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교과목 개요

전산기계제도

기계제도의 기초이론 투상도의 표시방법, 단면도의 표시방법, 특수 투상법, 치수의 기입방법, 표면거칠기 표시방법, 치수공차, 끼워맞춤, 기하공차, 기계부품설계 등 기계제도에 관한 전반적인 내용을 다루고, AutoCAD 개요, Drawing 개체 작성하기, 도면 편집하기 등 AutoCAD 명령어를 이해하고 AutoCAD 활용법을 습득하고 실습한다. 일반기계제도 능력과 AutoCAD를 바탕으로 응용 발전시켜 CAD 시스템을 능수능란하게 이용할 수 있는 능력과 기계부품을 도면화하여 현장실무 및 기계설계 능력을 기른다. 본 과목에서는 AutoCAD 2차원 도면 작성 실습 및 3차원 솔리드 모델링 과정을 다룬다. 상세 설계용 도구를 활용할 수 있는 능력과 기계설계 능력을 배양한다.



컴퓨터프로그래밍 기초


컴퓨터 비 전공자들이 가장 많이 사용하는 프로그래밍 언어 중 하나인 C 언어의 기본 구문을 배우고, 여러가지 실습 과제를 프로그래밍해나가면서 문제를 분석하고 알고리즘을 설계할 수 있는 기본적인 프로그래밍 능력을 갖추게 한다.향후 자신의 전공분야에 필요한 문제를 해결할 수 있는 능력을 갖추도록 한다.



정역학


정역학은 고전역학의 기본 개념을 소개하는 교과목이다. 질점과 강체의 정적 평형, 벡터해석 및 구조해석 등에 관한 내용이 중점적으로 소개된다. 이 교과과정을 이수하면, 2차원 및 3차원 자유물체도의 작성, 구조물의 반력의 계산, 트러스, 프레임, 기계 구성품 등에 작용하는 힘의 결정, 전단력 및 굽힘 모멘트선도의 작성, 도심의 위치 결정 및 단면의 이차단면관성모멘트의 계산, 마찰 현상에 관한 이해가 가능해야 한다. 정역학은 역학에 관한 기본개념을 체득시키기 위한 교과목으로서 고체역학, 동역학 등의 이수에 필수적인 교과목이다. 이러한 과정에서 역학의 기본이론과 접근방법을 체득하게 하며, 관련 전공과목의 이수를 위한 기초지식을 형성하도록 한다.



고체역학


기계공학 전공자가 반드시 갖추어야하는 역학의 기본 지식과 응용능력을 갖추도록한다. 이를 위하여 고체역학의 접근 방법, 힘의 평형, 변형, 변형율, 응력, 평형방정식 등에 관련되는 이론을 공부하고 이를 응용할 수 있도록 한다. 본 과목은 기계 항공 분야의 전 교과목을 공부하는데 필요한 역학적 기초 이론을 다루므로 다른 과목을 수강하기 위한 선수과목의 의미에서 필수적 과목이다.



공학수학1


기계공학을 전공할 학생이 알아야 할 수학기초를 습득하고, 상미분방정식의 분류 및 그 해법을 배양한다. 특히, 미분방정식의 해법의 일종인 라플라스 변환과 연립 미분방정식의 해법을 구하기 위해 필요한 선형대수학의 기본에 대해 공부한다. 수학적 증명이나 이론의 주입식 소개보다 수학적 모델에 대한 이해와 해석기법의 응용에 강조를 둔다. 실제 산업현장에 어떻게 수학이 응용되는지 다양한 자료를 통해 소개하고 이를 가능하게 하는 기법을 배운다. Maple과 같은 계산 소프트웨어를 보조 교재로 활용한다.



열역학


현대의 열역학은 열, 일 및 물질의 집합을 나타내는 상태량을 다루는 과학으로 열과 일에 관한 3개의 경험법칙을 기초로 하여 물질의 거시적인 성질간의 관계를 해명하는 고전 열역학과 물질을 미시적인 입자의 집합으로 생각한 다음, 입자군에 관한 성질을 통계적으로 취급하여 물질의 성질 그 자체를 해명하는 통계 열역학과의 양자에 의하여 확립된 학문으로, 열역학에 관한 기초사항, 열역학 제1법칙, 제2법칙, 이상기체 등 고전 열역학에 관한 부분의 정성적인 해석과 더불어 정량적인 해석방법의 일환으로 엔탈피, 엔트로피 등을 도입하여 열역학 제1법칙과 제2법칙을 설명하고, 동력, 냉동, 압축기 등의 장치에 관한 이상화한 사이클을 다루어 실제장치에 대한 과정과의 차이점, 사이클의 성능개선, 지구환경 오염문제, 엑서지, 열역학적 관계식, 비반응 및 반응 혼합물, 연소, 화학 및 상평형 등에 대한 내용을 강의한다.



