를 기반으로 레이저 절단, 드릴링, 용접, 표면개질 등의 기계 가공 및 그 밖의 기계공학 관련 분야에서의 레이저 응용에 대해 소개한다.
고체/재료(Mechanics/Materials) 전공
유한 요소 해석(Finite Element Method) 3학점
학생들은 미분방정식이 대수방정식으로 변환되는 과정에 대해 우선 상세히 배운다. 고전적인 미분방정식의 해의 도출과정과 유한요소법에 의한 미분방정식 해 도출과정의 차이점을 배운다. 선형 대수방정식에서 유한요소 해석법으로 공식화, weak form equation의 개념 및 적용 예(example), 유한요소 프로그램의 구성, 수치해의 검토와 수렴성 해석 그리고 유한요소망의 효율성 등을 이해한다. 또한 비선형 탄-소성변형문제와 동역학 문제를 다루고, 한계하중 계산 등의 수치해석결과를 도출하는 상업용 프로그램 소개하고 이를 사용하는 방법에 대해 강의한다.
연속체역학(Continuum Mechanics) 3학점
연속체의 변형을 수학적으로 기술하기 위해 텐서(tensor) 개념을 우선 배운다. 좌표선정에 따른 여러 종류의 응력 및 변형률의 정의(definition) 에 대해 공부한다. 그리고 소재가 외부하중에 따라 변형을 경험하는 상태(state)에 따른 분류, 즉 탄성체, 탄-소성체, 점-탄성체 및 점성유체의 개념을 배우고 이를 텐서를 사용하여 기술하는 방법을 배운다. 어떤 외력을 받는 구조물/소재 지배방정식을 유도하는 과정을 학생들은 배우고 이를 실제 공학문제에 적용하는 몇 가지 경우에 대해서도 강의한다.
탄성론(Theory of Elasticity) 3학점
선형과 비선형 탄성재료에 대해 응력과 변형율, 스트레인 에너지, 에너지평형, 일반화된 훅(Hooke)의 법칙과 탄성상수의 개념을 배우고 텐서표기, 응력함수와 복소수함수의 이용을 공부한다. 또한 접촉응력, 균열응력, 전위응력, 열응력과 탄성체내의 파동전파를 다룬다. 나아가 재료의 점탄성 거동의 해석을 위한 여러 모델을 배운다.
소성학(Plasticity) 3학점
본 과목에서는 미소변형(small deformation) 이론을 기반으로 하는 소성 변형이론을 강의한다. 학생은 항복조건과 소성유동법칙 그리고 소성변형 영역에서 응력-변형률관계에 대해 기본적으로 배우고 탄성영력에서의 응력-변형률 관계와의 차이점에 대해서도 배운다. 학생은 대변형(large deformation) 이론을 바탕으로 한 운동학(Kinematics)에 대해 또한 배운다. 그리고 학생은 소성이론을 냉간압연, 열간압연 및 단조공정에 응용하는 방법에 대해서도 배운다.
크리프 및 고온파손(Creep and High Temperature Fracture) 3학점
고온 환경에서의 구조물 건전성 평가를 위한 지식을 습득한다. 금속재료의 고온에서의 크리프 변형 및 일축 크리프 모델링 방법인 1차 크리프, 2차 크리프 거동 theta projection 개념 등을 설명하고, 크리프 기구를 이해하기 위한 크리프 맵과 확산크리프 및 전위 크리프를 논한다. 고온에서의 파괴에 대한 이론전개 및 응용문제를 소개하며 균열체의 정상 상태 크리프 및 C*-적분, 천이상태 크리프 및 C(t)-적분, Ct-매개변수 등을 이해한다. 응용 분야로서 고온플랜트 요소의 경년열화, 잔여수명평가 기법 및 응용 사례 등에 대해 논의한다.
