기계공학과 기계설계전공

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교과목소개

❚전공과목


기계공작법(Manufacturing Processes)
제품디자인 단계에서부터 제품생산에 이르기까지 수많은 기계가공 공정을 통해 제품이 만들어지게 된다. 기계공작법은 이러한 기계가공 공정에서 비절삭가공인 주조, 소성가공, 용접, 열처리법과 선삭을 비롯한 각종 절삭가공법을 익히고, 나아가 CNC가공, 정밀입자가공과 각종특수가공법을 소개하고 배우게 된다. 이를 습득함으로써 기계가 공공정을 효율적으로 운영하여 보다 더 효과적이며, 정도가 높은 생산품을 생산할 수있는 기술을 획득할 수 있다.

 

기계재료(Mechanical Engineering Materials)
기계 또는 구조물이 그 기능을 충분히 발휘하면서 원활하게 동작하기 위해서는 그에 적합한 기계재료의 선정이 반드시 필요하다. 또한 기계를 설계하는데 있어서 설계부품이 요구하는 강도에 적합하게 재질을 선정하여 지속적으로 강도와 내구성을 유지할 수 있어야 한다. 본 과목에서는 금속의 응고와 절정구조, 주철, 순철, 강 특수강, 열처리, 표면경화 비철금속, 합금, 베어링합금, 특수합금, 비금속 재료 등 각 재료들의 특징을 숙지하여, 설계부분이나 기계제작에 필요한 재질을 각각의 상황(힘, 열 등 사용환경)을 반영하여 선정하는 방법을 익히도록 한다.

 

기구학(Kinematics of Mechanism)
기계운동계를 구성하는 각 기계요소들의 형상, 배열 및 결합 등에 따른 운동의 전달과 시스템을 이해하고, 기계에 이용되는 각종기구의 운동을 구상하고 설계하기 위한 지식과 기술을 익힐 수 있다.

 

재료역학(1),(2)(Solid Mechanics(1),(2))
여러 가지 형태의 하중을 받고 있는 고체의 거동을 취급하는 응용역학의 한 분야로서, 각각의 하중에 의해서 생기는 응력, 변형률 및 처짐 등을 정확하게 해석하여 이에 맞는 공업재료를 적재적소에 올바르게 사용하여 적당한 안전율을 가지는 강도를 가장 합리적이며 경제적으로 얻는데 있다.


2D-CAD(1),(2)(2D Computer Aided Design(1),(2))
2D-CAD는 설계와 도면을 작성할 수 있는 공학의 기본으로 본 과에서는 AutoCAD를 기본 소프트웨어로 사용한다. 실무에 사용하고 있는 CAD/CAM/CAE 프로그램을 이해하기 위하여 2D-CAD의 기본과 활용을 실습하고 AutoCAD로 도면 작업의 기본부터 학습하여 기계공학을 이해하는데 도움이 되도록 한다.


측정및재료시험(Measurement and Material Testing)
산업이 첨단화됨에 따라 요구되는 부품의 정밀도가 높아지고, 또한 기능의 다양화와 더불어 높은 내구성도 요구되어진다. 기계요소를 비롯한 각종 제품이 높은 정밀도로 제작되기 위해서는 정밀한 측정이 선결되어야 함은 물론이다. 또한 높은 내구성을 가진 제품을 생산하기 위해서는 최적의 사용재료를 선택해야 하며 검증과정이 있어야 한다. 측정 및 재료시험에서는 이러한 과제를 해결할 수 있도록 각종 측정기를 이용한 정밀측정 방법과 원리를 습득하고, 인장시험기를 비롯한 여러 가지 재료시험기를 이용하여 각종 기계재료의 강도 및 제반 특성을 파악할 수 있는 재료시험법을 익힐 수 있다.


