학기별과목
학사과정
창의적공학설계와기업가정신
공과대학에 입학한 1학년 학생 및 공학인증을 받고자 하는 학생들에게 공학에 대한 일반적인 동기를 부여하고 문제에 대한 공학적인 해결방법을 적용할 수 있는 능력을 기르는 것을 목표로 한다. 창의성의 개념과 창의적 사고과정에 관한 내용을 학습하고, 창의성에 바탕하여 도출된 기본적인 아이디어를 구체적으로 계획하고 설계할 수 있는 기본적인 공학인의 소양과 설계에 대한 개념을 익힌다.
스케칭과시각적사고
창의적인 아이디어를 도출하고 이를 타인에게 전달하기위해 필요한 효과적인 시각화 skill을 함양하고, 시각적 사고의 일상화를 위한 인지 심리학적 접근법을 학습, 최종 하나의 제품 컨셉을 스케치로 제안하는 프로젝트를 완성해본다.
프로토타이핑
본 수업은 제품의 개발 과정에 있어서 중요한 제품의 모델 제작과 프로토타이핑을 경험하는 실습 중심의 수업이다. 다양한 제작 기법 습득과 아이데이션 과정을 통해 모델 또는 프로토타입을 만드는 방법을 체득할 뿐 아니라, 제조공정을 고려하여 설계 및 디자인을 할 수 있는 능력을 배양한다.
공학CAD 및 형상모델링
공학 설계는 프리핸드 스케치, 컴퓨터 그래픽스를 통해 설계자가 자신의 아이디어를 공학적 수단을 적용하면서 시작되고, 이것을 기반으로 타인에게 수치와 기호 등으로 소통하면서 제품의 형상과 기능을 완성하게 된다. 이때 타인과 문서로 소통해야 하는데, 일상생활에서 동일한 언어를 사용하는 것처럼, 사전에 약속된 언어를 사용하여 표현되어야 정확하게 전달되고 이해하여 제품에 대한 의사소통이 가능하다. 본 과목에서는 강의를 통해 이러한 규칙과 기준을 학습하고, 디자인 커뮤니케이션의 중요한 툴인 CAD(Computer-Aided Drawing) 소프트웨어에 적용해 보는 실습을 진행하여 이해한다.
공업열역학
효율적인 에너지 변환에 대한 개념 및 문제 해결능력을 습득한다. 기본개념 및 단위, 순수물질의 상태량, 에너지 전달방법(일과 열), 제1법칙과 에너지, 제2법칙과 엔트로피, 동력 및 냉동시스템에 대해서 학습한다.
고체역학(1)
기계요소나 구조 요소들을 역학적으로 해석하거나 설계하기 위하여 필요한 기본이론을 습득한다. 이를 위하여 평형, 응력, 변형률 등의 개념을 도입하고, 기계요소에 흔히 작용하는 축하중, 비틀림하중, 굽힘하중, 횡전단하중의 경우에 발생되는 내력과 변형을 구하는 방법을 학습한다.
제작실습(A)(B)
기계공작법에서 다루는 재료의 물리적 변형을 이용한 제조방법을 실제의 생산현장에서 시행하는 바와 같이 직접 실습해봄으로써, 각 제조방법의 실용성을 이해하고, 제품제조에서의 적용방법과 제작의 문제점을 파악함으로써 경제성있는 제조공정을 설계할 수 있는 능력을 배양한다.
메카니즘디자인
최적 mechanism 설계를 위하여, 각종 mechanism의 작동 원리 및 위치, 속도, 가속도 해석을 학습하며, 이를 바탕으로 graph 기반 설계, 해석적 설계 방법을 배운다. Matlab, Working Model software를 활용한 실습을 포함한다.
동역학
기계시스템에 작용하는 힘과 그에 따라 나타나는 운동의 영향을 공부한다. 기계시스템은 모델링 과정에서 질점과 강체로 구분하고, 각각의 경우에 대한 물체의 운동방정식을 수학적으로 기술하는 방법을 배운다.
유체역학(1)
유체에 적용되는 물리적 법칙들을 소개하고, 실제 공학문제에 이 법칙들을 적용하는 방법을 습득한다.
고체역학(2)
고체역학(1)에 이어, 기계요소나 구조요소들을 역학적으로 해석하거나 설계하기 위하여 필요한 기본 이론을 습득한다. 고체역학(2)에서는 응력과 변형률의 변환, 보와 축의 처짐, 보와 축의 강도 설계, 기둥의 좌굴에 대해 학습하고 전혀 새로운 해석기법인 에너지법도 학습한다.
