문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 화학공학과 (문단 편집) == 세부 과목 == ||화학공학을 공부하기 위해 필요한 기초과목|| * [[미적분학]][* 학교에 따라서는 수학, 일반수학이라고 불리기도 한다.], [[공업수학]][* 학교에 따라서는 공학수학, 화공수학이라고 불리기도 한다. 또한 공수랑 화수가 별도로 있는 학교도 있다.] * [[수치해석학]], [[선형대수학]], [[이산수학]] * [[일반물리학]] * [[일반화학]], [[물리화학]], [[유기화학]] * 프로그래밍: 화공과에서 다루는 시스템은 유체가 기본인 데다 그 안에서 물질확산, 화학반응, 상변화, 열발생, 열전도, 대류가 일어나고 그에 따라 점도, 밀도, 반응속도상수, 엔탈피 등 물질상수들도 변하는 등 전부 비선형적으로 동시에 상호작용하기 때문에 [[수치해석]]적 접근이 필수적이다. 당장 간단한 튜브형 반응로 안에서 일어나는 촉매반응을 기술하는 것도 [[편미분방정식]] 8-10개를 동시에 풀어야 한다. 전화기 모두 비선형계가 많다. 기업에서는 계산용도로는 보통 무료인 Python이나 오피스에 딸려오는 [[VBA]]을 사용한다, MATLAB이나 매스매티카는 너무 비싸서 사기업에선 쓰기 어렵다. 대학원 진학시 매트랩을 많이 사용한다. 포트란의 경우는 너무 오래돼서 교수 조차 못 다루는 게 보통인데 의외로 대학원가면 사용은 한다, 보통 수십 년 전부터 내려온 코딩 샘플에서 숫자만 바꿔 넣는 방식으로 사용 한다. 따라서 [[VBA]], [[MATLAB]], [[매스매티카]], [[메이플]], [[Python]], [[C언어]]나 [[포트란]] 중 하나는 알아야 한다. 애초부터 요즘 세상에 프로그래밍 안 배우는 공대가 드물지만. 다만 [[화학공학]]은 [[컴퓨터공학]]과는 달리 프로그래밍보다는 ASPEN, HYSYS 같은 시뮬레이션 프로그램들 다루는 게 더 중요하다. ||전공과목|| * 화공양론 - [[화공기사]] 출제과목: 물질 수지(balance)식과 에너지 수지식을 간단한 공정에 적용하는 법을 배우는 과목. 사실 양론(stoichiometry)은 이 과목을 대표하는 것이 아니라 물질수지와 에너지 수지를 적용하기 위해서 배우는 개념 중 하나기 때문에 이 과목의 제목으로 삼는 것은 올바른 표현이라고 할 수 없으나 ("화학공학개론 및 기초 계산"이라는 표현이 더 정확하다.) 많은 대학에서 이 과목의 이름으로 관습적으로 화공양론이라고 부르기 때문에 여기서는 화공양론이라고 부른다. 여기서 배우게 되는 물질 수지식과 에너지 수지식은 화학공학의 모든 과목에 있어서 가장 기본이 되는 식으로 거의 모든 것이 물질수지식과 에너지수지식에서 출발해서 유도된 것이다. 대개 2학년 1학기 과목으로 화공학도가 본격적으로 가장 먼저 접하는 전공필수과목이기도 하다. 특히 이 과목에서 본격적으로 단위환산을 배우면서 다양한 단위를 익히게 된다. 그러다보니 커리큘럼에 따라 다르지만 갓 2학년이 된 타 공과대생이 역시나 갓 2학년이 된 화공과 학생에게 단위환산에 대해서 가르침(?)을 받는 경우가 있다. 당연하지만 시험문제에 정말 잘 쓰지 않는 단위가 아닌 이상 단위표를 주지 않으므로 잘 외우도록 하자. 여담으로 화학1의 최고난도 문제로 자주 나오는 양적관계가 여기에 해당한다. - Himmelblau - Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering 2018년 기준 8판 까지 출간됨. - Felder - Elementary Principles of Chemical Processes 2018년 기준 4판까지 출간됨. * [[반응공학]] - 화공기사 출제과목: 재료과를 다른 과와 차별화하는 가장 중요한 과목이 상평형론이라면, 화공과를 다른 과와 차별화하는 가장 중요한 과목은 바로 반응공학이다. 