■ 우주항공공학과

(Department of Aerospace Engineering)

■ 교육목표

본 학과의 교육목표는 로켓, 인공위성 등의 우주비행체와 대형복합기계 구조물인 항공기의 설계, 해석, 시험평가에 필요한 공학적 지식을 갖추고 기술교류의 세계화 추이에 능동적으로 대응할 수 있는 고급 엔지니어 양성에 있다.

■ 설치학위과정 : 석사과정

■ 전공교과목

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SA 580	세미나 (Seminar)	1	2	○	○
SA 590	논문연구 (Research)	1	2	○	○
SA 529	복합재료역학 (Mechanics of Composite Materials)	3	3		○
SA 535	항법및유도 (Navigation and Guidance)	3	3		○
SA 537	고등유체역학 (Advanced Fluid Mechanics)	3	3	○
SA 538	연소공학 (Combustion Engineering)	3	3	○
SA 541	열역학특론 (Advanced Thermodynamics)	3	3		○
SA 544	랜덤데이터 (Random Data)	3	3		○
SA 545	탄성학 (Theory of Elasticity)	3	3	○
SA 546	응용수학 (Applied Mathematics)	3	3	○
SA 549	전산유체역학 (Computational Fluid Dynamics)	3	3	○
SA 551	열공학특론 (Advanced Thermal Engineering)	3	3	○
SA 553	재료강도학 (Mechanical Behavior of Materials)	3	3		○
SA 554	유한요소해석 (Finite Element Analysis)	3	3		○
SA 555	항공역학 (Aerodynamics)	3	3		○
SA 556	열및물질전달 (Heat and Mass Transfer)	3	3		○
SA 558	연소공학특론 (Advanced Combustion Engineering)	3	3		○
SA 560	기계우주항공공학특강 (Special Topics in Mechanical and Aerospace Engineering)	3	3		○
SA 561	파괴역학 (Fracture Mechanics)	3	3	○
SA 562	최적제어(Optimal Control)	3	3	○
SA 563	상태추정과 칼만필터(State Estimation and Kalman Filter)	3	3		○
SA 564	열동력특론(Advanced Heat Power)	3	3		○
SA 565	진동학특론 (Advanced Mechanical Vibrations)	3	3	○

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SA 566	해석동역학(Analytical Dynamics)	3	3	○
SA 567	구조해석 (Structural Analysis)	3	3	○
SA 568	고급공학수학(Advanced Engineering Mathematics)	3	3		○
SA 569	선형시스템제어(Linear System Control)	3	3	○

■ 선수교과목

코드번호	교 과 목 명 (영 문)	학점 및 시간		개설학기
		학점	시간	1학기	2학기
SA 806	구조역학1 (Structure MechanicsⅠ)	3	3	○
SA 807	항공유체역학1 (Aerospace Fluid MechanicsⅠ)	3	3	○
SA 808	항공열역학1 (Aerospace ThermodynamicsⅠ)	3	3	○

■ 교과목 해설

◉ 전공교과목

SA529 복합재료역학 (Mechanics of Composite Materials)

강도 및 강성이 우수하면서도 가볍기 때문에 항공기용 소재로 많이 사용되고 있는 복합재료에 대해서 살펴본다. Long fiber, Short fiber 또는 Particle type등 여러 가지 복합재료의 기계적 성질을 거시적 현상과 미시적 현상으로 나누어 관찰하고, 복합재료에서의 응력집중현상, 이방성재료의 응력-변형도 관계식, 직교이방성 재료의 단층이론 복합적층판의 해석 등에 관하여 강의한다.

SA535 항법및유도 (Navigation and Guidance)

비행체의 현재 위치를 알아내는 항법과 위치정보를 바탕으로 비행체의 속도, 자세각, 각속도를 추정하고 이를 이용해서 원래 계획했던 비행경로를 유지하여 목적지에 도달하게 하는 유도의 문제를 다룬다. 본 교과목에서는 비행체의 항법과 유도를 위한 다양한 기법들을 학습하며 이를 바탕으로 항법 및 유도 시스템을 설계하는 것을 목표로 한다.

SA537 고등유체역학 (Advanced Fluid Mechanics)

유체역학의 기본개념을 바탕으로 하여 비점성 유체의 비회전 유동, 비압축성 흐름에서의 파동, 점성효과, 경계층 및 열전달, 흐름의 안정성, 난류현상 등을 강의하되 고등수학을 이용하여 흐름의 물리적인 의미해석에 중점을 둔다.

SA538 연소공학 (Combustion Engineering)

연소의 근본을 다루는 화학반응론과 다양하게 응용되고 있는 연소형상에 대해, 기본적인 특성과 매카니즘을 강의하며, 연소에 의한 각종 생성물들에 대해 연구한다.

SA541 열역학 특론 (Advanced Thermodynamics)

열역학의 기초이론을 토대로 이상기체뿐만 아니라 실제적인 열역학적 시스템과 이에 적용되는 작동유체들에 대해 공부하며 이론적인 이해를 넓힌다.