고급 재료거동 (Advanced Material Behaviors) 3학점
재료거동 분야의 주요 주제 중 이슈가 되거나 수강자가 필요한 주제 중 선택하여 강의한다. 예를 들어 수소분위기에서의 재료거동, 부식 분위기에서의 재료 거동, 바이오엔지니어링 분야에 활용되는 특수재료, 재료 거동의 통계학적 처리법, 이방성 재료의 강도 및 거동, 메조역학과 재료거동, 마이크로 시험법 등이 강의 주제가 될 수 있다. 또한 재료 파괴 분야 중 주요 이론도 강의가 가능하다. 확률론적 파괴역학, 고온에서의 재료구성방정식, 전산 파괴역학 등의 주제 중 선택하여 강의한다. 강의식 및 프로젝트식 강의를 병행하여 강의한다.
파괴역학 (Fracture Mechanics) 3학점
상온에서의 금속재료의 파괴거동에 대해 설명하고, 이를 응용하여 구조물의 파괴 예측 및 건전성 평가 등에 활용하는 방법을 학습한다. 탄성 파괴역학에서는 응력함수의 정의, 균열선단 응력장의 해석, 응력확대계수의 개념을 소개한다. 탄-소성 파괴역학에서는 J-적분의 정의 개념, 측정법, 적용의 한계 등을 논하고, CTOD (Crack Tip Opening Displacement) 등을 학습한다. 또한 금속재료의 균열의 발생 및 성장에 대한 역학적, 기구학적인 현상을 논한다.
트라이볼로지 (Tribology) 3학점
본 과목은 재료의 마찰, 마모, 그리고 윤활 메커니즘을 다룬다. 모든 접촉하는 기구에서의 마찰, 마모, 윤활 거동, 즉 트라이볼로지적 거동은 기구의 수명과 안전이라는 측면에서 매우 중요한 요소이며 이에 대한 분석이 본 과목의 주요 학습 대상이다. 본 교과를 통해 마찰의 요소, 마모 메커니즘, 윤활 메커니즘에 대한 심도 있는 논의를 진행하며 또한, 베어링과 같은 기계요소에 대한 트라이볼로지적 메커니즘을 학습한다. 특히, 트라이볼로지 성능을 향상시키기 위한 다양한 표면처리 방법 등에 관해서도 논의한다. 이 외에도 마이크로, 나노, 그리고 바이오 트라이볼로지 등 현재 많은 관심을 받고 있는 연구분야에 대한 논의를 포함한다.
복합재료 역학(Mechanics of Composite Materials) 3학점
두 가지 이상의 성질이 서로 다른 물질이 거시적으로 혼합되어 있는 복합재료의 기계적 특성을 소개한다. 외부 하중 및 환경에 의한 재료의 변형 및 파손을 고전 적층판 이론(CLPT)을 이용하여 예측하고, 특정 조건을 가지는 기계 부품의 제조에 적합한 생산 공정들을 소개하며, 각 복합재료의 적절한 제조 방법과 그 응용 예를 다룬다.
기계에너지 수확 기술 특론 (Advanced Mechanical Energy Harvesting Technology) 3학점
압전(piezoelectric) 또는 마찰대전(triboelectric) 효과에 의하여 기계에너지(움직임, 진동 등)로부터 전기에너지를 생산하는 원리에 대해 공부하고, 다양한 응용분야에 대해 논의한다. 또한, 해당원리를 활용한 새로운 응용분야에 대한 연구도 수행한다.