기계제도실습(Machine Design Drawing)
일반적으로 기계를 설계하고자 할 때 그 기계의 도면을 만드는 작업을 제도라고 한다. 도면은 약속된 도법에 따라 선과 문자 및 기호로 이루어져 있으며, 제도는 약속된 도법에 의해서 그림으로 표현되는 도식언어이다. 제도는 물품의 제작에만 필요한 것이 아니고 기계의 취급, 설치, 견적, 판매 및 공정관리 등 여러 가지 목적으로 사용되므로 매우 중요하다. 따라서 이 과목의 목표는 정확한 도법을 배워서 도면을 읽는 법과 도면을 작성하는데 있다.


공작기계(Machine Tools)
기계요소 및 구조물을 비롯한 각종 제품을 생산하는데 사용되는 공작기계는 범용선반에서 시작하여 특수 공작기계까지 그 종류와 용도가 매우 다양하다. 이렇듯 다양한 공작기계의 제반특성과 용도 및 효율적인 사용법을 익혀 제품제작 공정에 적합한 공작 기계를 선택하고 운영할 수 있는 능력을 습득한다. 또한 현대의 공작기계는 수치제어 방식을 많이 사용하므로 프로그램을 적용하기 위한 각각의 공작기계의 특성을 알 수 있다. 공작기계에서는 각종 공작기계의 개요와 기본 절삭이론을 익히고 절삭가공방식에 따른 각 공작기계의 운전방식, 구조 및 특성을 학습하여 공작기계를 효과적으로 사용할 수 있는 기술을 배울 수 있다.


기계요소설계(1),(2)(Machine Element Design(1),(2))
기계는 여러 개의 기계요소들로 이루어진 집합체로서 상호 운동에 의하여 그 기능을 발휘하게 되므로 각 기계요소가 제 기능을 발휘할 수 있도록 강도, 신뢰성, 경제성, 안전성, 소음 등 다양한 요구 사항들을 고려하여 설계 하여야 한다. 본 과목에서는 기계를 구하는 주요 기계요소들에 대한 이론과 실제 설계 예를 들어 학습하고 또한 설계관련 문제를 전반적으로 다루어 기계설계 과정을 인지하고 기본적인 기계요소들을 설계하기 위한 지식 및 기술을 습득하여 기계설계 기술자로서의 능력을 갖게 한다.


열유체역학(Thermodynamics and Fluid Mechanics)
열에 관한 물리적 개념을 이해하여 물질과 열과의 여러 가지 변화와 에너지의 상호관계를 역학적으로 기술하여 내연기관, 증기원동기, 냉동기 및 공기압축기 등의 기초적 공학문제에 적용할 수 있는 능력을 배양한다. 유체역학에서는 유체의 성질, 유체정역학, 연속방정식과 에너지방정식 등 유체유동의 기본원리를 공부함은 물론이고, 기본법칙들에 대한 응용능력이 함양할 수 있도록 다양한 예제를 다룬다.


3D-CAD(3D Computer Aided Design)
3D-CAD 시스템으로 개념 설계인 3D 형상을 모델링하고 수정하면서 형상을 구체화시킨다. 이론과 컴퓨터 실습을 겸하여 작은 기계의 조립과 분해 및 2D 도면 작업을 통해 기계설계를 위한 3차원 형상 인지와 가상 실물 구현 능력을 배운다. CAD에서 구현한 가상 실물을 CAM과 CAE에서 활용할 수 있도록 한다.


기계공작실습(Manufacturing Practices)
기계공작에 대한 기초지식을 바탕으로 여러 가지 절삭공구와 측정기의 사용법에 대해이해하고 범용 공작기계를 이용하여 기계부품을 절삭 가공하는 방법(선산, 평삭 등)을 실습을 통해 익히고, 수기가공을 통하여 기계부품을 조립, 가공할 수 있다.