재료과학
미래 기계 시스템은 다양한 신소재 (초고강도강, 세라믹, 폴리머, 복합재, 반도체 등) 활용이 늘어날 것이며 이를 디자인하기 위해서는 각 소재에 대한 특성과 활용방법에 대한 이해가 필수이다. 본 교과목에서는 재료의 미시적 구조에서부터 각 소재의 특성 및 처리 공법 등을 다양한 스케일에서 살펴보고 신소재의 열역학적, 전기적, 광학적 특성을 중점적으로 다룬다.
메카트로닉스개론
기계공학 전공 학생들을 위한 전기전자공학 이론의 소개가 이루어지며, 특히 digital, analog system, 통신, 마이크로컨트롤러의 전반적인 교육 및 Arduino kit를 사용한 실습을 포함한다.
수치해석
The goals of studying this course are 1) Understanding the type and cause of errors due to the digitization in the numerical process. 2) Understanding the basic principles of numerical analysis using computer arithmetic. 3) Understanding the need and usefulness of numerical analysis by comparing numerical method and analytic method. 4) Developing the capability for solving the physical and engineering problems that cannot be solved analytically.
기계공작법(1)
본 과목의 목적은 다양한 기계제작법의 원리와 특성을 이해하여 합리적인 기계제작법을 습득하는 것이다. 주조, 접합, 소성가공, 플라스틱 성형, 분말야금 등에 대해 학습한다.
열전달
열전달 현상의 기본적인 메커니즘인 전도, 대류, 복사 열전달에 대한 기본적인 이론을 습득한다. 이러한 기본적인 이론을 토대로 열전달 상관관계식을 이해하고, 이를 이용해서 대표적인 열전달 장치의 하나인 열교환기에 적용하여 해석할 수 있는 능력을 배양하도록 한다.
유체역학(2)
유동의 미분해석 방법을 배우고, 유체역학(1)에서 배운 유체에 대한 적분형 기본법칙들을 외부유동, 압축성 유동, 그리고 유체기계(펌프 및 터빈)에 적용하는 방법을 습득한다.
진동및방진시스템설계
인체 혹은 자동차, 철도, 정밀기계류 등 기계구조물, 건축과 토목구조물 등 모든 인공 구조물에 대해서 진동의 발생원인 파악, 진동의 크기 예측과 측정 방법에 대한 설명, 방지 대책의 수립과 영향 평가에 대해 중점적으로 공부하는 응용과목이다.
재료거동학
Study of deformation and fracture in materials. Stress are often present that act in more than one direction; that is, the state of stress is biaxial or triaxial. Real components may contain flaws or even cracks that must be specifically considered. Stress may be applied for long periods of time. Stresses may be repeatedly applied and removed, or the direction of stress repeatedly reversed.
디자인프로세스
The lecture is targetting especially on nurturing an engineer as the process manager recently required as an important qualification by industries: 1) Introduce the student to all aspects of the mechanical design process such as research survey, conceptualizaion, and productization (includihng synthesis and analysis) and to management issues such as ethics, legal issues, and intellectual property as well. 2) Train the students in the tools and techniques required to facilitate the design process and team project with teamwork and design creativity. 3) Provide opportunities for students to develop oral and written communication skils.
기계시스템공학실험(A)(B)
기계공학 분야의 물리적 변수들을 측정하고 분석하는 개념을 설명한다. 역학 분야의 측정과 관련된 센서와 계측 시스템을 이해한 후, 분석할 수 있는 능력을 배양함을 목표로 한다.
공학소프트웨어실습(A)(B)
상용소프트웨어를 활용해서 computer aided engineering (CAE)에 관한 기본지식을 습득하는 실습수업이다. 최근 많은 공학설계가 가상현실에서 공학소프트웨어를 이용해서 설계되어지고 있다. 3가지의 다른 소프트웨어인 manufacturing (ANSYS), heat/fluid (FLUENT), dynamics/control (ADAMS) 직접 경험하면서 이론적 지식과 연관해서 실제문제에 적용하며 경험해 본다.
