에너지기초과학Ⅰ, Ⅱ 에너지공학을 전공하기 위해 필요한 기초적인 공학개념의 전반적인 내용을 학습한다. 물리 및 수학적 기초개념의 이해와 공학적 활용을 학습한다.
일반화학Ⅰ 본 교과목은 물질의 구성, 구조, 성질 및 변화를 이해하기 위한 기초적인 화학 개념을 다루는 과목이다. 원자와 분자의 구조, 물질의 성질, 화학 결합, 주기율표, 몰 개념과 정량적 조성 등 화학의 핵심 원리를 체계적으로 학습한다. 이 과정을 통해 자연과학 및 공학 분야에서 필수적인 논리적 사고력과 문제 해결 능력을 배양한다.
일반화학Ⅱ 본 교과목은 물질의 변화를 정량적으로 해석하고, 화학 반응의 원리와 기체, 액체, 용액, 산-염기, 평형, 산화환원 등 핵심 개념을 다룬다. 이 과정을 통해 화학 반응식의 해석과 계산, 물질의 상태 변화, 용액 특성, 화학 평형 등의 주제를 학습하며, 자연현상을 이해하고 실생활·공학적 문제 해결 능력을 기른다.
대학수학 (College Mathematics) 고분자소재공학을 전공하기 위해 필요한 기초적인 수학개념의 전반적인 내용을 학습한다. 함수, 삼각비, 지수로그, 확률통계, 기하, 벡터, 미적분학의 기초개념과 공학적 활용에 대해 이해한다.
일반화학실험 본 교과목은 화학의 기본 원리와 이론을 실험을 통해 직접 체험하고 이해하는 것을 목적으로 한다. 다양한 화학 실험을 수행함으로써 화학적 현상과 이론의 실제 적용 과정을 익히고, 실험 설계, 데이터 수집 및 분석, 결과 해석 및 보고서 작성 능력을 배양한다. 안전한 실험 수행 방법과 실험기구 사용법도 함께 교육한다.
2학년
에너지무기화학 무기화학의 원리를 기반으로 에너지 변환 및 저장에 관련된 재료와 현상을 다룬다. 이 교과목은 무기화합물의 구조, 합성, 물성, 분석 방법 등을 학습하며, 특히 연료전지, 이차전지, 촉매 등 에너지 관련 재료 및 시스템 연구에 필요한 기본 지식을 습득한다.
유기화학Ⅰ 유기화합물의 구조, 결합, 기본적인 반응 메커니즘, 그리고 작용기별 특징을 다룬다. 유기화학의 기초 지식을 쌓고, 유기 반응을 이해하며, 다양한 유기 분자의 성질과 반응을 학습한다.
에너지기기분석 에너지공학에서 요구하는 소재와 시스템의 다양한 특성을 분석하기 위해 사용되는 대표적 분석기기들에 대한 이론적 원리와 방법, 그리고 적용사례를 학습한다.
전공선택
2학년
전기화학 Ⅰ, Ⅱ 본 과목은 전극-전해질 계면의 열역학·반응속도·물질전달을 다룬다. 먼저 전위-자유에너지 관계와 Nernst 식으로 전지 전압을 계산한다. 이어 Butler–Volmer 식과 Tafel 기울기로 반응속도를 해석한다. 확산·대류·마이그레이션 모델로 이온 이동을 설명하고 Warburg 임피던스를 소개한다. 전위·전류 스캔, 임피던스 등가회로, 회전전극 이론을 통해 데이터를 읽고 이를 리튬이온 배터리·연료전지·슈퍼커패시터 성능과 열화 분석에 적용한다.
에너지분석화학 화학 반응의 원리와 응용, 에너지 변환, 화학 공정 설계 및 에너지 관련 화학물질 분석 등을 다룬다. 또한, 화학 반응 속도론, 열역학, 촉매 작용 등 에너지 시스템의 효율성을 높이는 데 필요한 핵심 개념을 학습한다.
에너지열역학 열역학은 물질의 상태 변화와 에너지 변환 과정을 정량적, 체계적으로 해석하는 학문이다. 본 교과목은 기체의 거동, 열역학 법칙, 에너지 보존, 엔트로피 개념, 자발성 판단, 상변화, 용액의 성질, 화학 반응과 평형에 이르기까지 화학 및 공학 분야에서 핵심적인 열역학 원리를 다룬다. 이를 통해 학생들은 물리적·화학적 변화의 방향과 한계를 정량적으로 예측할 수 있는 능력을 기를 수 있다.