기계공작실습


기계공작실습은 공작기계를 다루는 실질적인 현장학습을 주 내용으로 한다. 기계공작법에서 공부한 이론과 가공방법을 선반과 밀링 가공기를 사용하여 실습한다. 학생들은 먼저 수동 범용공작기계로 이송장치의 움직임과 재료의 가공성을 익힌 후 CNC 공작기계들을 사용하여 컴퓨터로 작동되는 자동화된 시스템의 작동을 이해하고 습득하게 된다. 기말과제를 수행하며 도면에 맞추어 가공하는 능력을 배양하게 된다.



공학프로그래밍


공학에서 사용되는 각종 수식의 해를 컴퓨터를 활용한 프로그래밍으로 구하는 방법을 익힌다. FEM, CFD 등을 다루기 위한 기초 단계로서의 지식을 익히도록 한다. 컴퓨터 언어는 포트란이나 C언어 및 Matl-Lab을 사용한다. 선형 및 비선형 방정식의 해, 고유치문제, 수치적분, 미분방정식의 해를 컴퓨터로 구하는 방법을 익힌다.



재료공학


본 교과목에서는 기초공학 지식을 바탕으로 기계설계에 필요한 재료들에 대한 기본적인 지식과 그 선택방법을 교육한다. 이를 위하여 재료공학에 관한 기초이론과 각종재료에 대한 특성들을 교육함으로서, 기계설계와 제작에 기초능력을 배양토록 한다.



동역학


동역학은 운동 중인 물체를 해석하고 다루는 역학 중의 한 분야이다. 동역학은 두 분야 즉, 운동의 기하학을 연구하는 운동학(Kinematics)과 물체에 작용하는 힘, 물체의 질량, 그리고 물체의 운동간에 존재하는 관계를 연구하는 운동역학(Kinetics)으로 구분된다. 본 교과목은 질점(Particles)과 강체(Rigid Bodies)에 대한 Newton 운동역학을 교육함으로써 동역학적 구동 기계시스템의 이해와 해석, 설계능력을 갖추게 하는데 그 교육목표를 두고 있다. 이를 통하여 기구학, 진동학, 기계제어 분야의 전문지식을 이해하는데 필요한 기본적인 소양을 갖추도록 한다.



유체역학


본 강좌에서는, 기계공학의 기본역학 중 하니인 유체역학의 기본원리를 역학법칙에 근거하여 설명하고, 공학적으로 적용하는 기법을 다루고자 한다. 주요 내용으로는, 유체역학의 기초지식을 먼저 소개하고, 주제별로, 유체 정역학, 베르누이 방정식의 원리와 작용, 운동량방정식의 원리와 적용 등 3가지 주요 주제로 다룬다. 본 강좌는 열역학 강좌와 더불어, 전공심화 교과인 유체기계, 공기역학, 추진기관 등의 선수과목으로 향후 열 유체역학의 공학적 적용을 위한 기본과정으로 활용된다.



공학수학2


기계공학의 제반 역학문제를 해석하는 기법과 응응력을 배양하고자 한다. 공학수학1에 이어서, 공학의 고급이론 해석 방법을 주로 강의한다. 주요 내용으로는, 벡터 및 벡터미분 해석법, Fourier 해석법과 응용, 편미분 방정식 풀이, 복소수 및 복소함수론 등이다. 본 강의를 통해서, 공학적 문제를 이론적으로 해석하는 방법을 터득하고, 실제 현상을 모델링하는 적용력을 배양하고자 한다.