자동제어
방위산업, 항공산업, 자동차산업, 로봇산업에서 매우 중요한 개발 분야 중에 하나가 바로 자동제어시스템이다. 본 수업에서는 자동제어시스템 구현에 필요한 제어이론(선형시스템 기반의 제어이론및 안정성 해석)을 학습하고, 이를 바탕으로 다양한 시스템의 해석 및 simulation을 수행하며, 이를 위하여 Matlab 프로그램 및 Cotrol System Toolbox를 활용한다.
전기동력자동차공학
최근 개발되어 상용화 되고 있는 하이브리드 자동차 (HEV), 전기 자동차(EV)에 대한 전반적인 이해와 프로젝트를 통한 차량 동력기관의 모델링 시뮬레이션 실습을 통해 전기동력자동차의 파워트레인에 대한 이해를 목적으로 한다. 따라서 HEV, EV 의 기본 동력원인 배터리와 엔진에 대한 이론적 설명과 모델링 방법에 대해 다루고, 차량 전체 시스템 모델링 방법에 대해 시뮬레이션 툴을 이용해 실습한다. 이를 이용해 개개인이 차량 모델링 관련 프로젝트를 수행하여 전기동력자동차 시스템에 대한 이해도를 높이는 것이 최종 목표이다.
열시스템디자인
열역학, 유체역학, 그리고 열전달의 기본 개념을 이용하여 고효율 열시스템을 설계하는 데 있다. 이를 위하여 동력생산 시스템, 냉동 시스템, 공기조화 시스템, 에너지 회수 및 전달 시스템의 기본 구성을 이해하고 시스템을 구성하는 중요 요소인 열교환기, 유량 조절기기(밸브 및 댐퍼), 유체 이송기기(펌프 및 송풍기) 그리고 배관 및 덕트의 성능. 선정기법 및 적용방법에 대하여 학습한다. 이를 기초로 여러 열시스템 중 에너지 회수시스템, 태양열 난방시스템, 디젤엔진 동력설비, 그리고 열교환기의 설계과정을 정량적으로 수행하여 설계능력을 배양한다.
기계공작법(2)
다양한 기계제작법의 원리와 특성을 이해하여 합리적인 기계제작법을 습득하는 것이다. 기계공작법(1)에 연결되는 강좌이며, 절삭, 연삭, 특수가공, 표면처리, 반도체 제작공정, 계측 및 자동화 등에 대해 학습한다.
기계요소설계
각종 생산기계, 자동차, 항공기, 선박 등 모든 기계관련 제품들은 여러개의 요소(elements)들로 이루어져 있고 그들 각 요소가 각각의 기능을 정확하게 발휘하며 조화를 잘 이루어 작동할 때 그 기계는 설계자가 요구하는 조건을 만족할 것이다. 기계요소설계는 종합기계설계의 가장 기본적인 설계방법으로 각 기계요소의 특성과 기능을 정확하게 파악하고 내구성과 성능을 향상시키도록 하는 것이 중요하다. 본 강좌를 통하여 강도해석, 역학적 해석 및 기계 공학 전반에 걸친 기초 이론을 이용하여 동력전달 장치 등과 관련한 주요 기계요소들을 설계하는 방법에 대하여 강의하며 학생들 스스로 창의적으로 모든 기계의 설계를 위한 문제를 해결할 수 있고 응용력을 키우도록 한다.
기계시스템종합설계
기계시스템종합설계는 기계공학의 전반적인 과정을 이수한 후, 전공 지식을 개방적인 공학문제 해결에 응용할 수 있는 능력을 배양하는 데 그 목적이 있다. 학생들은 개방형 공학문제를 도출하고 해결하는 과정 또는 제품개발과 관련된 과정을 경험하므로써 날로 발전속도가 빨라지는 공업기술사회에 능동적으로 대처해나갈 수 있는 역량과 자질을 향상시킬 수 있다. 또한 팀 단위의 프로젝트 수행을 통하여 팀웍과 의사소통 능력을 증진한다.
로봇시스템공학
The objective of this class is to understand the principles of sensors and signal processing techniques used in modern intelligent robotic systems and is to learn how to apply them for basic robotic system implementations such as attitude control and trajectory followings. The sensors discussed in class include inertial measurement unit, ultrasonic radar, ultra wideband, and satellite navigation systems. For the robotic system platforms, the class will review the dynamics of quadcopters and mobile robots. Students will have an opportunity to manipulate robotic systems in simulations and hardware.
