[재료공학분야]

화학이나 물리학의 수법을 공학 기술에 응용해, 뛰어난 기능을 가지는 물질(신소재)을 개발하는 분야. 보기에는 수수한 장르로 생각되기 쉽지만, 기술은 재료의 역사라고 할 정도로 중요한 연구 분야

분야의 특징

자연계 물질의 가공과 인공 물질의 개발이 주제

　재료 공학은 산업 제품의 재료가 될 물질을 개발하는 공학 장르입니다.
　자연계에 있는 물질은 사람의 손을 가하는(가공) 것으로, 모든 용도에 사용할 수 있는 “재료”가 됩니다. 현대사회에서는 소형이고 경량, 딱딱하고 튼튼하고, 성형하기 쉬운 등 여러 가지 성질을 가지는 “재료”가 인공적으로 만들어져 이용되고 있습니다. 예를 들어 플라스틱은 20세기에 발명된 재료로, 저렴하게 대량 생산이 가능하고, 가볍고 가공하기 쉽다는 성질을 가지는 것으로, 현대 생활에 빠뜨릴 수 없게 되고 있습니다.
　이러한 재료가 되는 물질의 특성을 해명하는 것과 동시에, 새로운 재료를 개발하는 것, 재료의 대량 생산을 가능하게 하는 것이 재료 공학의 역할입니다.
　구체적으로는, 광물 등의 원재료의 가공, 물질의 반응에 화학적으로 손을 가하여 물질이 가지는 기능을 바꾸는 기술, 물질의 분자나 전자를 조작하는 것에 의한 물질의 화학 합성 등의 연구 테마가 있습니다.

재료 개발부터 가공·가공 기술까지 폭넓게 연구

　공업에서 사용되는 재료는 원래 원료에 따라 크게 다음 세 가지로 나뉩니다.
1. 「금속 재료」：철강이나 알루미늄, 스테인리스 등의 금속 　2. 「무기 재료」：세라믹스나 유리
등 재료 "기능재료"로 나뉩니다. 예를 들어, 주로 건물 등의 외형에 이용되는 「구조 재료」에서는, 강도나 견 뇌성(역학적 특성이라고 합니다)이 중요합니다. 한편, 역학적 특성 이외의 요소(전기를 통과/통하지 않거나 광내서 등)가 중시되는 것이 「기능재료」로, 특수한 기능을 살린 장면에서 사용됩니다. 　연구 테마는 실험실에서 새로운 재료를 창조하는 개발 프로세스부터 생산 공장의 제조 프로세스에 이르기까지 광범위한 영역으로 확장됩니다. 예를 들어, 가압이나 가열, 도금 등, 재료를 처리·가공하는 기술, 고체·액체·기체·분체 등, 물질의 상태를 변환하는 기술, 복잡한 화학 반응을 정확하게 컨트롤하는 기술이라고 하는 연구 테마가 있습니다.

무엇을 배우나요?

모든 재료의 특성을 이해하고 만드는 방법과 사용법을 배우십시오.

　재료 공학에서는 우선 물질을 만드는 《원자, 분자, 전자》의 정밀한 구조와 작용을 이해하기 위해 화학과 물리학을 기초부터 차분히 배웁니다. 화학은 무기 화학, 유기 화학, 물리 화학의 기본 영역을 균형 있게 이수합니다. 또 물리학에서는, 양자역학과 열·통계역학을 기초로 한 물성 물리나, 전자기학 등의 과목이 중요하게 됩니다.
　기초 수준에서의 초점은 강도, 경도, 무게와 같은 기본적인 성능, 사용의 용이성에 관련된 열·전기의 통풍과 부식성, 그리고 인체에 어떤 영향이 있는지 등 다양한 물질의 특성입니다. 「재료 공학 개론」 등의 강의 과목으로, 이러한 개념이나 이론을 배우고, 연습이나 실험 과목에 의해 그 이론을 확인하면서, 재료를 취급하기 위한 기초 굳히기를 합니다. 또한 분석 화학의 기초에서 재료의 화학적 분석 전기적 측정과 같은 재료의 성능과 기능을 평가하는 데 필요한 기본 기술을 배웁니다.

「생산」 「사용」의 양면에서 모든 재료 기술을 학습

　전문단계에서는 금속재료, 무기 재료, 유기재료의 특성을 다루면서 재료의 유형에 얽매이지 않고, 다양한 재료의 이론과 실천 기술을 횡단적으로 배워가는 것이 일반적인 이수 스타일입니다 .
　연구 항목은 재료를 낳기 위한 기술(개발), 재료를 사용하는 기술(제조·가공·이용)의 2개로 크게 나누어져 있어 재료의 구조와 기능에 관한 지식으로부터 제조하는 기법까지를 체계적으로 배웁니다. 「생산하는」 기술에서는, 3대 재료라고 불리는 금속 재료, 고분자 재료(플라스틱 등), 세라믹 재료를 중심으로, 반도체나 자성체 등의 「전기 전자 재료」, 전기 저항이 없는 「초전도 재료」, 한층 더 스스로를 검지·판단해, 반응할 수 있는 「지능 재료」까지, 재료를 개발하기 위한 다양한 기술을 배웁니다.
　「사용」 기술에서는 재료를 설계하기 위한 역학, 강도의 지식, 재료를 가공하기 위한《결정》《표면 개질》《박막》의 기술, 재료를 계측하기 위한 구조 해석 등을 취급합니다