기계공작법


본 강의에서는 다양한 방법으로 기계재료를 변형, 성형, 가공하여 기계를 제작하는데 필요한 제반 이론, 방법 및 기술 등을 습득케하여 전공에 관련된 전반적인 이해를 증진시킴으로써 궁극적으로는 가공을 고려한 설계능력을 배양함을 목적으로 한다. 또한, 취업후 생산현장에서 이를 그대로 적용할 수 있게 한다. 여건이 허락된다면 수강기간 전후의 적절한 시기에 산업체 견학과 용접실습을 병행하여 현장체험기회를 제공한다.



기계재료


재료 학문의 범위와 과학적인 관점에서 재료의 성질을 그 구조와 관련하여 파악토록 한다.이를 이해하는 기초로서 원자결합, 구형 입자의 충진상태 및 이상적인 결정구조을 중점으로 다룬다.



전기전자기초


전기전자기초는 전자소자 특성을 이해하고, 이들 소자로 구성된 전자회로의 특성을 이해하여, 회로를 설계하는 방법을 다루는 학문이다. 본 교과목의 주제는 Diode, Tr, FET 전자소자의 전류-전압 특성을 익히고 이들로 구성된 전자회로에 대하여 익힌다.



현장실습1


본 강좌는 수강생이 방학기간 4주간 전공 관련 산업현장에서 제품의 설계, 생산 및 개발 업무 등을 수행하게 함으로써 강의실에서 학습한 전공 관련의 이론적인 내용들이 실무에서 어떻게 적용되는지 체험을 통해서 확인하게 한다. 또한, 남은 수학기간 동안에 중점적으로 학습해야 될 내용을 스스로 느끼게 하여 엔지니어로서 요구되는 자질을 스스로 개발하게 한다. 궁극적으로는 전공분야회사의 취업에 필요한 준비를 구체적으로 추진하게 유도함을 목적으로 한다.



기계공학실험


기계공학에서 이론적으로 다루었던 역학에 대한 기본개념을 바탕으로 실험을 통하여 역학의 기본적인 지식을 확립하고 이를 확인한다. 관련된 역학과목으로는 유체역학, 열역학, 열전달, 고체역학, 공기조화, 공기역학 등이 있으며 기본적인 물리량의 측정에 대한 계측장비에 대한 이해를 한다. 유체, 공기, 열 등의 물리량의 측정과 운동과 관련된 이들의 변화를 실험을 통하여 확인한다. 힘에 따른 고체의 변동을 측정하여 응력과 힘의 관계도 실험을 통하여 확인한다.



기계요소설계


본 교과목에서는 역학적 지식을 바탕으로 설계에 필요한 기계요소부품들에 대한 기본적인 지식과 설계방법을 교육한다. 이를 위하여 치수공차, 축, 구름베어링, 축이음, 기어, 벨트 등 기계요소 부품들의 선정 방법 및 설계기준들을 교육하고 구체적인 기계 구조물을 선정하여 직접 설계하게 함으로서 기계설계에 대한 기본적인 능력을 배양하도록 한다.



기계진동학


본 교과목은 기계진동의 기본이론을 교육하고 응용능력을 배양시킴으로써 기계시스템의 진동현상에 관련된 문제인식 및 현상파악에 대한 이해에 기반을 두고 있다. 또한 이론 및 해석/실험을 통한 연구방향 모색, 관련문제 해결능력을 갖추는데 주요 교육목표를 두고 있다. 본 강좌에서는 동역학을 주요 선수과목으로 하며, 1자유도계/2자유도계/다자유도계 및 연속시스템의 진동 현상에 대한 학습이 수행되게 된다.



로봇공학


로봇공학의 연구는 산업용로봇뿐만 아니라 서비스로봇을 포함하는 방향으로 확장되고 있다. 특히, 센서 입력을 이용하여 자율적 판단을 하는 로봇을 지능형 로봇을 반영하는 메커트로닉공학에 대한 기초를 배우고 익힌다.



재료가공


재료가공의 전반적인 내용을 다룬다. 최종 제품의 특성에 미치는 영향, 그리고 가공의 특성을 분석하기 위한 여러 방법을 습득한다.