마이크로/나노공학
This course provides fundamental knowledge on Microelectromechanical Systems technology and micro-/nano-systems. The covered topics in this course include: (a) surface micromachined lateral spring design, (b) piezoresistive & capacitive sensors design, (c) micromechanical resonators design, (d) electrostatic & thermal actuators design, (e) BioMEMS and microfluidic devices design, (f) surface/bulk micromachining, and (g) fundamentals of mechanical measurement and electronics. Also, This course will cover various research fields related to micro/nano technology. This course provides fundamental knowledge on the ability to understand, control, and manipulate matter at the level of individual atoms and molecules as well as at the “supramolecular level” involving clusters of molecules, in order to create materials devices, and systems with fundamentally new properties and functions because of their small structure.
신재생에너지공학
Learn how energy is harvested, generated, and transported and how such processes impact the global environment Perform thermodynamic analysis for the processes associated with power generation Learn the current and future portfolio of energy use, including conventional and alternative/renewable/sustainable energy
기계시스템심화주제(1) - 전산유체역학응용
전산유체역학을 활용하기 위해서 필요한 이론적 배경을 공부하고 실제 문제에 적용을 통해서 그 의미를 이해하도록 한다. 이를 위해 실습 위주의 수업을 진행한다. PBL(Project Based Learning) 수업으로 간단한 코드를 직접 만들어 보면서 실제 이론이 적용되는 과정을 몸으로 배워본다. 간단한 수치해석 이론을 포함하고 이를 실제로 코드로 적용시켜 그 결과를 확인함으로 이론적 내용의 이해를 구체화한다. 마지막에 조별 프로젝트를 통해서 보다 실제 활용이 가능한 문제에 대한 해석을 수행해 본다.
기계시스템심화주제(1) - 제품품질공학
중국 등 개도국과의 경쟁에서 프리미엄 제품으로 승부를 거는 국내 가전/모바일/의료/건강 제품 산업에 있어서는 제품의 품질이 절대적으로 중요하다. 본 교과목에서는 제품의 품질을 높이기 위해 설계, 생산, 검사, 사용의 각 단계에서 중요한 기본 개념과 전략을 학습한다. 대량으로 생산되는 제품의 품질은 확률적인 현상에 의해 결정되므로 우선 확률론의 기초를 학습하고, 외부 요인에 의해서도 품질이 영향 받지 않도록 하는 강건설계 전략, 기하공차를 사용하는 효과적인 공차설계 기법, 생산과 검사 단계에서의 품질 확보 전략, 사용 중 제품의 신뢰도 개념을 학습한다. 또한, 여러 부품과 소프트웨어로 이루어지는 복잡한 시스템의 개발 및 설계 전략도 학습한다. 이와 같은 학습 내용들을 아우르는 산업체 프로젝트를 통해, 학생들은 간단한 제품에 대해 품질을 높이는 방안을 직접 강구해 본다.
기계시스템심화주제(1) - 자율주행체설계
본 강의에서는 mobile robot의 필수 요소인 센서, 모터, 제어기등의 하드웨어와 위치추정, 경로생성기등 software에 대한 기본 지식을 강의하며, 특히 자율주행을 위한 다양한 경로생성기에 관하여 이론을 학습하고 이를 Matlab으로 구현한다.
기계시스템심화주제(2) - 빅데이터시스템모델링
본 교과목은 Data Science 입문 과정으로써, 선형대수를 기초로 하여 빅데이터를 다루기 위한 다양한 방법론을 소개한다. 나아가 빅데이터를 기반으로 여러 복잡한 시스템을 모델링하기 위한 기법을 소개한다. Eigen-analysis, singular value decomposition, Fourier analysis 등 dimension reduction을 위한 기법을 바탕으로 시스템을 모델링하는 기법을 다룬다. 또한, regression 기법을 바탕으로 machine learning에 대한 기초를 다진다. 본 교과목에서는 Matlab과 Python을 이용한 프로그래밍 실습이 큰 비중을 차지한다.
기계시스템심화주제(2) - 미세유체공학
21세기에는 기계공학, 전자전기공학, 재료공학 및 생명공학 등이 융복합된 교육 및 연구/개발이 요구되고 있다. 이 중에서도 마이크로/나노 공학 분야는 현대 최첨단 기술의 핵심 분야로 각광받고 있으며 특히, 반도체 분야 및 IoT 기술의 근간이 되는 본 과목에서는 마이크로/나노스케일 시스템 설계, 공정, 재료 등에 대한 기술을 다룬다.
