교과목개요

기본법칙인 Ohm's Law와 Kirchoff's Law에 대해 익히고 DC 회로에서 사용되는 기본적인 해석법과 그 이외의 유용한 회로해석 기법을 익힌다. 간단한 OP-Amp에 대해 다룬다. 에너지 저장 소자의 특성에 대해 알아보며, 과도현상에 대해 알아본다.

전기공학에서 다루는 전력들에 대해 알아보며, 정현파 회로에 대한 해석 방법을 배운다. 회로 주파수 응답에 대해 익히며, 다양한 응용회로들을 다루게 된다.

본 교과목은 전기, 전자 공학 계열의 학생들이 향후 각종 수업을 이수함에 있어 필수적인 전자기학에 대한 기본적 이론을 제공하는 학문으로 전기회로와 더불어 전기, 전자 계열의 근간이 되는 학문이다. 전기 전자 계열의 학문을 이해하는데 필수적인 각종 장(field)과 벡터(vector)에 대한 기본 개념을 알아보고 이들의 다양한 기본 정리와 해석에 대해 공부한다. 또한 전기장 및 자기장의 기본 원리와 특성에 대해 알아보고, 이들이 타 전공과목에 어떤 형태로 적용되는지를 심도 있게 학습한다.

본 과목에서는 통적 과학측면에서의 에너지 발생원의 종류 및 발생원리와 과학의 발전에 의한 신재생에너지 및 차세대 타에너지의 발전 방향과 기술을 기반으로 이들이 에너지의 경제적 측면과 정책적 측면에 미치는 영향 및 효과를 이해하고 실질적으로 현재 과학과 에너지의 측면에서 반영방법을 습득하며 미래의 향방에 대한 향후 전망을 예견하도록 한다.

전기공학의 기초이론에 관한 이론적 지식을 실제 실험결과를 통하여 확실히 하고, 전기자기현상을 측정하기 위한 기초 전기계측기기들을 사용하는 방법을 익히도록 한다. 또한, 실험상의 주의사항들을 숙지하도록 하고, 매 실험과제마다 연구결과를 보고서로 작성하여 제출토록 함으로써 보고서의 작성법을 익히도록 한다.

전기전자 계측공학의 이론적 지식을 실제 실험결과를 통하여 확실히 하고, 전기 자기현상을 측정하기 위한 기본 전기전자 계측기기들을 사용하는 방법과 제어 계측기술의 적용기법을 익히도록 한다. 또한, 실험상의 주의사항들을 숙지하도록 하고, 매 실험과제마다 연구결과를 보고서로 작성하여 제출토록 함으로써 보고서의 작성법을 익히도록 한다.

각종 전기기기의 제반 특성 및 안전운전, 속도제어 등에 관한 실험을 통해 이론교과목과의 연계를 통해 완전한 교육이 이루어지도록 하는 동시에 산업현장에서 직접 기기를 운전하고 취급하는데 필요한 기본지식을 습득하고 산업발전에 이바지할 수 있는 지식을 함양한다. 또한 전력전자강좌에서 강의되는 Thyristor, Transistor, IGBT 등 기본 전력 제어 소자에 대한 실제적 실험을 통해 이들 소자의 특성을 직접 확인하고, 간단한 인버터, 컨버터 등의 실제 회로를 직접 제작, 실험함으로써 전력 변환 장치에 대한 이해를 높이고 이를 통하여 실제 현장에 대한 응용력을 배양한다. 따라서 본 실험을 강좌를 이수하기 위해서는 전력전자강좌를 통한 충분한 이론적 접근의 선행이 요구된다.

전기공학적 응용에 필수적인 선형대수 심화 내용을 학습하고, 최대한 코딩 등과 병행하여 실무 능력을 향상시킨다.

본 강좌에서는 전력전자 일반에 대한 개요 및 개념을 파악하고 각종 산업에 걸쳐 다양하게 적용되고 있는 전력 변환 기술의 이해 및 응용력 배양에 그 목적을 두고 있다. 전력 변환 기술에 사용되는 필수적인 소자의 종류 및 그 특성에 대한 고찰을 선행하여 이에 대한 이해를 높이고, 이를 이용한 각종 회로에 대한 기본적 지식을 함양하며, 이러한 기본 지식을 바탕으로 일반 전기 공학에 널리 사용되는 여러 가지의 전력 변환 및 제어 장치에 대한 기초적 이해를 도모하고 각종 소자 및 회로들의 용도 및 응용 사례를 중심으로 전력 변환 기술에 대한 이해도를 배가 시킨다.

직류발전기와 직류전동기의 기본 원리와 구조를 이해함으로써 현장에서 기기를 조작 제어할 수 있는 능력을 기른다. 2. 고전압을 저전압으로 또는 저전압을 고전압으로 변성하는 변압기의 근본원리와 구조를 이해함으로써 현장감 있는 교육을 실시하여 전문화된 기술인력을 기른다.

1. 3상유도전동기와 단상유도전동기의 에너지 변환 원리와 기기의 구조를 이해하고 특성을 고찰함으로서 기기를 조작제어하며 운전효율 향상 및 새로운 기기를 개발할 수 있는 능력을 기른다.
2. 동기발전기와 동기전동기의 에너지변환원리와 기기의 구조 및 특성을 이해함으로서 현장감 있는 교육을 실시하여 전문화된 기술인력을 기른다.

1. 송전 및 배전계통의 구성에 대한 원리, 현황 및 이를 구성하고 있는 각종 전기기기의 전기적 특성을 이해한다.
2. 송전계통 및 배전계통을 수학적으로 모델링하는 방법과 이를 해석하기 위한 전계, 자계의 해석법 및 회로망 해결법을 습득한다.
3. 송배전계통에서 발생하는 각종 제반현상에 대한 발생 원인 및 이를 해석하기 위한 각종 산법을 이해하고 이를 간단한 시험계통에 적용하여 결과를 분석하고, 해석한다.