에너지안전과 리스크(Energy Safety and Risk) 3학점
에너지는 현 기술사회를 지탱하기 위해 공학자뿐 아니라 일반인도 항상 일상생활에 사용하여야만 한다.크게 분류하면, 에너지의 생산, 공급, 사용 분야가 포함되며, 이중 많이 사용되는 가스, 전기에너지가 안전과 관련될수 있다. 사고의 리스트를 줄이기 위해서는 공학적인 면 뿐 아니라, 제도적, 사회적인 부족함이 어떻게 사고를 유발하는지에 대해서도 이해가 필요하다. 즉 에너지사고 리스크를 최소화 하기위해서는 다학문적인 접근이 요구된다.본 과목에서는 에너지안전 기술의 분야로, 가스안전, 에너지플랜트 안전에 대해 리뷰하고, 에너지안전과 관련된 10가지 주제 – 1. 위험(Risk) / 2. 위험인식(Risk Perception) / 3. 위험 커뮤니케이션(Risk Communication) / 4. 위기 커뮤니케이션(Crisis Communication) / 5. 사고 조사(Forensic Investigation) / 6. 안전 윤리(Safety Ethics) / 7. 안전 거버넌스(Risk Governance) / 8. 안전 문화(Safety Culture) / 9. 회복탄력성(Resilience) / 10. 미래 안전기술과 규제(Emerging Risk & Adaptive Regulation) 등의 주제에 대해 강의한다. 각 단원별로 이론 강의 및 다양한 국내외 기업 및 기관의 안전 관련 실패 및 성공 사례를 살펴봄으로써 ‘안전’에 대한 이론적, 공학적, 제도적 지식을 실제적으로 습득하게 될 것이다.
시스템/제어 (System/Control) 전공
동역학 특론 (Advanced Dynamics) 3학점
3차원 강체운동해석을 다룬다. 3차원 벡터 및 강체운동의 기구학, Inertia tensor 등을 배우고 특히 축대칭 강체의 해석들을 주로 하며 Analytical dynamics도 소개한다. 강체 운동 방정식의 형성과 다물체(Multi body)시스템에 대한 constraints, 수치해석법을 배운다. Hamilton의 정리, Lagrange방정식, Holonomic, Nonholinomic Constraints, Generalized Coordinates and Forces 물체 관성의 이론적, 수치적 계산 방법에 대해 연구한다.
로봇공학 특론(Advanced Robotics) 3학점
로봇의 기구학적, 동역학적 해석, 로봇의 위치 및 힘의 제어, 로봇을 위한 프로그래밍에 관하여 논의한다. 또한, 로봇 제어 방법에 대한 최근 이론의 학습과 지능로봇에 대한 연구도 수행한다.
제어공학 특론 (Advanced Control Engineering) 3학점
본 강의는 다양한 현대제어이론 및 선형/비선형 시스템 해석 기법들을 익혀 다양한 제어시스템을 분석하고 이를 기초로 각 시스템에 적합한 제어기를 설계하는 능력 배양을 목표로 한다. 이를 위하여 본 강의에서는 시스템의 안정도 분석을 위한 Lyapunov 기법, 관측기 설계법, Robust control, Bang-bang control, LQG/LTR control, Sliding mode control 등과 같은 현대 제어 기법들에 대해 강의한다.
진동공학 특론 (Advanced Engineering Vibration) 3학점
연속체 진동학에 대한 연구는 매우 흥미로우며 이론적으로 스트링, 바, 밤, 플레이트, 쉘 및 기타 연속적인 물체들이 어떤 고유진동수와 모드 형태로 진동하는지 그리고 요동하는 외부 하중 또는 압력을 받을 때 이들이 어떻게 거동하는지 연구하는 것은 흥미진진할 뿐 아니라 공학적 응용면에서도 많은 공학자들의 관심사라 할 수 있다. 또한 편미분방정식과 고유치문제에 대한 거동과 의미를 이해하는 데 이상적인 주제가 될 수 있으며 수학과 물리적인 현상 간의 상호관계에 대한 이해가 이 과정에서 강조된다.
구조물 동역학(Structural Dynamics) 3학점
기계구조물의 진동 특성을 이론적으로 해석하고 이를 실험적 모우드 해석법으로 구하는 방법을 배운다. 이를 위해 전산진동 해석 PC를 이용한 디지털 신호 처리법 및 측정 기술 등을 공부하고 모우드 해석 관련 응용 사례들을 다룬다.
유연 구조물의 동적 해석 및 응용 (Dynamic Analysis of Flexible Bodies and Its Applications) 3학점
본 과목에서는 Hamilton 원리, d’Alembert 원리, 가상일 원리 및 변분원리 등의 해석적인 방법을 이용하여 유연 구조물의 구성방정식, 운동방정식 및 경계조건 등을 다룬다. 또한 이를 위해 텐서, 적분 정리 및 좌표변환, 연속방정식, 편미분 방정식 및 그 해법 및 고유치 해석 등을 포함하여 배운다. 또한 판, 보, 봉 등을 포함하는 유연 구조물에 대한 파동과 진동에 대한 해석 방법 및 이의 응용을 다룬다.