기계시스템심화주제(2) - 비행역학과제어
본 과목은 전통적인 고정익 항공기 및 최근 각광받는 회전익 무인항공기의 비행 원리와 역학적 모델을 소개하며 자동·자율비행에 요구되는 센서와 제어기법을 다루고 시물레이션 및 무인항공기를 통한 실내외 비행 실험을 병행하여 과목 내용의 이해를 돕는다.
메카닉스응용
Dynamic structual analysis using explicit finite element method. Pam-Crash software is a commercial software to solve various dynamic problems including car crash and adoted as a course tool.
정밀가공
다양한 초정밀 및 미세가공법의 원리 및 특성을 이해하여, 경제적이며 합리적인 정밀 제품 제작법을 학습한다.
차량동역학
섀시란 자동차에서 powertrain을 제외한 모든 구성품을 말한다. 즉 차체, 현가장치 등을 지칭한다. 이런 섀시를 설계할 때 필요한 엔지니어링 문제(차체 구조해석, 차량동력학)들을 전반적으로 다룬다.
다학제협업설계
NextPACE global 프로젝트를 진행하는 설계과목으로 제품 설계에 필요한 디자인 싱킹 원격 강의를 각자 시청하고, 텀프로젝트로 정해진 제품에 대해 적용하여 엔지니어링 디자인을 진행한다.
디자인-공학협업제품개발
This course aims at providing opportunities to students to learn how to collaborate with engineering or industrial design students, and additionally with German students. The main focus of the course will lie on the semester-long project in which students will collaboratively (as a team) design and develop ideas and mockups for a mobility means. Requirements for the mobility wanted for the project will be announced later.
디자인엔지니어링
제품형상과기능 본 수업은 Design의 심미적이며 감성적인 사고와 Engineering의 과학적이며 논리적 사고 사이의 적절한 균형을 통해 아름답고 매력적일뿐만 아니라 혁신적인 디자인 및 설계 능력을 배양하는 것을 그 목적으로 한다. 수업은 전반부 강의와 후반부 메이킹 워크숍으로 구성된다. 전반부 강의는 심미적 조형원리, 조형언어, 구성요소, 미적 비례와 균형 등의 내용을 시각자료와 사례연구 등의 방법을 통해 전달하며, 후반부 메이킹 워크숍은 아이소핑크나 종이 등을 활용한 소프트 목업을 만드는 과정을 통해 제품의 조형과 기능에 관해 연구 및 발전시키는 과정을 거치게 된다. 수업이 누적될수록 문제인식을 바탕으로 한 최적의 솔루션(심미적이고 혁신적인 조형과 기능)에 한 단계씩 다가가는 방식으로 진행된다.
글로벌협업제품혁신
This course is offered as a mutual course between Hongik University and Wuppertal University in Germany. (Wuppertal University is a rather young university in Germany (about 50 years old), and is one of the fastest-growing one.). The course aims at innovative product design and development, with product safety as one of the major goals of design efforts. It consists of some lectures and a main project that will be conducted throughout the semester by student teams comprising Hongik and Wuppertal students. The project will be worked out using the well-known German Systematic Engineering Design Methodology. It may be sponsored by a German or Korean company.
UX디자인과사용성
공학도로서 산업현장에서 다양한 전공자와 협업하는 데 필요한 사용자 중심의 디자인 사고를 배우고, 프로젝트를 통해 UX디자인을 산출물로 제작하는 과정을 직접 경험해본다. 이 수업을 이수하고나면 UX란 무엇이고, 왜 중요한지, 어떻게 정의하고 어떤 게 좋은 사용성인지 프로젝트 경험을 바탕으로 말 할 수 있는 것을 목표로 한다.
임베디드시스템
본 교과목은 임베디드시스템에 대해서 이해하고 구성 요소인 마이크로컨트롤러와 센서, 구동기 그리고 다른 기기와의 연결을 위한 통신 인터페이스에 대해서 알아보고 마이크로컨트롤러인 아두이노를 이용해서 실제 임베디드시스템인 주행 로봇을 만들고 주행 알고리즘을 개발해 본다. 그리고 LabVIEW를 이용하여 주행로봇의 상태 모니터링 및 원격제어를 수행함으로써 마이크로 컨트롤러를 활용한 임베디드시스템의 구성과 이를 모니터링과 원격제어를 위한 PC소프트웨어 환경을 구축해 보는 데 목적이 있다.