Through this course, learn the optimization theory for analysing the chemical processes. The lecture covers linear programming, nonlinear programming, unconstrained optimization, constrained optimization. Based on the theory learned during the course, students will write their own programs to solve the given problems and cultivate the ability to analyse and solve the new problems in the field of process systems.

최근 각광을 받고 있는 수소에너지의 사용처인 연료전지의 전기화학적 개념과, 관련소재의 특성 등에 관한 이해와 연료전지 스택의 개념과 응용 그리고 연료전지시스템의 기계적인 접근까지 폭넓게 다룬다.

본 강의는 학부 및 대학원 과정 학생들에게 '과학 논문 작성법'의 원리와 실제 유용한 글쓰기 핵심 기술을 제공한다. 필자의 실제 논문 작성법 온라인 강의 경험을 바탕으로 작성된 교재를 기반으로 16주 강의가 제공되며, 필자가 강조하는 ‘ABC 논문 작성법’ 핵심 원리를 전달할 예정이다. 연구가 완료되는 시점에 연구 결과를 그림과 표로 잘 정리한 상태에서 본격적으로 논문의 글쓰기가 진행될 때 가장 효율적인 논문 작성이 가능하다. ABC 논문 작성법: - A = After completing research - B = Based on well-organized figures and tables - C = Compose logically a manuscript from a title to a conclusion.

본 과목에서는 다양한 에너지 생산/변환/저장용 소재에 관한 설계, 합성, 시스템 적용에 대해서 기본 개념에서부터 응용까지 학습하고 실전 사례에 적용해 보는 법을 강의한다.

금속 소재가 물이나 습기에 노출되면 전기 화학적 반응기구에 의해서 자발적으로 금속 수산화물로 변화하여 부식된다. 이러한 과정은 사실 금속이 자연에서 원래 존재했던 상태로 되돌아가는 평형 과정으로 부식 공학자가 해야 할 일은 이러한 평형에 도달하는 속도를 늦추는 것이다. 본 강의에서는 (2차 전지의 원리를 이해하는데도 긴요한) 전기 화학적 기본을 토대로 하여 부식의 금속학적, 전기 화학적 양상을 초반에 학습하고 부식과 방식의 현대적 이론과 실제를 커버한다. 부식의 경제적 손실이 미국에서만 약 1천억 달러에 달하고 오늘날 전 세계의 하늘을 누비는 첨단 여객기 사고 원인의 대부분이 금속 소재의 피로 및 피로 부식이라는 점을 감안한다면 금속 소재가 환경에 노출 시 나타내는 부식 거동에 대한 이해의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이며 2차 전지 관련 내용의 학습과 결부한 시너지 효과도 극대화 할 수 있다.

화학을 배경으로하여 연구하는 연구자에게 필요한 크로마토그래피의 지식을 선택적으로 학습한다. 크로마토그래피의 종류와 기본 원리를 학습한다. 기본 원리를 배우기 전에 학습에 필요한 기초 화학적 배경지식(일반화학 및 유기화학)도 강의한다. 크로마토그래피를 이용한 물질의 정량분석과 정성분석법을 배우고 크로마토그래피에서 쓰이는 기기의 종류와 원리를 배운다. 마지막으로 크로마토그래피를 이용한 실질적 응용법들을 학습한다.

솔-젤 공정(Sol-Gel Process)은 상온 또는 저온에서 금속염이나 금속알콕사이드와 같은 전구체로부터 균질하고 고순도의 고상 재료를 합성하는 방법이다. 주로 금속 산화물 입자 합성 등에 활용되며, 입자 크기 및 형태 등의 제어가 가능하다. 본 강좌에서는 솔-젤 공정과 관련된 기본적인 이론과 응용 분야 등에 대해 살펴본다.

최근에도 새로운 기술개발이 진행되고 있는 흡착, 막분리, 결정화 분리기술의 원리와 적용에 대해 심도있게 알아보고, 주어진 조건과 요구에 알맞은 분리기술을 선택할 수 있는 능력을 배양함. 또한 필요한 분리공정을 설계할 수 있는 이론 및 분석적 방법들을 습득하고 실제 적용해 봄.

오늘날 공정 데이터베이스는 막대한 양의 공정 및 품질 데이터를 손쉽게 수집하는데 아직도 이러한 데이터의 활용은 많지 않다.

이 강좌의 목적은 (1) 가설의 검증을 통해 데이터에 기반을 둔 공학적 판단능력 배양, (2) 데이터로부터 경험식을 만들고 그 경험식의 적합성을 판단, (3) 통계공정제어의 개념을 제공, 그리고 (4) 실험계획법 및 표면반응법 연습에 있다. 이 강좌는 다양한 통계 기법들의 실제 사용에 그 초점을 두지만, 통계 기법들의 장단점을 이해하기 위해 그의 토대를 이루는 수학에 대한 자세한 관찰 또한 다룰 것이다.