공학적글쓰기 (Engineering Writing) 공학적글쓰기는 공학 분야에서 요구되는 다양한 글쓰기 능력을 배양하는 과목이다. 학생들은 실험·연구보고서, 실험계획서, 자기소개서, 설명서, 공학 관련 에세이 등 다양한 유형의 글쓰기를 학습하며, 정보의 정확한 전달과 논리적 구성, 시각자료(표, 그림, 그래프 등) 활용법을 익힌다. 본 과목은 자기주도적 학습을 기반으로 하며 공학도로서의 창의적 문제 해결력과 리더십을 함께 기를 수 있도록 설계되었다.
에너지화학실험(키스톤) 에너지화학실험은 유기화학의 기본 이론과 실험기술을 바탕으로, 에너지 변환 및 저장에 활용되는 유기물질의 합성, 정제, 분석 및 특성 평가를 실습하는 과목이다. 학생들은 다양한 유기화합물(예: 고분자, 유기반도체, 전해질 등)의 합성 및 분리, 정제, 구조 확인, 물성 측정 등 실험을 통해 에너지 소재로서의 응용 가능성을 이해하게 된다. 또한, 실험 결과의 데이터 해석, 보고서 작성, 실험실 안전관리, 연구윤리 등을 배운다.
에너지재료공학Ⅰ 본 교과목은 재료의 미세구조와 기계적 거동을 결정하는 원자 수준의 구조와 물리적 현상을 체계적으로 학습하는 과목이다. 본 과정에서는 원자 구조 및 결합, 결정구조와 결함, 확산 현상, 금속 재료의 기계적 특성, 상태도 등 재료공학의 핵심 기초 이론을 다룬다. 이를 통해 다양한 공학재료의 성능과 거동을 이해하고 실무에 활용할 수 있는 기반 지식을 제공합니다.
탄소나노재료 (Carbon nanomaterials) 탄소 원소의 화학적 이론과 탄소재료의 역사, 종류, 화학적 구조 특성, 물성과 용도, 그리고 나노소재, 에너지소재, 고강도 소재 등 첨단소재로의 활용분야에 대하여 학습한다.
유기화학Ⅱ 유기물질의 구조나 성질 및 다양한 작용기의 유기화학 반응 기본원리를 학습하고 이를 이용하여 다양한 유기 분자 합성에 응용할 수 있는 능력을 배양한다.
소재위험성평가 다양한 공정 및 제품에 사용되는 물질이나 재료의 물리적·화학적 유해∙위험 요인을 파악하고 분석하여, 사고나 질병 발생 가능성을 줄이기 위한 대책에 대해 학습한다. 이를 위해 유해∙위험 요인파악, 유해∙위험성 추정, 유해∙위험성 결정, 유해∙위험성 감소대책 수립 및 실행 등 위험성평가 전반에 대한 내용을 학습한다.
3학년
에너지공학실험(키스톤) 에너지공학에 이용되는 다양한 단위(unit)에 대해 이해하고, 에너지 공학과 관련된 실험을 수행하고 분석 이해한다. 신재생 에너지, 에너지 변환, 에너지 저장 등 다양한 에너지 분야의 실험을 경험하고 결과를 분석, 해석하는 과정을 통해 문제 해결 능력과 응용력을 향상시킨다.
이차전지개론 (Introduction to Rechargeable Batteries) 이차전지개론은 이차전지의 기본 원리와 구조, 핵심 소재(양극, 음극, 전해질, 분리막)의 역할, 작동 메커니즘, 전지의 성능 평가 및 분석법을 체계적으로 학습하는 과목이다. 또한, 상업적으로 중요한 리튬이온전지를 중심으로 다양한 이차전지의 제조, 응용, 최신 산업 동향 및 안전성에 대한 이론과 실제 사례를 폭넓게 학습한다. 이를 통해 학생들은 이차전지 분야의 전문적 기초 지식과 실무 역량을 갖추게 된다.