화학반응을 일으키는 장치인 화학반응기를 설계하는 방법을 배우는 과목이다. 물질 및 에너지 수지식, 반응 속도론을 기반으로 기초과정에는 균일반응계에서 반응하고 반응중 온도가 변하지 않는 이상반응기의 크기를 설계하는 방법을 배운다. 그 후 심화단계로 넘어가면 복합 반응에서의 반응기 설계, 반응중 온도가 변하는 비등온 반응기의 설계 및 촉매와 반응물의 상이 다른 불균일 촉매 반응기의 설계 방법을 배운다. - Fogler - Elements of Chemical Reaction Engineering: 학부 수업에서 가장 많이 사용되는 반응공학 책이다. 2018년 기준 Elements 4판, Essentials 2판까지 출간됨. * 화공[[열역학]] - 화공기사 출제과목: 열역학은 열과 에너지의 관계에 대한 학문이다. 기본수준에서는 타 학과에서 배우는 열역학의 내용과 대동소이하나 심화과정으로 넘어가면 각종 조작 조건의 변화에 따른 다상계의 상평형을 다루게 된다. 이 때문에 타 학과의 열역학과 화공열역학은 '''다른 과목'''으로 취급되므로 자신의 과의 열역학 수업을 수강하는 게 좋다. - Smith - Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics. 2018년 기준 8판까지 출간됨. - Koretsky - Engineering and Chemical Thermodynamics. 2018년 기준 2판까지 출간됨. * [[단위조작]] - 화공기사 출제과목: 학교에 따라 화공유체역학, 열 및 물질전달 (열전달, 물질전달), 이동현상, 분리공정 등의 여러 과목으로 나뉘어 개설된다. - McCabe - Unit Operations of Chemical Engineering: 화공유체역학, 열전달, 물질전달, 분리공정 내용도 포함하고 있다. 2017년 기준 7판까지 출간됨. * 화공 [[유체역학]]: 화학공정에서 쓰이는 유체의 이동현상을 배우는 과목이다. 고등학교 물리시간에 배우는 유체정역학부터, [[연속방정식]]과 [[베르누이 정리|베르누이방정식]], 레이놀드의 수송이론과, [[나비에-스토크스 방정식]]에 대해서 배운다. 그리고 [[차원분석]]과 [[레이놀드 수]]를 비롯한 [[무차원량|무차원수]]에 대해서도 배운다. - James O. Wilkes - Fluid Mechanics for Chemical Engineers with Microfluidics and CFD * 열 및 물질전달 - 학과에 따라서는 열전달과 물질전달로 나눠서 배우기도 하는 곳이 있으나, 대부분 통합해서 배우는 듯 하다. - Welty - Fundamentals of Momentum, Heat, and Mass Transfer: 유체역학, 열전달, 물질전달 내용을 전부 다루고 있다. 특이한 점이 있다면 이 책을 쓴 사람은 기계공학과 교수라는 것. 2018년 기준 6판까지 출간됨. * 열전달: 온도의 차이가 있으면 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 이동하게 되는데. 열이 이동함에 따라 계의 온도의 분포와 시간에 따른 변화에 대해서 배우는 학문이다. 열은 전도, 대류, 복사의 3가지 경로를 통해서 전달된다. 열역학과는 관점의 차이가 있다. 