CAD


CAD는 2차원 및 3차원 형상의 설계, 도면작성, 가공, 모델링 된 형상에 대한 해석을 포함하는 다양한 영역을 다룬다. 본 과목에서는 CAD의 기초이론을 습득하고, 산업체에서 널리 사용되고 있는 CATIA를 사용하여 3차원 CAD 프로그램의 활용 방법을 다룬다. 학기 초부터 시작되는 기말과제에서는 종합적인 설계 프로젝트를 3차원 CAD 환경에서 수행한다. 2~4명의 팀으로 과제를 수행하여 산업체에서 업무에 적응할 수 있는 기능적 측면과 함께 팀웍을 배양한다. 본 강좌를 수강하기 위해서는 설계 개념과 도면이해는 필수적으로 이해하고 있어야 하고, 기본적인 컴퓨터 활용 능력을 필요로 한다.



제어공학


제어공학은 동적 시스템의 성능을 향상시키기 위해 적절한 제어기를 설계하는데 그 목표가 있다. 본 과목에서는 제어시스템의 원리, Laplace 변환, 동적 시스템의 수학적 모델링, 입출력 관계를 수학적으로 표현하는 전달함수, 시스템의 과도응답해석, 단입력 단출력 제어시스템의 PID 제어이론 및 기계식과 전자식 제어기를 논한다. 또한 시스템의 안정성을 판별하는 근궤적 해석을 익히고 Bode 선도와 극좌표 선도를 통한 폐루프 시스템의 주파수 응답을 공부한다. 그리고 각 이론들에 대해서 MATLAB을 이용한 예제를 통해서 확인한다. 본 과정에서는 팀 단위로 전기 전자적인 기초 회로 실험과 함께 전기적인 폐루프 제어기를 설계하고 기판에 회로를 직접 구성해서 배운 제어이론을 오실로스코프를 통해서 실험적으로 확인할 수 있는 팀 프로젝트를 수행한다. 또한 MATLAB으로 설계된 제어시스템의 정밀도를 검증한다.



응용공학설계


본 교과목에서는 기계요소의 설계에 대한 방법과 주어진 과제를 통한 설계과정을 포함하고 있다. 기계요소 중 일부(기어, 나사, 스프링, 브레이크, 용접 등)의 내용을 습득하게 하고, 이들 기계요소를 설계에 적용하는 설계 제작 과제를 수행하여 기계요소들의 적용 방법을 이해하도록 한다. 이 설계 제작 과제는 같은 주제와 설계제한에 대하여 4-5명으로 이루어진 각 팀당 창의성을 발휘 할 수 있도록 하고 최종적으로 성능 비교 대회를 개최한다.



생산관리


인적자원 및 기계설비를 경쟁력으로 운영하기 위한 생산계획 수립과 통제에 관해 강의한다. Gantt도표와 PERT/CPM으로 대표되는 Project 관리 뿐만아니라 생산업체에서 이용하고 있는 일정계획, 재고관리 및 자재소요계획(MRP)도 다루며 Team Project로 응용을 병행한다. 또한 Just-In-Time 생산방식을 집중적으로 다룬다.



CAM


설계및 제조 과정에 Computer를 활용하는 기술인 CAD/CAM의 이론과 응용에 관한 전반적인 사항을 공부한다.



빅데이터공학


본 교과목에서는 정량적 데이타 분석에 필요한 통계학의 기초에 대해 공부한다. 강의내용은 통계자료의 정리 및 확률론 기초, 통계량 계산, 분포론, 추정 및 검정에 관한 통계학의 기초이론과 응용에 중점을 둔다. 본과정은 이후 품질관리, 실험계획법, 신뢰도 공학등의 상위 산업공학 학문에 필수적인 선수과목의 의미도 가진다.



종합설계


본 강좌는 기계융합공학과 소속 교수의 지도에 따라 조별로 주제를 정해서 시스템에 대한 종합설계를 수행하며 연속되는 종합설계II 과정에서 궁극적으로 시스템 제작의 완성을 목표로 한다. 본 과정에서는 지도교수의 지도하에 과제에 대한 기본개념을 파악한 후 자료조사와 실현성에 대한 검토를 충분히 한다. 선정된 종합 설계 과제에 대해서는 조별로 계획된 단계를 각 지도교수님들의 지도하에 진행하며 그에 따라 기본설계, 상세설계 등 도면 작업들이 수행된다. 그리고 완성된 도면에 따라 시스템이 제작된다. 종합설계 과제는 적절한 인원으로 구성된 팀에 의해서 제품설계 및 제작이 수행된다. 제품의 설계는 CAD 및 해석 프로그램을 활용하고, 제작은 각자 분담된 부품별로 제작하고 최종 조립은 공동으로 수행한다.