정밀공학 특론 (Advanced Precision Engineering) 3학점
정밀공학의 개념과 정밀공학에서 요구되는 정밀가공 및 측정에 대해 배운다. 각종 정밀 가공기의 종류와 이들의 기계적 및 운동학적 특징과 현상을 이해하고 정밀가공을 위한 다양한 기반지식을 공부한다. 또한 정밀측정용 각종 센서에 적용되는 변환원리를 이해하고 이들의 고유 특성을 기계공학의 관점에서 해석하며 센서의 개념과 분류, 센서의 변환기능, 센서 기능성 재료, 센서 제조기술, 각종 센서소자 및 센서 응용기술 등을 소개한다. 더불어 물리센서, 화학센서, 온도센서, 광센서 등의 이론과 응용기술을 배운다.
최적화 이론 및 응용(Optimization Theory and Applications) 3학점
본 강의는 다양한 최적화 이론 및 알고리즘을 자신의 전공 분야 연구에 적용 하고자 하는 석/박사 과정 대학원생을 수강 대상으로 한다. 본 강의는 다양한 공학문제에서 요구되는 최적화 문제를 해결 할 수 있는 능력을 갖추기 위하여 주어진 문제를 최적화 문제로 정식화 하고, 이러한 수학적 모델의 해를 구하는 다양한 최적화 알고리즘의 이론과 적용을 소개한다. 이를 위해 본 강의에서는 Linear and nonlinear programming 및 Duality 등에 관한 최적화의 기본적인 이론과 Deterministic /Stochastic 최적화 알고리즘에 대해 강의한다. 또한, 본 강의는 이와 같은 최적화 이론 및 알고리즘들이 다양한 공학 문제들에 어떻게 적용될 수 있는지에 관한 내용을 포함한다.
시스템 식별 (System Identification) 3학점
시스템 식별은 제어대상의 입출력 데이터를 이용하여 실험적으로 시스템의 수리 모델을 구축하는 유용한 방법의 하나이다. 본 과목에서는 제어기 설계를 위한 시스템 식별이론을 중점적으로 학습한 후, MATLAB의 System Identification Toolbox를 활용한 실무적 시스템 모델링 능력을 배양시키고자 한다.
인체운동역학 및 신경제어 (Human Dynamics and Neuronal Control) 3학점
인체는 프레임 역할을 하는 골격, 액추에이터 역할을 하는 근육 그리고 이의 작용을 조절하는 신경제어시스템으로 되어있다. 기계공학의 다물체동역학시스템 모델링 방법을 이용하여 인체 동역학 시스템을 구성할 수 있고, 근육의 생리학적인 작동 원리와 최적화 방법을 통하여 수학적으로 운동 조건을 예측할 수 있다. 또한 뇌 및 척추로부터 내려오는 근육 신경제어 현상을 모델링하고 예측하여 인체의 운동 원리를 이해할 수 있다. 이 과목에서는 인체 동역학 시스템을 구성하고, 수학적으로 운동을 예측하는 방법, 인체 근육 신경제어 시스템 모델링에 대하여 학습한다.
인간중심 로봇공학개론(Intro. to Human-Centered Robotics) 3학점
인간중심로봇공학과 관련된 기구학 (Kinematics), 로봇 동역학 (Robot Dynamics), 자세 제어 (Motion Planning), 구동기 (Novel Actuators), 센서 (Sensors) 및 다양한 로봇 어플리케이션에 대해서 논의하고, 이를 바탕으로 개인별/팀별로 주제로 프로젝트를 진행한다.