거대분자개론 거대유기분자 화합물에 대한 일반적인 이론과 개념을 다룬다. 거대유기분자 화합물에 대한 기본적인 개념, 합성 방법, 물리적 특성, 그리고 열역학적 거동을 학습한다.
에너지재료공학2 본 교과목은 다양한 공학재료의 구조, 특성, 응용 및 기능을 심화 학습하는 과목이다. 금속 합금, 세라믹, 복합재료의 구조와 가공 공정, 재료의 부식과 열화, 그리고 전기적·열적·자기적·광학적 특성과 같은 기능성 재료의 물성을 다루며, 첨단소재 개발과 재료 선택·설계에 필요한 종합적 이해를 제공한다. 이 과정을 통해 학생들은 실질적인 공학재료 응용과 미래 소재 개발에 필요한 핵심 역량을 갖추게 된다.
신재생에너지공학 본 교과목에서는 기존의 전통적 화석연료를 대신하는, 새로운 물리력과 신물질을 기반으로 하는 친환경적 에너지의 기본 개념과 기초이론와 함께, 대표적인 신재생에너지 기술들의 동작원리를 학습한다.
수소연료전지 본 교과목은 수소연료전지의 원리, 설계, 응용 및 지속 가능한 에너지 시스템에서의 역할을 탐구하는 과목이다. 연료전지의 구성 요소, 전기화학적 작동 원리, 효율성 최적화 방법, 그리고 환경 친화적 에너지원으로서의 잠재력을 학습한다. 수소 생산, 저장, 안전성, 산업 응용 사례를 다루며, 최신 기술 동향과 미래 전망을 분석한다.
에너지전환기술 본 교과목은 글로벌 탄소중립 목표를 이해하고 태양광·풍력·수소 등 주요 재생 발전 원리를 학습한다. 이어 배터리·열·수소 저장의 기본 메커니즘과 전력망 연계 개념을 다룬다. 마지막으로 탄소 포집 · 저장(CCS)과 간단한 경제성 평가 도구를 이용해 기술별 장단점을 비교한다.
태양전지 (Solar Cells) 태양전지 과목은 태양에너지를 이용한 전기 생산의 원리와 응용, 그리고 다양한 태양전지 기술의 이론과 실습을 포괄적으로 다루는 과목이다. 본 과목에서는 태양전지의 역사, 구조, 동작 원리, 태양광 스펙트럼, 결정질 실리콘 및 박막 태양전지, 유기 및 염료감응형 태양전지 등 다양한 유형의 태양전지 기술을 학습한다. 또한, 태양전지의 효율, 손실 메커니즘, 성능 평가 방법, 제조 공정, 모듈 설계와 시스템 응용, 최신 산업 동향 및 환경적·경제적 영향까지 폭넓게 다룬다.
에너지촉매공학 에너지 변환 및 저장 시스템의 작동 원리와 재료를 이해하고, 이를 바탕으로 촉매 기술을 활용하여 에너지 문제를 해결하는 방법을 학습한다. 에너지와 화학 공학, 재료 과학 등의 지식을 융합하여, 신재생 에너지, 연료 전지, 이차 전지 등 다양한 분야에 적용 가능한 촉매 기술을 학습한다.
유기고체화학 유기고분자 물질의 합성, 구조, 물성, 그리고 응용에 대한 전반적인 내용을 다룬다. 유기고분자 물질의 기본적인 특성을 이해하고, 다양한 유기고분자 재료를 설계하고 개발하는 데 필요한 지식을 습득한다.
고분자공학 고분자공학은 고분자의 합성, 구조, 물성, 가공 및 응용에 관한 기본 원리와 기술을 다루는 학문이다. 본 과목에서는 고분자의 중합, 분자량, 열전이 거동, 기계적 특성, 점탄성 거동, 그리고 고분자 가공을 학습합니다. 이를 통해 고분자 소재의 설계와 최적화, 신소재 개발 및 산업적 응용 능력을 배양하는 것을 목표로 한다.
캡스톤디자인Ⅰ 에너지공학에서 재료 및 시스템설계와 응용의 문제를 해결하기 위해 팀구성원들이 협력하여 기존의 지식들을 활용하고, 문제해결능력을 향상시키는 것을 목표로 한다. 팀구성원들은 설계의 필요조건에 맞추어 시스템, 요소, 공정 등의 과정을 전 학년에 걸쳐 배운 지식을 동원하여 최적의 설계를 수행한다.