도면해독(Interpretation of Drawing Sheets)
산업현장에서 생산 활동을 위한 의사전달의 대부분은 도면을 통해 이루어지고 있으며, 이러한 도면은 공업언어라고 할 수 있을 정도로 도면을 해독하고 이해하는 것은 필수적이다. 따라서 도면을 이해하고 올바르게 판독하는 것은 가공자 뿐 만 아니라 설계자에게도 매우 중요하다. 본 교과에서는 제작도면에 기입된 표면거칠기, 치수공차, 기하공차, 재료사용 및 기입법 등에 관한 사항을 KS규격에 따라 도면을 해독할 수 있고 현장 도면과 여러 가지 제품 제작공정에 적합한 도면을 판독할 수 있다.


치공구설계(Jig and Fixture Design)
동일한 형상의 공작물을 정밀한 치수로 대량 가공하기 위해 사용하는 특수공구인 치공구는 드릴링, 리밍, 태핑 등의 공정에 주로 사용되는 지그(Jig)와 선반, 밀링, 연삭, 용접 등의 공정에 주로 사용되는 고정구(Fixture)로 구분할 수 있다. 따라서 치공구설계 과목에서는 가공할 공작물의 기하학적 형상에 따라 각종 치공구의 구조를 구상하고 설계할 수 있으며, 세부적인 치수공차 및 형상을 설계하는 기술을 습득한다.


전산응용해석(Computer Aided Engineering)
CAD로 작성된 가상 모델링을 상업용 CAE 패키지를 이용하여 운동과 구조적인 문제점을 파악할 수 있는 시뮬레이션(Simulation)을 배운다. 초기의 기계설계 과정을 컴퓨터상에서 구현한 다음 각종 공학적인 문제점들을 파악할 수 있는 능력과 가상 실물을 제작한다. 실제 제작에 소요되는 설계비의 절감과 설계와 해석을 일원화하여 설계 목적과 설계의도에 적합하도록 적응력을 키워 최적 설계 데이터를 얻는다.


CNC가공법(CNC Machining Process)
컴퓨터를 이용한 수치제어(Numerical Control) 장치를 갖춘 Machining Center와 CNC선반을 효과적으로 운용하여 여러 가지 형태의 공작물을 가공할 수 있도록 하기 위해준비(G)기능과 보조(M)기능을 사용하여 CNC Program을 작성할 수 있게 하고, Machining Center 등의 조작방법을 습득하여 각종 형상을 가진 공작물을 가공할 수 있도록 한다.


기계설계실습(1),(2)(Machine Design Practice(1),(2))
기계 또는 기계구조물을 구성하는 기계요소의 설계를 CAD/CAE(Computer Aided Engineering) 프로그램들을 사용하여 초기의 설계과정을 컴퓨터상에서 가상적인 이미
지를 구현하는 시뮬레이션(Virtual Design)을 함으로써 실제로 제작에 소요되는 설계비를 절감하고 있다. 본 과목에서는 CAE라는 상업용 프로그램을 광범위하게 활용할 수있도록 하는 전산응용 엔지니어링 실습을 통하여 설계자로서의 창의성과 사고력을 키워 역량있는 엔지니어로서의 자질을 갖게 한다.


 

캡스톤디자인과 특허(Capstone Design and Patent)
교육과정 중 배운 이론을 바탕으로 학생들이 스스로 주제를 정하고 설계와 제작, 전시와 발표를 하도록 하여 자기주도형 학습을 극대화한 교과목이다. 창의성, 효율성, 안전성, 경제성을 종합적으로 고려할 수 있는 능력을 습득하며, 산업체와 연계를 통해 현장에서 요구되는 지식과 기술을 체득한다. 또한 국내외 지식재산권에 대한 중요성과 출원방법을 익힌다.


 

전공영어와 특허(Major English and Patent)
고도화된 정보와 산업사회인 현대에 한국어로 된 정보보다는 영어로 된 정보들이 많은 편이다. 이 과목은 기계를 비롯한 공업 분야에서 자주 쓰이는 용어를 중심으로 공부하여 카탈로그나 사용법들을 쉽게 해독할 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 또한 국내외 지식재산권에 대한 중요성과 출원방법을 익힌다.