설계/생산 (Design/Manufacturing) 전공
전산원용설계(Computer Aided Design) 3학점
본 과목에서는 컴퓨터를 이용한 3차원 형상의 표현에 필요한 여러 가지 이론들을 다룬다. 특히 자유곡면을 포함하는 형상을 표현하기 위한 곡선, 곡면, 솔리드의 표현 방법에 대해서 전반적으로 공부하고, 3차원 공간상에서의 변환, 컴퓨터 그래픽스의 기본적인 부분에 대해서도 다룬다. 3차원 CAD이론은 설계, 제조 및 해석의 기반이 되는 3차원 형상의 모델링에 필수적인 기술이다.
3차원 기하학 (Three-Dimensional Objects Modeling and Multiple View Geometry) 3학점
본 교과목에서는 3차원 형상을 컴퓨터로 모델링하는 기법에 대해서 간단히 다루고, 3차원 형상을 두 개 이상의 카메라 이미지로 획득하는 경우 이 영상 이미지와 형상의 관계에 대해서 배운다. 이를 위해서 projective geometry와 transformation에 대한 기본 내용을 습득하고 camera geometry 및 two-, three-view geometry를 공부한다.
접합론 (Joining Process) 3학점
Welding, Brazing, Soldering등의 산업 현장에서 많이 이용되고 있는 기술을 학문적으로 요약하여 접합원리, 접합 현상 및 사용용도, 목적 등을 주요 내용으로 하며, 접합부의 품질향상 방법을 연구한다. 아울러, 각종 마이크로 접합법의 종류 및 원리, 접합 현상 등을 소개한다.
가공프로세스 특론 (Advanced Manufacturing Process) 3학점
박막(Thin film) 및 후막(Thick film)의 대기 및 진공 중에서 생성•성장시키는 방법과 각종 가공 프로세스에 따른 막의 특성 및 계면 반응 및 확산 등을 주요 내용으로 하고 있다. 생산공정에 적용되는 각종 프로세스 중에서 주물, 단조, 압연, 압출, 인발 등의 소성가공분야와 선삭, 밀링등의 절삭분야의 이론과 가공시의 문제점 및 해결방법 등을 습득시킨다.
응용 기계설계 (Advanced Machine Design) 3학점
여기에서는 기계요소를 중심으로 배우는데 먼저 coupling, belt, clutch and brake을 다루게 되고 상세하게 power transmission의 중요 요소인 치차를 공부하게 된다. 먼저 기어의 종류를 배우고 기어의 치형설계로 외지차 대 외지차 그리고 내지차 등을 공부하게 되고 중요한 감속기인 유성치차 구조와 원리설계 등에 대하여 공부하게 된다. 특히 기어의 강도평가 시스템을 프로그램 중심으로 공부하게 된다.
제품 설계론 (Design Theory of Products) 3학점
제품의 설계 단계를 시장조사 그리고 마지막 제품 출시까지 이루어지는 일련의 과정을 공부한다. 제품의 구상과 그리고 시장의 필요를 파악하여 발명기법을 이용한 창의적 발상기법을 소개한다. 이렇게 탄생한 아이디어를 전자출원하는 방법을 공부하며 명세서 작성법도 공부한다. 제품 생산단계에서는 상세한 금형설계 그리고 시장에서의 마켓팅 등을 소개한다.
복합재료 역학(Mechanics of Composite Materials) 3학점
두 가지 이상의 성질이 서로 다른 물질이 거시적으로 혼합되어 있는 복합재료의 기계적 특성을 소개한다. 외부 하중 및 환경에 의한 재료의 변형 및 파손을 고전 적층판 이론(CLPT)을 이용하여 예측하고, 특정 조건을 가지는 기계 부품의 제조에 적합한 생산 공정들을 소개하며, 각 복합재료의 적절한 제조 방법과 그 응용 예를 다룬다.
마이크로 시스템 패키징 특론 (Advanced Microsystems Packaging) 3학점
본 과목은 마이크로 시스템의 Microelectronics, Photonics, RF와 MEMS의 전반적인 기술을 소개하고 기반기술 (Fundamental Technology)인 재료, 어셈블리, 제조, 해석 기술 및 집적기술, 그리고 각 응용분야에 대해 구동원리, 제작 방법 등을 심도 깊게 공부, 학습한다. 또한, 센서 및 액추에이터 등의 마이크로시스템의 전기적 패키지 디자인, 신뢰성 디자인, 열 관리, 신뢰성 평가 수법에 대해 학습함으로써 설계과 신뢰성 평가 능력을 배양한다.
