[재료공학] 재료공학이란 무엇인가? 공학의 중요성과 다양한 분야 소개

 

이 세상에는 다양한 학문들이 존재하며, 그 학문들은 큰 틀에서 분류되고, 또 세분화되기도 합니다.

그 중에서도 공학은 인류의 삶을 발전시키는 데 큰 역할을 해온 중요한 학문입니다.

공학은 기초적인 자연과학을 응용해 산업이나 실생활에 적용함으로써 기술적 문제를 발견하고, 이에 대한 효율적인 해결책을 제시하며, 경제적 가치를 창출하는 학문입니다.

공학의 분야는 그 범위가 매우 넓으며 기계, 전기, 전자, 재료, 화학 등 여러 분야로 나누어 집니다.

저는 공학분야 중에서도 재료공학을 전공하여 공부하고, 현재도 이 분야에서 활동을 하고 있습니다.

재료공학(MSE; Materials Science and Engineering)은 신소재의 연구와 개발을 주로 다루고, 많은 대학교에서 신소재공학 또는 재료공학이라는 이름으로 학과를 개설하여 운영하고 있습니다.

앞으로 이 블로그에서는 재료공학이라는 분야에 대해서 하나하나 알아보는 시간을 가질 예정입니다.

 

 

 

재료공학의 개요 : 금속, 세라믹, 고분자 재료의 특성과 활용

재료공학은 다양한 특성과 구조에 따라 크게 세 가지로 구분됩니다.

금속 재료, 세라믹 재료, 고분자 재료는 대표적인 구분 방식으로, 각 재료군은 고유한 특성을 가지며, 그에 따라 산업 전반에서 중요한 역할을 하고 있습니다.

 

 

금속 재료공학: 금속의 특징과 산업에서의 활용

 

 

금속 재료공학은 현대 산업을 지탱하는 중요한 학문 분야입니다.

금속 재료공학은 금속의 물리적, 화학적 특성을 연구해 다양한 산업에 필요한 개발하고, 이를 통하여 인류의 발전에 기여해 왔습니다.

금속은 강도, 내구성, 전도성 등 뛰어난 특성을 가지고 있어, 기계, 전자, 건축, 항공 등 다양한 분야에 필수적으로 활용됩니다.

역사적으로, 금속 소재의 발전은 인류 역사의 큰 전환점을 만들어 냈습니다.

석기시대에서 청동기 시대로, 이어 철기 시대로의 발전은 농업 생산량을 향상시키고, 국가 간의 방어 및 공격 능력을 크게 강화했습니다.

지금도 금속은 건설, 교통, 저나 산업 등에서 필수적이 재료로 활용되고 있습니다.

 

 

세라믹 재료공학: 세라믹의 특성과 첨단 산업에서의 응용

 

   

세라믹 재료공학은 세라믹 재료의 설계, 제조, 가공 및 응용을 연구하는 학문 분야입니다.

전통적으로는 도자기부터, 첨단 기능성 세라믹에 이르기까지 다양한 재료를 포괄합니다.

세라믹은 높은 경도, 내열성, 전기 절연성 등의 특성을 가지고 있어 전자, 항공우주, 건축 및 의료 등 다양한 첨단 산업에서 필수적인 재료로 사용됩니다.

특히 반도체 및 전기절연체로서의 응용은 세라믹의 대표적인 사례 중 하나라 할 수 있습니다.

최근에는 에너지 저장장치와 같은 첨단 분야에서도 세라믹의 기능성 확장이 기대됩니다.

 

 

고분자 재료공학: 고분자의 특성 및 친환경 소재로서의 가치

 

고분자 재료 공학은 탄소 기반의 고분자 물질을 연구하고 개발하는 학문 분야 입니다. 플라스틱, 합성 섬유, 고무 등의 제품이 대표적인 고분자 물질의 예입니다.

고분자는 가볍고, 가공이 용이하며, 전기 절연성과 내화학성을 가지고 있어, 자동차, 전자, 의료, 포장 산업에서 중요한 역할을 담당하고 있습니다.

특히, 최근에는 친환경적이고 생분해성을 가진 바이오 고분자에 대한 연구가 활발하게 이루어지며, 친환경 재료로서의 가치가 부각되고 있습니다.

고분자 재료는 금속이나 세라믹보다 유연성이 뛰어나고 다양한 특성 조절이 가능하여, 현대 산업에서 빠르게 성장해가고 있는 분야 중 하나입니다.

 

이 블로그에서는 앞으로 재료공학의 세부적인 주제들을 하나하나 살펴보며, 이 분야에서의 새로운 발견과 혁신을 함께 탐구할 예정입니다.