유체역학, 열전달, 물질전달이 같이 일어나는 자연계의 현상이나 화학공학 시스템을 모델링하고 모델식을 수치해석하는 것은 화학공학, 기계공학, 전자공학 등 다양한 공학 분야에서 관심사이다. 이 강좌에서는 COMSOL사의 FEMLAB을 공부하며 다양한 시스템에서 발생하는 multiphysics 문제를 프로그래밍 관점이 아니고 결과로 제시되는 그래프에 시각에서 보도록 FEMLAB을 사용하는 것을 강의하고자 한다.

에너지 저소비와 저탄소 배출을 위한 사회의 다양한 노력은 녹색기술의 발전으로 성과가 나타난다. 충남대에 녹색에너지기술전문대학원은 이에 따라 2010년 개원하였고, 녹색에너지 소재전공과 녹색에너지 공정전공으로 교과과정을 편성하고 대학원생을 교육하고 있다. 바이오에너지공학은 저탄소 배출을 위한 에탄올, 부탄올 생산 공정을 교육하기 위해, 미생물학, 생화학, 발효공학, 분리공학의 소주제로 모든 자연계 학사 취득자를 대상으로 강의를 제공할 예정이다.

화학공학의 모델은 대부분 편미분방정식(PDE)으로 표현된다. PDE로 표현된 크로마토그래피 방정식, 반응공학 방정식을 중심으로 시뮬레이션을 강의한다. 시뮬레이션 도구로 Macsyma, FEMLAB, Matlab software를 이용한다. 시뮬레이션 결과를 해석하며 그래프로 표현하는 기법을 학습한다.

대기오염물질의 저감과 처리를 위한 대기오염물질의 물리화학적특성파악, 공학적 시스템 설계를 위한 물질전달 원리, 화학반응을 소개하고 각 오염물질별 실제 설계 및 설치운영에 필요한 사항을 다룸

본 과목에서는 차세대 에너지원으로 각광을 받고 있는 리튬전지, 연료전지, 태양전지등 신재생 에너지 변환장치에 응용되고 있는 에너지 소재에 대해 전기화학적, 열적, 화학적, 기계적 특성 및 나노구조 측면에서 접근하여 강의한다.

The aim of this class is to understand the basic ideas and processes of photochemical reactions. The application of photochemical reactions and their processes in industry. 강의 내용은 여러 가지 교재에서 강의에 맞게 편집을 하였기 때문에 어느 한 교재를 통해서 강의 정보를 얻기 어렵다. 강의는 광 화학에서 물리화학적인 측면을 강조하였다. 특히 유기 EL을 여러 학교에서 연구 하고 있기 때문에 이에 대한 기초를 이 강의를 통하여 이룰 수 있다.

고분자물리학은 거시적 현상을 나타내는 고분자재료의 특성을 미시적인 개념에 근거하여 물리적 측면에서 고찰하는 학문이다. 화공재료의 근간을 이루는 고분자재료는 정보전자재료, 나노재료, 유무기복합재료, 생체재료 등 첨단재료분야에서 핵심적인 위치를 차지하므로 이에 대한 물리적인 구조, 거동, 현상을 이해하는 것은 차세대의 신소재 개발에 대단히 중요하다. 본 강의에서는 크게 고분자의 탄성론, 용액론, 비정질고분자, 용융고분자, 결정질고분자, 측정방법 및 전망 등을 다룬다.

화학공학의 연구분야가 재료공학, 생물공학, 환경공학의 방향으로 확대되고 있다. 물질의 개발과 분석은 동전의 양면과 같아서 상호 상승과정을 거친다. 좋은 물질의 개발은 분석기술의 발달과 좋은 분석기기를 갖춤으로 가능하다. 본 강좌에서는 종래의 기기를 이용한 화학분석기술 (분광학적분석, 전기화학적분석, 크로마토그래피)과 재료분석기술 (ESCAR, AFM 등)을 다루고자 한다

본 강좌에서는 복잡한 미세구조를 갖는 다양한 유체의 유동특성을 이해하기 위한 기본 지식을 학습한다. 산업적으로 중요한 대부분의 물질들은 복잡한 미세구조를 형성하여 공정 중에 구조가 변하며, 이는 최종 제품의 특성에 결정적인 영향을 미치게 된다. 단순히 거시적 관점에서 이들 소재들을 점탄성유체로 구분하는 기존 접근법과 달리 본 강좌에서는 이를 미시적 관점에서 접근함으로써 고분자, 전자재료, 생체재료, 화장품, 식품 등 다양한 산업용 소재들의 미세구조와 유동특성의 상관관계를 이해하고 이를 제어하기 위한 기본 개념과 방법론에 대하여 학습한다.