SA544 랜덤데이터 (Random Data)

실험 데이터의 처리와 분석 기법에 대해서 통계적인 이론을 배경으로 확률과 스토캐스틱 과정, 푸리에 급수 및 푸리에 변환 등의 기본 이론부터 물리계의 응답특성, 입출력 신호의 상호관계, 데이터 획득 및 디지털 필터에 대해서 학습한다. 또한, FFT, 상관관계, 스펙트럴 밀도 함수, 평균값, 모달 해석, 통계 오차 등을 학습한다.

SA545 탄성학 (Theory of Elasticity)

텐서이론, 변형률, 응력, 변형률-응력의 관계식에 대한 기본적인 이론을 바탕으로 2차원 및 3차원 문제의 고전적 이론해 및 접근 방법에 대하여 학습한다.

SA546 응용수학 (Applied Mathematics)

우주항공공학을 연구하는데 필수적인 텐서론, 변분법, 복소함수론, 편미분방정식, 행렬식, 경계값 문제 등을 강의한다.

SA549 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)

타원형, 포물선형, 쌍곡선형 편미분방정식을 컴퓨터를 이용하여 수치적으로 계산하는 방법과 여러 가지 연산기법, 수치기법의 오차, 견실성, 해의 안정성 등을 다루고, 간단한 유동문제를 푼다. 또한 수치계산을 효율적으로 하기위한 격자생성기법을 연구하고 컴퓨터를 이용한 난류모델링의 방법을 강의한다.

SA551 열공학특론(Advanced Thermal Engineering)

광학적 진단방법과 컴퓨터를 이용한 자료처리 기법을 열공학의 기본적 실험에 적용한다. 기초전자, 회로 및 오실로스코프 등, 실험실에서의 컴퓨터, 데이터 인터페이스, 자료획득, 사진기법 및 암실작업, 렌즈, 거울, 레이저, 섀도우그래프, 슬리렌, 간섭계, 영상처리, 평면광 가시화, 광검출기, 단색광 분광기, 광학적 다채널 분석기, 화염발광의 분광, 일산화탄소의 흡수분광, 레이져 유속계, 열전대 활용 등을 다룬다.

SA553 재료강도학 (Mechanical Behavior of Materials)

재료의 소성변형거동과 재료의 강화기구를 중심으로 연구하고, 균열을 가진 재료의 파괴인성평가 방법 및 항복점에서 재료의 안정적 해석을 공부한다.

SA554 유한요소해석 (Finite Element Analysis)

오늘날 자동차, 항공기, 일반산업기계 등 다양한 기계시스템의 설계 및 해석 시 유한요소법을 사용은 필수적이다. 유한요소 해석 이론에 대한 지식이 없는 상태에서는 산업 현장에서 많이 사용하는 CAE(전산 응용 엔지니어링) 소프트웨어들의 심도있는 활용이 어렵다. 주로 기계 구조해석을 대상으로 유한요소법을 통한 모델링 방법, 해석 방법 및 평가 방법 등에 대한 전체적 개념을 학습하며 범함수 및 가상일의 원리 등 수학적 배경지식을 배우며 직접 프로그래밍 하는 연습도 수행한다. ANSYS, NASTRAN, ADINA 등 유한요소법을 이용한 상용 소프트웨어의 사용법도 함께 학습한다.

SA555 항공역학(Aerodynamics)

유체역학에서 배운 지배방정식을 기초로 항공기의 날개 및 동체 주위의 유동현상을 파악한다. 비점성 흐름에 대한 중요한 수학적 이론들을 고찰하고 점성흐름에 대한 경계층의 특성과 유동의 박리, 경계층 제어에 대한 공기역학적 특성에 대해서 살펴본다. 또한 압축성 흐름에 대한 해석도 포함한다.

SA556 열및물질전달 (Heat and Mass Transfer)

전도, 대류, 복사 열전달에 대한 해석방법과 질량보존, 운동량보존, 에너지보존 방정식을 이용한 유체유동에 대한 해석방법을 구체적으로 제시한다. 또한 편미분으로 이루어진 지배방정식에 대한 이론 및 수치해석적 접근방법을 통하여 다양하고 심도있는 공학문제를 해결한다.

SA558 연소공학특론 (Advanced Combustion Engineering)

본 과목에서는 반응성 유체운동의 이해와 해석을 위한 기초적 방법론을 다룬다. 반응성 유체운동의 이해는 열기관의 설계 및 성능향상에 필수적인 것으로서 다성분계의 지배방정식, 연소반응 속도론 등의 기초가 본 강의에서 세밀히 소개된다.

SA560 기계우주항공공학특강 (Special Topics in Mechanical and Aerospace Engineering)

급속도로 발전하고 있는 기계 및 우주항공 관련 최신 학문 동향을 소개한다. 전통적 학문 분야 이외에도 학제간 연구를 필요로 하는 초소형 비행체, 무인항공기 시스템, MEMS 및 나노 시스템, 비선형역학, 생체 모방 역학 등을 포함한다.