복잡시스템 설계 특론 (Advanced Design Methodology for Complex Systems) 3학점
현대적 공학시스템들은 종종 다양한 단위계의 수평 및 계층적 결합구조, 고비용 해석모델, 복잡한 연관성을 가진 데이터, 높은 불확실도 등의 성격을 가지고 있다. 본 교과목에서는 이러한 복잡시스템을 통합적 체계적으로 설계해 나가기 위해 필요한 기법들을 다룬다. 수강생들은 복잡시스템의 효율적 설계를 위한 최신의 문제정의 기법, 메타모델링 기법, 최적화 및 의사결정 알고리즘 등을 배울 것이다.
정밀공학특론 (Advanced Precision Engineering) 3학점
정밀공학의 개념과 정밀공학에서 요구되는 정밀가공 및 측정에 대해 배운다. 각종 정밀 가공기의 종류와 이들의 기계적 및 운동학적 특징과 현상을 이해하고 정밀가공을 위한 다양한 기반지식을공부한다. 또한 정밀측정용 각종 센서에 적용되는 변환원리를 이해하고 이들의 고유 특성을 기계공학의 관점에서해석하며 센서의 개념과분류, 센서의 변환기능, 센서 기능성 재료, 센서 제조기술, 각종 센소소자 및센서 응용기술 등을소개한다. 더불어 물리센서, 화학센서, 온도센서, 광센서 등의 이론과 응용기술을 배운다.
마이크로 나노 광공학(Micro/Nano Optical Engineering) 3학점
기하광학에 관한 기본 개념을 학습하여 렌즈 및 광학 시스템의 설계 및 분석 능력을 습득하며, 빛의 파동적인 성질에 관한 기본 개념을 체계적으로 학습함으로써 광학과 바이오센서 등 다양한 분야에서 그 중요성이 증대되고 있는 연구, 개발 및 응용에 대한 폭넓은 지식을 습득한다. 이를 바탕으로 디스플레이, 이미징, 정보저장기기, 마이크로/나노 광학 부품의 동작 원리 및 설계 기술을 이해한다. 또한 마이크로/나노 광학 부품의 제작을 위한 photo lithography, E-beam lithography, Micro machining 등의 마이크로/나노 가공기술 및 Injection molding, Hot embossing, UV-replication 등의 복제기술을 배운다.
공업재료특론 (Advanced Engineering Materials) 3학점
기계공학 및 소재산업에 사용되는 각종 공업재료(금속, 비철금속, 특수강, 합금강, 신소재 등)의 구조 및 일반적인 특성을 습득시킨다. 또한 각종 공업재료의 사용용도와 사용 환경에 따라 발생하는 각종 결함과 파손 형태 등을 소개하고, 사용 환경에 맞는 신뢰성 평가 방법 및 분석기법을 학습한다.
피로설계특론(Advanced Fatigue Design) 3학점
기계부품의 피로수명은 설계 시 반드시 고려해야 되는 매우 중요한 사항이다. 특히 하중을 지지하는 주요 기계부품의 피로수명을 정확히 예측하기는 불가능하다. 피로의 진행은 외형상으로는 큰 변화를 일으키지 않기 때문에 피로의 메커니즘을 잘 이해하고 이를 설계에 반영하는 것이 매우 중요하다. 본 과목에서는 피로의 역학적/현상적 메커니즘을 이해하고 이를 실제 기계부품의 설계에 적용하여 피로설계 방법론을 배운다.
<전공연구>
전공연구 Ι (Studies in Major Field Ι) 2학점
전공연구 Ⅱ (Studies in Major FieldⅡ) 2학점
전공연구 Ⅲ (Studies in Major FieldⅢ) 2학점