열역학은 열이 이동함에 따른 최종적인 계의 상태에 관심이 있다면 열전달은 열에너지의 이동에 따른 분포와 시간에 따른 변화에 초점을 맞춘다. * 물질전달: 두 계에서 어떤 물질의 농도차가 있으면 물질이 이동하면서 평형으로 향하게 된다. 이는 섞이지만 않는다면 같은 상에서 일어날 수도 있고 다른 상에서도 일어날수 있다. 이러한 현상을 이용한 화학공업장치를 해석하는 방법을 배운다. * 이동현상: 선수과목으로 유체역학, 열 및 물질전달을 요구한다. 이 과목에서는 유체에서 운동량, 열, 물질이 전달되는 현상을 다룬다. 유체역학, 열전달, 물질전달은 유체의 운동량이 전달되는 식, 열이 전달되는 식, 물질이 전달되는 식이 각각의 요소는 다를지라도 서로 상사성을 보인다. 각각의 기본 식의 물리적 의미를 해석해보면 결국 구동력/저항으로 볼 수 있다. - Bird - Transport Phenomena: 화학공학 전공자라면 대부분 알고 있는 책이다. 2018년 기준 2판까지 출간됨. * 분리공정: 화학제품 생산 과정은 크게 반응과 분리의 두 가지로 나뉜다. 반응을 통해서 원하는 물질을 생산했을 때 우리가 원하는 물질과 원하지 않는 물질이 혼합되어 있는 상태가 된다. 물리화학에서 배우듯이 혼합된 물질은 분리되어 있는 상태가 깁스에너지가 더 작은 일부 물질들을 제외하고는 혼합되어 있는 상태가 깁스에너지가 더 작아서 안정적이다. 따라서 자연적으로 일어나지 않는 분리를 해주기 위한 화학공업 장치를 설계하는 방법에 대해서 배운다. 증류([[분별증류]] 등), 흡착, 막분리 등이 분리공정에 속한다. - Seader - Separation Process Principles. 2018년 기준 3판까지 출간됨. * 공정[[제어]] - 화공기사 출제과목: 화학반응 시스템은 고온 고압에서 진행되는 데다가 화학물질 자체가 독성을 가지고 있거나 폭발성을 가지고 있을수 있어 근본적으로 위험하다. 따라서 안전하게 관리하기 위한 제어 기법을 배우게 된다. 선형 및 다중 제어계에 대한 설계법을 학습한다. 이 과목에서는 [[공업수학]]에서 배운 [[라플라스 변환]]이 심화되어 중요하게 쓰인다. - Seborg - Process Dynamics and Control. 2018년 기준 4판까지 출간됨. - Donald - Process system analysis and control * [[공정설계]]: 그동안 배웠던 여러 과목들의 지식을 모아서 한 개의 공정을 만들어보는 과목. 물리화학, 화공 열역학 등의 과목을 통해서 배운 지식을 바탕으로 화학반응의 열역학적 모델을 선정하고, 반응공학에서 배운 반응기 설계이론, 단위조작 등을 통해 구했던 q-line과 operating line 등을 이용하여 이론적인 단수를 구하고 Aspen Plus, Aspen Hysys, Pro2 등의 공정모사 프로그램을 통해 실제로 공정을 구성해본다. * 그 외의 전공 관련 실험들: 저학년 과정에서는 기기를 다루는 방법에 대해 주로 실험하고, 학년이 올라감에 따라 전공과 관련된 실험을 수행한다. (대표적인 실험 주제들: 반응공학 - Residence Time Distribution, 열전달 - Double Pipe Heat Exchange, 유체역학 - Fluid Flow, 공정제어 - P&ID Control, 단위조작 - Distillation/Extraction 등) * [[공업화학]] - 화공기사 출제과목: 크게 유기공업화학과 무기공업화학으로 나눈다. 오늘날 공업화학의 범위가 매우 넓어지면서 공업화학, 유기공업화학, 무기공업화학 과목을 별도로 개설하는 학교는 줄어들고 있다. 