4학년
에너지탄소소재 본 교과목은 활성탄, 그래핀, CNT 등 탄소 소재의 합성·구조·에너지 응용을 다룬다. 고온 탄화와 그래피티제이션, CVD 그래핀 성장 과정을 소개하고, 질소·황 도핑으로 전기화학 활성을 높이는 원리를 설명한다. 다공성 탄소 전극의 표면적·기공 구조가 슈퍼커패시터 성능에 미치는 영향과 CNT·그래핀 전극의 고전류 운반 특성, 연료전지·촉매 지지체 응용을 살핀다. 끝으로 리튬이온·리튬-황 배터리용 탄소 음극과 실리콘-탄소 복합 전극을 통해 에너지 밀도 향상 전략을 제시한다.
에너지반도체실험 본 교과목은 LED·포토다이오드·소형 태양전지 등 기초 에너지 반도체 소자의 동작 원리를 이해하고, 포토리소그래피 공정의 기본 단계―스핀 코팅, 노광·정렬, 현상 및 하드 베이크―를 이론과 간단 실습을 통해 학습한다.
캡스톤디자인Ⅱ 에너지공학에서 재료 및 시스템설계와 응용의 문제를 해결하기 위해 팀구성원들이 협력하여 기존의 지식들을 활용하고, 문제해결능력을 향상시키는 것을 목표로 한다. 팀구성원들은 설계의 필요조건에 맞추어 시스템, 요소, 공정 등의 과정을 전 학년에 걸쳐 배운 지식을 동원하여 최적의 설계를 수행한다.
화학물질안전 화학물질안전은 에너지공학 분야에서 필수적인 화학물질의 안전 관리와 법규, 실무 적용을 다루는 교과목이다. 본 과목은 산업 현장과 연구 환경에서 사용되는 다양한 화학물질의 특성, 위해성 평가, 저장·취급·운반 과정에서의 안전 기준 및 관리 전략을 학습한다. 또한 화학물질관리법(화관법)과 산업안전보건법 등 관련 법령의 체계와 실제 적용을 익히고, 사고예방, 비상대응, 취급시설 안전관리, 최신 산업사고 사례 분석을 통해 실질적인 산업현장 안전 역량을 강화한다. 이를 통해 학생들은 에너지공학 현장에서 요구되는 화학물질 안전관리 능력을 함양하게 된다.
나노에너지기술 본 교과목은 나노발전기의 압전·마찰전 원리, 양자점·페로브스카이트 태양전지의 광흡수·전하 분리 메커니즘, 그리고 고표면적 나노전극이 리튬이온 배터리 용량과 출력 밀도를 향상시키는 과정을 다룬다. 또한, 표면적·밴드갭·이온 확산 경로 같은 핵심 파라미터를 계산해보며, 나노구조 설계가 에너지 변환 · 저장 효율에 미치는 영향을 정량적으로 평가해본다.
에너지소재재활용 태양전지, 배터리, 연료전지 등 에너지 변환, 생산, 저장 관련 소재와 소자에 대한 기본 원리와 응용을 다룬다. 특히, 물리화학적 처리 방법을 활용하여 폐기물로부터 유용한 소재를 회수하고, 폐기물 감량화, 무해화, 안정화를 위한 기술 등을 학습한다.
기술과취창업 기술과 취창업 과목은 에너지공학 분야의 최신 기술 동향을 이해하고, 이를 기반으로 하는 진로 탐색, 취업 준비, 창업 역량을 함께 개발하는 실무 중심 교과목이다. 학생들은 에너지공학 관련 직업 세계와 산업 흐름을 학습하며, 이력서 및 자기소개서 작성, 포트폴리오 설계 등 실질적인 취업 준비법을 익힌다. 또한 창업 아이디어 발굴, 비즈니스 모델 설계, 특허 및 지식재산, 스타트업 경영 등 창업 프로세스와 에너지 분야 기술사업화 사례를 경험하게 된다. 이를 통해 융합적 사고, 창의적 문제 해결력, 커뮤니케이션 능력 등 에너지공학인의 진로·창업 역량을 함양하는 것을 목표로 한다.
