강의계획서

과목명 스마트소재개론
Introduction to Smart Materials
운영대학 공주대학교 교과구분
(교과목코드)
전공필수
(111004)
담당 교수 성명 박주일
운영학과 모빌리티 소재부품장비 융합학부 소속 한밭대학교
학점시수
(학점/이론/실습)
3/3/0 개설년도
/학기
2023년 여름계절학기 연락처
이메일 jipark94@hanbat.ac.kr
교과목표 및 개요 초기의 신소재 붐이 재료과학적인 관점에서 접근했던 것과는 달리 최근의 신소재 개발은 사업화의 가능성과 함께 용도개발과 채산성 측면에서의 접근이 강조되고 나노화, 복합화, 하이브리드화와 삶의 질적 향상에 부응할 수 있는 환경친화적인 기술개발에 따른 미래 원천적 재료기술 기반 확보가 중요시되고 있다. 이를 충족할 수 있는 스마트소재에 대한 이해를 높이기 위한 기초를 강의한다.
주 핵심역량과
교과목간
연계성
스마트 소재에 대한 기초 원리 및 응용성을 학습하므로, 친환경 동력 파트의 소재 관련 프로젝트 실행 능력을 향상 시키고, 관련 프로젝트 진행 시, 업무 협력을 원활히 실행할 수 있는 능력을 확보할 수 있다. 또한 학습자가 본 과목 관련 회사에 취업할 수 있는 기본 역량을 향상 시킬 수 있음.
핵심역량(%) 모듈화(Modularity) 통합(Integration) 확장(EXtension)
ICT기술활용
역량
시스템 사고
역량
프로젝트 실행
역량
융합적 해결
역량
창의적 혁신
역량
테크니컬
커뮤니케이션
역량
진로학습
역량
지역사회공헌
역량
심미적 감성
역량
0 0 20 0 0 30 50 0 0
역량기반
학습목표
핵심역량 학습목표
● 프로젝트 실행 ● 소재관련 화학 및 물리적 지식을 확보하여, 관련 과제를 원활히 수행 가능함.
● 테크니컬 커뮤니케이션 ● 소재 관련 과제 진행 시, 컨소시엄 간 원활한 업무 협력이 가능함.
● 진로학습 ● 학습자가 취업 준비 시, 소재 분야에 진출이 가능한 기초 지식을 확보 할 수 있음
수업방법(%)
강의 토의/토론 실험/실습 현장학습 발표 기타
100 0 0 0 0 0
교수법
(선택)
문제중심학습 프로젝트기반학습 플립러닝
성적평가(%)
출석 중간고사 기말고사 과제 토론 기타
10 45 45
기타 안내사항
주차 수업내용 교재범위 및 과제물 비고
1 재료의 구조 구조와 물성간의 관계 공정과 구조와의 관계
2 원자결합의 근원은 무엇인가? 어떤 원자결합이 있는가? 각각의 원자결합은 재료로 하여금 어떤 성질을 나타내게 하는가?
3 원자들은 어떻게 배열해서 고체구조를 형성하는가? 고체구조와 밀도와의 관계는?
4 재료의 물성이 방향에 따라 달라지는가?
5 고체안에는 어떤 결함들이 있을까? 그 결함들의 수와 종류를 변화시키거나 제어할수 있을까? 그렇게 할 수 있다면 재료의 물성에는 어떤 영향을 미칠 수 있을까? 결함들은 바람직하지 않은 것인가?
6 고체 내 확산은 어떻게 일어나는가? 확산이 소재공정에서 왜 중요한가? 확산속도를 예측할 수 있는가? 확산은 결정구조와 온도에 따라 어떤 영향을 받는가?
7 응력(stress)과 변형률(strain) : 각각의 정의와 하중(load) 과 변형(deformation) 대신에 쓰이는 이유 탄성거동(Elastic behavior) : 작은 하중이 걸릴 때 재료는 어떻게 반응하는가? 소성거동(Plastic behavior) : 영구적인 변형(permanent deformation)은 어느 시점에서 시작되는가? 어떤 재료가 영구변형에 대한 저항성이 큰가? 인성(Toughness)과 연성(ductility) : 각각의 정의와 측정 방법
8 중간고사
9 전위는 왜 주로 금속과 합금에서 관찰되는가? 세라믹스와 고분자에서는? 강도와 전위의 이동간에는 어떤 관계가 있는가? 그렇다면 강도를 어떻게 올릴 수 있을까? 재료를 가열하면 강도와 다른 물성은 어떻게 될까?
10 재료내 결함들이 어떻게 파괴를 일으키는가? 파괴에 대한 저항성을 어떻게 정량화할 수 있는가? 파괴응력을 어떻게 평가하는가? 파괴응력과 하중부가 속도 및 이력, 온도와의 관계
11 상평형이란? 1성분계 상태도 2성분계 상태도 : 전율고용체, 공정계 상태도 읽는 법, 활용하는 법 철-탄소 상태도
12 상변태 과정= 핵생성단계+ 성장단계 상변태 속도와 시간 및 온도와의 관계: 반응속도론
13 원하는 물성을 얻기 위한 상변태 이론의 활용
14 고분자 분자구조와 결정구조에 관한 기초 이론을 이해
15 기말고사