대신에 고분자공학, 석유화학공학, 환경/에너지공학, 반도체/디스플레이공학, 전기화학 등의 여러 과목들을 개설한다. 이 과목들은 모두 공업화학의 일부로 볼 수 있다. * 유기공업화학 * [[고분자공학]]: 고분자의 정의와 명명법, 합성법, 분석법, 용어 및 물성에 대해서 배우는 과목이다. 이는 고분자공학과에서도 개설하는 과목이다. * [[석유화학]]공학: 해당 분야 취업자 수가 거의 없기 때문에 선택과목으로 개설된다. 원유의 정제와 분리 등을 자세하게 배우게 된다. 북미의 경우는 석유공학이 화학공학과 따로 나눠진 곳도 있는데, 이는 기름 나는 동네인 텍사스와 알래스카로만 한정된다. [[촉매]]화학: 유기물질을 반응시키는데 필요한 촉매에 대한 과목, 촉매에 대해서는 유기/무기화학의 2가지 양상이 있는데 촉매의 기능에 초점을 맞추면 유기화학이 되고, 촉매의 구조[* 특히 금속 촉매]에 대해서는 무기화학이 된다. * 무기[[공업화학]]: 학교에 따라서는 무기공업화학 과목을 개설하기도 한다. 이 때는 한 학기 동안 무기공업화학에 대해 전반적으로 배운다. * [[무기화학]]: 무기공업화학을 끝까지 팔 학생들에게 이론적 기초를 제공해주기 위해 화공과에서 개설하기도 한다. * [[반도체]] 공학 / 반도체 공정: 반도체는 실리콘 웨이퍼 표면에서의 화학반응을 이용해 제조된다. 표면화학반응인 식각, 증착 등을 이용해 반도체를 제조하는 공정을 분석 및 설계하는 방법을 배운다. 이는 전자공학과, 재료공학과에서도 개설하는 과목이다. * [[디스플레이]] 공학/ 공정: 광학적 원리를 이용해, 여러 디스플레이의 종류와 공정에 대해서 배운다. 이 과목도 전자공학과, 재료공학과에서 배우는 과목이다. * 전기화학 * [[환경공학]]: 학부 과정에서 개설될 경우 보통 개론 정도만 다룬다. 대학원 과정에서 환경공학과의 세부 과목이 개설되기도 한다. * 에너지공학: 학과가 따로 개설된 경우도 있지만, 화학공학과에서도 에너지화학에 대해 배운다. ||[[재료공학]] [[퓨전]]|| * [[재료역학]], [[결정학]], [[상변태]] 세 가지는 화공에서도 많이 쓰이기 때문에 다른 과목에 끼워넣어서 배우는 경우가 많다. 또한 개론적인 부분만 모아 한학기로 배우는 경우도 있다. ||[[물리학]] [[퓨전]]|| * [[양자역학]]: 안 배우는 곳이 많고, 배우더라도 '물리화학 2'라는 이름으로 가르치는 곳이 많다. 하지만 학교에 따라 '양자역학' (화공과) 같은 강의가 개설되는 곳도 있다. 양자역학은 화학공학과에서 빠질 수 없는 기기를 다룰 때 사용되는 중요한 원리이다. * [[기기분석]]: 화학물질의 성분과 구조를 분석하는 기기의 종류와, 작동방법, 결과의 분석을 배우는 과목, 주로 분광법에 대해서 배운다. 따로 배우지는 않더라도, 유기화학과 물리화학에서 배우는 경우도 있다. * 고체화학공학 ||[[생명공학]] [[퓨전]]|| * [[생물화학공학]], [[생화학]], [[분자생물학]], [[생명공학]], 생분리공정 등 생명공학이나 생물 관련 과목을 개설하기도 한다. 생명공학과가 따로 있는 경우 보통 그쪽에서 개설한다. 생명공학과가 따로 없는 학교의 경우 보통 취업률이 높은 화학공학에 좀 더 비중을 두는 편이라 생명공학은 깊게 파지 않고 화학공학에서 적용할 수 있는 선까지만 배운다. 그리고 이렇게 학과가 분리되지 않은 학교에서는 사실 화공생명공학과에 와서 생명공학 관련 과목을 듣는 사람이 많지 않지만 드물게 화학공학, 생명공학을 둘 다 들어서 마스터하는 [[굇수]]들도 존재하긴 한다(...).저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기