This course is intended to serve as a narrow footbridgge for scentists, technologists, and strudents who may use or need to use some aspect of surface and colloid science in their work or who want to atain some familiarity with the area during their raing process. It is designed to provide a general introduction to concepts, rather than a strong theoreitical background. While some therorymuct be included for clarity details are left for the interested students to pursue in the references. For this reason, large prtions of this course will be found to be devoid of mathematics.

분자수준의 물성계산과 분자 모델링, 분자 모사에 이용되는 응용통계역학과 전산화학에 대한 응용기법을 익힌다.

화학공정에서 일어나는 복잡한 전달현상의 분석을 위해 필요한 다양한 수치해석 기법과 공정의 안정성 분석 이론을 구체적인 적용 예를 통해 습득한다.

최근 다양한 분야에서 응용되고 있는 분자모사 방법에 대한 기초적인 지식과 프로그래밍 능력을 배양하기 위하여 통계 열역학적인 기초부터 시작해서 Monte Carlo Simulation과 Molecular Dynamics Simulation을 중심으로 강의한다.

바이오테크놀로지의 산업화는 발효 기술과 분리 기술의 발전이 수반된다. 이들중 분리 기술은 다양한 단위조작이 복합적으로 연결되며 화학공학의 단위조작, 공정합성의 개념이 요구된다. 산업화에서 생산적인 측면을 고려하면 공학적으로 효과적인 생산이 필요하다. 과거에 석유화학공업의 경제적인 면이 강조되면서 화학공학이 발전하였듯이 앞으로 바이오테크놀로지의 산업화가 진행되면서 효율이 고려되고 따라서 공학적으로 생물제품의 생산이 이루어져야 되고 화학공학적 해석이 가능한 생물 분리의 연구가 필요하다. 즉 화공에서 강조되는 수율, 순도, 생산성을 고려하여 생물제품이 생산되어져야 한다. 따라서 본 강의에서는 대학원 학생들을 대상으로 간단한 생화학 지식을 제공하고 생물제품의 규격을 정하고 규격에 맞는 제품의 확인을 위한 생화학 기기분석 강의가 수행될 예정이다. 그후에 세포파쇄, 여과, 원심분리, 침전, 크로마토그래피, 결정화, 건조 등의 생물분리 단위조작이 강의되고 총괄적으로 설명된 생물분리 단위공정이 어떻게 결합되는지 전산모사도구인 BioproDesigner를 통해 학습할 예정이다.

범용성 화학공정 모사기인 Aspen Technology사의 ASPEN PLUS를 이용하여 정상상태 모사를 수행한 공정을 대상으로 ASPEN DYNAMICS를 이용하여 화학공장의 Start-up, Shut-down 또는 Abnormal 상태를 해석할 수 있는 동적모사 기법을 소개한다.

본 강좌는 고분자 가공 관련 기초지식을 습득하는 것을 그 목적으로 한다. 압출및 사출공정을 중심으로 관련 공정을 이해하기 위한 기초지식을 습득하며, 특히 고분자유동의 기본개념을 유변학적 관점에서 이해하고, 복잡한 공정시스템을 효율적으로 제어관리하기 위한 통계적공정관리 및 실험계획법의 개념을 학습한다. 본 강좌는 관련분야의 기초지식뿐만 아니라 산업현장에서 요구되는 엔지니어로서의 소양을 갖출 수 있도록 다양하게 구성되어 있으며, 대학원 및 산업체 등 다양한 진로 선택이후에도 실질적으로 도움이 될 수 있도록 구성하였다.

최적화의 기본 이론 및 수치해법에 대하여 강의하고 이를 화학공학 문제에 적용한다.

고분자 블렌드의 상용성에 대해서 강의한다. Miscible 또는 partially miscible한 고분자 시스템의 구조와 물리적 특성과의 관계를 공부한다.

생물화학공학의 생물학 및 공학적 기본원리를 심도 있게 강의한다. 생물화학공학의 응용분야인 생물제품 생산과 환경오염 처리에 관한 중요 사항들을 강의한다.

Heterogeneous catalysts를 주대상으로 하여 흡착, 속도론, 촉매 제조, characterization등의 기본 사항과 금속 담지 촉매, 산 및 산화 촉매, 제올라이트, 헤테로폴리산, 페롭스카이트 등의 복합 산화물 촉매, 환경 촉매등을 각론으로 다룬다.

고분자 물성을 중심으로 강의하며, group contribution 방법을 공부한다.

'화공수치해석'의 목표는 다음과 같이 두가지로 나눌 수 있다. 첫째로 화학 공학의 여러가지 문제의 물리 화학적 현상을 묘사하는 미분방정식을 풀기위한 수치 해석 방법들이 소개되고, 둘째로 이러한 수치 해석 방법들을 조직화함으로써 각자의 논문 연구에서 발생하는 문제들을 풀기 위하여 더욱 고급의 해석 방법을 사용할 경우의 기초를 형성하는 것이다.