SA561 파괴역학 (Fracture Mechanics)

항공기 구조물의 파괴는 재난적인 결과를 가져오기 때문에 항공기 설계시에는 파괴 메카니즘을 이해하고 이를 회피할 수 있는 방안을 고려하여야 한다. 본 교과목에서는 파괴인성을 결정할 균열선단에 대한 미시적 효과, 연성과 취성파괴, 선형탄성파괴역학과 소성억제의 효과 등을 연구한다. 또한 피로파괴에 영향을 준 요인과 평균응력, 진동수, 온도의 영향 등 피로거동과 다른 역학적 성질과의 관계에 대해 연구한다.

SA562 최적제어 (Optimal Control)

상태변수 표현법에 근거한 현대 제어 이론에 대한 이해와 최적 제어 이론 학습을 목표로 한다. 성능함수에 대하여 이해하고, Lyapunov 안정성 이론과 대수 Riccati 방정식을 바탕으로, 주어진 성능함수를 최소화하는 제어기 설계 기법을 익힌다. 관측기 설계 등을 다루며 Bang-bang Control, LQG/LTR 설계법 등에 대해서 학습한다.

SA563 상태추정과 칼만필터 (State Estimation and Kalman Filter)

상태변수에 근거한 현대 제어 이론은 상태변수의 현재 값을 알아야 한다. 측정한 센서 정보로부터 상태변수를 추정하는 기법을 학습한다. 특히, 칼만 필터에 대한 이론을 학습한다. 칼만 필터는 항법, 자세제어를 위하여 위치, 자세, 속도를 추정하는 일반적인 방법이다. 일반 칼만 필터와, 다중 필터 모델, 확장형 필터, unscented 필터 등에 대하여 학습한다.

SA564 열동력특론(Advanced Heat Power)

속도형 및 용적용 공기기관인 가스터빈이나 디젤기관, 가솔린기관 등 각종 열동력 원동기를 대상으로 열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 열동력 기관의 성능을 예측하고 성능향상을 위한 방향을 제시하는데 목적을 둔 과목이다. 이를 위해 열역학, 열전달, 연소공학 등의 열공학적 기초적 지식을 점검하고 관련 이론을 토대로 개발 및 실용화를 위한 일반지식과 연구개발 기법에 대해 전문적인 내용과 연구개발 동향 등을 중점적으로 다루게 된다. 강의와 세미나을 병행하여 열동력 기관의 기본 사이클 구성, 성능 특성 등을 구하는 요령을 파악하고 주요 구성 부품들의 특성과 설계 향상법을 습득하게 한다.

SA565 진동학 특론 (Advanced Mechanical Vibrations)

선형 및 비선형 연속계의 진동 운동방정식과 진동특성, 고유치문제, 파동방정식의 해 및 랜덤가진력에 대한 동적응답특성, 비선형진동계의 안정성, 비선형진동 해석기법, 모드해석 등을 학습한다.

SA566 해석동력학 (Analytical Dynamics)

질점과 강체의 운동학 및 운동역학, Newton역학, Lagrange 방정식, Haimltonian 원리와 Euler방정식, 궤도역학, 회전체 운동방정식과 안정성 판별 등을 학습한다.

SA567 구조해석 (Structural Analysis)

텐서이론, 구조응력해석 이론, 유한요소법을 이용한 응력해석 및 모드해석 방법을 학습하며, 현장에서 많이 이용되는 상용유한요소해석 프로그램을 이용한 구조해석과정의 이해를 통하여 기계설계 기술능력 함양을 목표로 한다.

SA568 고급공학수학(Advanced Engineering Mathematics)

수학을 이용하여 공학적 문제를 모델링하고 이를 해석하는 방법론을 강의한다. 이를 위하여 확률이론, 벡터해석, 고등 선형대수, 미분 기하학, 함수해석학 등의 주제에 대해 학습한다.

SA569 선형시스템제어 (Linear System Control)

동역학 시스템 중에서 선형적인 거동을 하는 시스템의 모델링과 제어에 대하여 학습한다. 고전적 제어의 전달함수와는 다른 상태변수 기법을 이용하여 선형시스템을 모델링하고 해석하는데, 가제어성(controllability), 가관측성(observability), Lyapunov 시스템 안정성 해석, 관측기(observer), 상태변수 제어기 등의 다양한 해석 및 설계 기법을 학습한다.

◉ 선수교과목

SA806 구조역학1 (Structure Mechanics Ⅰ)

기계를 구성하는 재료에 각종 힘이 작용할 때 재료가 어떻게 변형되고, 발생하는 응력이 어떻게 변화하는 가를 이해하여 기계설계의 기초적인 능력을 배양한다.

SA807 항공유체역학1 (Aerospace Fluid MechanicsⅠ)

항공유체역학에 대한 기본개념을 바탕으로 질량보존방정식, 운동량보존방정식, 에너지보존방정식을 유도하고, 실험에 필요한 차원해석 및 상사성에 대하여 이해한다.

SA808 항공열역학1 (Aerospace ThermodynamicsⅠ)

열에너지(Energy)에 의한 작동유체의 역학적 기초이론과기계적 법칙을 중심으로 열역학적 법칙, 물질의 상태량, 시스템의 상태변화, 증기표, 유체의 유동 등을 다룬다.