CAD/CAM(Computer Aided Design and Manufacturing)
여러 가지 형태의 3차원 형상을 지닌 기계요소를 3차원 전용 CAD 소프트웨어 도구를 활용하여 다양한 방법으로 Modelling하는 기술에 대하여 익힐 수 있다. 또한 이와 같이 입체정보를 가지고 3차원 형상으로 Modelling된 기계요소를 Machining Center 등을 활용하여 가공할 수 있도록 CAM 소프트웨어를 활용하여 가공 공구와 가공 경로를 비롯한 여러 가지 가공조건을 설정하여 가공 Data를 생성하는 방법을 익힐 수 있으며, 이러한 가공에 필요한 Data를 achining Center로 전송하여 가공할 수 있다.


PLC제어(PLC Control)
현대의 산업설비는 생산성 향상과 원가 절감을 위하여 고도로 자동화되어 있다. 이와 같은 자동화된 설비를 구성하기 위하여 제어장치의 사용은 필수적이다. 제어장치라 함은 입력신호와 출력신호의 관계를 정의하는 것이라 할 수 있으며, 이를 위하여 현재는 범용화된 PLC를 사용하는 것이 일반적이다. 이 과목은 PLC를 이용하여 자동화된 설비를 구성하는 방법과 프로그램 방법을 공부하는 과목으로 현장에서 PLC의 설치와 보수유지에 직접 적용할 수 있는 능력을 가질 수 있도록 하는 것이 그 목표이다.


 

전기전자개론(Introduction to Electricity and Electronics)
기계공학도로서 디지털 논리 개념과 마이크로프로세서의 기본원리 및 기본적인 전기전자장치의 사용법 등을 비롯한 전기 및 전자공학의 기초분야를 익혀서 생산성이 높은 기계를 창안하고 설계할 수 있는 능력을 기른다.


현장실습(Field Job Training)
관심 있는 분야를 선택하여 이론적인 배경과 실험을 통하여 현장에서의 적응 능력을 배양하고, 학교에서 습득한 지식과 기술이 현장에서 어떻게 적용되는지 경험한다.

 

 

응용기계설계(Applied Machinery Design)

기계설계 실무에 필요한 기계가공법, 기계재료선택법, 기계요소설계 및 기계부품 제작도면의 작성법에 대한 실무적인 지식을 유기적인 연계하여 기계설계 실무능력을 함양할 수 있다.


❚교양과목


기계설계수리능력(Mechanical Design Mathematics Capability)
직장생활에서 요구되는 사칙연산과 기초적인 통계를 이해하고, 도표 또는 자료(데이터)의 의미를 파악하거나, 도표나는 자료를 이용해서 합리적이고 객관적인 결과를 효과적으로 제시하는 수리능력을 기르고, 기계공학을 공부하기위해 필요한 기초적인 수학지식을 배양할 수 있다.


의사소통능력(Communication Capability)
직업인이 직장생활을 하는데 필요한 의사소통의 원리를 올바르게 이해하고, 자신에게 주어진 문서를 읽거나 대화를 통해 자신의 의견을 표현하고, 상대방의 의사를 이해하고 적절하게 반응하며, 외국어로 된 간단한 자료를 이해하거나 외국인과 기본적인 의사를 이해할 수 있다.


기계설계자기개발능력((Mechanical Design Self-development Ability)
직업기초능력 자기개발능력과 NCS 개발목표설정을 활용하여 기계개발 실무에 적용할 수 있는 기계부품설계에 필요한 자기개발능력을 습득할 수 있으며, 새로운 기계개발에 필요한 개발목표설정하고 고객과 시장의 니즈(needs)에 충족하는 개발목표를 설정하기 위하여 개발타당성 분석과 경제성 검토를 통하여 제품선정, 연구개발비 산정을 수행할 수 있다.