R&D 인턴십(현장실습2)


본 강좌는 수강생이 한 학기 15주와 방학기간 5주 총 20주 동안 강의실이 아닌 실제 전공 관련 산업현장에서 한 부분을 담당하여 강의실에서 학습한 전공 관련 이론을 실무에 적용하고 강의실에서 배우지 못한 회사내의 공동체 의식, 책임감 등을 경험함으로써 취업 후 취업한 회사의 환경에 빠르게 적응 할 수 있는 적응력을 습득한다. 또한 엔지니어로서 자질과 문제해결 능력을 스스로 개발하고 궁극적으로는 전공분야회사의 취업에 필요한 준비를 구체적으로 추진하게 유도함을 목적으로 한다.



프로젝트 Lab


본 강좌는 현장형 엔지니어 또는 전문가(연구원) 양성을 목적으로 기업과 대학의 교육활동을 연계한 현장밀착형 실용교육의 개념으로 프로젝트 Lab을 크게 융합형(두개이상의 학문)과 단독형으로 구분하여 중소기업의 시급한 애로기술에 대한 해결방안을 제시할 수 있도록 운영함.



메카트로닉스


로봇이나 자동화장치를 설계, 제작하고 작동시키기 위해서 기계공학과 전자공학의 복합된 지식이 필요하며 이를 메카트로닉스 기술이라 한다. 이러한 종합적인 기술을 이해하고 관련 기술을 습득하는 것이 본 과목의 목표이다. 메카트로닉스는 물리량, 화학량을 전기량으로 변환하는 센서기술, 회전이나 직선운동 등의 기계적인 동작을 시키는 액추에이터 기술, 센서와 컴퓨터 또는 컴퓨터와 액추에이터를 연결하는 인터페이스 기술이 핵심이고 시퀀스나 피드백 제어기술, 그리고 전기회로, CPU, IC에 대한 지식을 익히고 시스템을 움직이게 하는 프로그래밍 기술을 습득하기 위한 학문이다. 본 과정에서는 이론으로 배운 지식을 실험 실습을 통해 체험한다. 팀별 과제에서는 배운 관련 지식에 창의적인 생각을 시스템에 접목시켜 구현하고 동적 시스템의 통합기술을 경험한다.



유한요소법


현대 구조해석에서 필연적으로 요구되는 유한요소법에 대한 기본적 이론을 교육하고, 이를 응용할 수 있는 능력을 확보토록 한다. 이를 위해 구조해석 및 설계의 기본원리와 유한요소 이상화 과정에 대한 전반적인 기초교육을 실시하고, 이를 바탕으로 실제 상업용 유한요소 프로그램을 이용하여 각종 구조물에 대한 해석을 실시할 수 있도록 한다. 특히 각 구조해석 유형별로 예제를 선정하여 각자가 직접 해석을 수행하고 결과까지 정리할 수 있도록 하여, 산업현장에서 바로 사용할 수 있는 실용적인 유한요소법 교육을 실시하도록 한다.



신뢰성공학


시스템 또는 제품이 일정시간 주어진 능력을 수행할 수 있는 능력을 신뢰성(Reliability)으로 정의할 수 있다. 특히 최근 제품에 대한 소비자의 요구가 증대됨에 따라 시스템의신뢰도의 평가 및 분석 작업은 제품 시스템의 경쟁력 확보의 관점에서 매우 중요한 위치를 차지하게 되었다. 본 강좌에서는 시스템의 신뢰도를 설계,평가하기 위한 기본적 확률/통계 이론 및 신뢰성 소프트웨어를 활용한 신뢰성 자료의 분석등을 주로 다루며 시스템의 체계 보전 등의 실무적 응용교육을 병행하여 수강생들에게 시스템 엔지니어로서의 자질 배양에 그 목표를 둔다.



마이크로프로세서


마이크로 프로세서의 특징과 기본 개념을 이해하고 하드웨어를 직접 설계하고 검증할 수 있는 능력을 배양함으로써 간단한 마이크로 프로세서를 직접 응용할 수 있는 고급 IT 인력 양성 배출을 목적으로 한다.