공학에서 다루는 아날로그 및 디지털 신호와 시스템에 대해 익숙해지며 다양한 해석 방법을 다루게 된다. 또한 아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 과정에서 발생되는 제반사항들에 대해 이해를 할 수 있게 된다.

조명, 전열에 대한 이론과 응용을 다루고 각종 시설 면에 따른 조명 장치의 구성 및 설치 등을 공부한다.

수업목표는 시스템 제어 기본이론의 습득이며, 세부내용은 아래와 같다.
1. 제어공학의 개요
2. 제어공학 관련 기초 수학
3. 제어시스템 해석의 상태공간 접근법
4. 동적 시스템의 수학적 모델링
5. 기본 제어동작과 산업용 자동 제어기
6. 과도응답 해석과 상태방정식의 해
현대 문명과 과학 기술이 발전함에 따라 산업 분야와 생활 주변에서 품질 및 생산성 향상과 편리성 증대에 크게 기여하고 있는 자동제어공학의 기본 이론 및 제어 시스템의 해석 기법을 다루며, 제어시스템의 임펄스 응답과 전달함수, 물리계통의 수학적 모델링, 연속시간 시스템의 상태공간 해석, 가제어성과 가관측성, 선형제어 계통의 안정도 해석 기법 등을 습득한다.

1. 우리나라의 송전계통에 대한 구성 및 이의 운용형태를 정확히 이해하고 이의 문제점을 파악함으로서 전력계통의 효율적 운용 및 차후 개발계획의 방향을 모색한다.
2. 수력발전, 양수발전 및 화력발전의 운용의 원리 및 운용상의 특성, 각종 발전기의 운전특성이 계통에 미치는 영향에 대하여 정확히 파악하도록 한다.

디지털 제어기는 아날로그 제어기에 비해 신뢰성이 높고 소형이고 가격이 저렴하고 성능이 우수하다는 등의 장점이 있고 복잡한 계산이나 논리적 동작에 포함된 비선형 제어 방정식을 다룰 수 있고 일정한 정밀도를 가지고 고속으로 복잡한 계산을 수행할 수 있는 능력이 있다. 본 강좌의 수업목표는 디지털제어 기본이론 및 디지털 제어 시스템 설계기법의 습득이며, 세부내용은 아래와 같다.
- 디지털 제어시스템의 개념
- 이산시간시스템과 Z-변환
- 샘플링 및 재생
- 개루프 및 폐루프 이산 시간 시스템
- 시간 응답 특성
- 안정도 해석
- 디지털 제어기의 설계
디지털 제어의 기본이론과 이산시간 시스템의 상태공간 해석, 이산시간 시스템의 안정도 해석, 최적제어 시스템, 디지털 제어 시스템의 설계 및 실현 등을 다루며, 디지털 제어 시스템의 전반적인 제어이론과 이의 실제 적용에 대해 학습한다.

본 과목은 고성능화, 고정밀화로 대변되는 현대산업의 중추적 역할을 수행하고 있는 전동기 구동 시스템의 기본 원리 및 응용 분야에 대한 강의로서 엘리베이터, 전기자동차와 같은 민수용 응용 분야부터 로봇트 및 반도체 이송장비와 같은 정밀산업응용분야까지 전분야에 걸쳐 핵심요소로 인식되는 모션 제어의 종합적 이해를 목표로하고 있다. 전동기의 기본동작원리부터 제어를 위한 모델링, PI제어기와 같은 주요제어기의 설계 및 응용, 그리고 인버터/컨버터의 PWM원리와 모션제어루프 응용을 포함한 모션제어의 핵심 구성 알고리즘 등에 대한 전반적인 강의가 이루어진다.

전기, 전자재료의 근본 개념을 물성론적으로 추구하여 각종 재료의 성질을 파악하여 새로운 소자의 개발에 역점을 둔다.

동력실험을 주로 하는 전기기계실험으로 직류발전기, 직류전동기, 변압기, 유도전동기, 동기발전기, 동기 전동기 등의 기본개념과 원리를 실험을 통해서 이해한다. 또한 각종 회로에 대한 특성을 측정 및 해석하여 회로의 구조와 원리를 이해하도록 하며, 회로설계 방법을 습득한다.

전력계통의 기본 구성과 신재생에너지의 등장배경, 태양광, 태양열, 풍력 발전 등의 신재생에너지 시스템 구성과 각 구성요소들의 기능을 파악하고 신재생에너지 시스템의 계통연계를 위한 기본적인 기본 기술을 습득한다.

컴퓨터 프로그래밍 기초이론과 문법 및 기법을 기본으로 실제적인 응용 프로그램을 제작하는 효과적인 방법과 기술을 배운다. 공학분야에서 필요한 응용 프로그램을 프로그래밍 실습을 통하여 익힘으로서 프로그래밍 응용력을 높인다.

전기 및 전자공학에 대한 기초지식을 전반적으로 습득하며, 관련된 기초이론과 장비의 동작을 이해한다. 아날로그와 디지털 장비의 이론을 이해하고 응용분야를 습득한다.

현대 전기ㆍ전자공학의 핵심 능동 소자인 Diode, Transistor, FET 및 Op.Amp 등의 IC에 대한 기초적 이론이 강의되어 기본 소자에 대한 이해를 높이고 이들 소자를 이용한 일반 전자회로에 대한 응용력을 배양함으로써 전문지식을 갖춘 엔지니어로써의 자질을 향상시킨다.

디지털 시스템에 대해 다룬다. 조합회로와 순차회로 시스템의 특성들과 구현 방법들에 대해 다루며, 표준 논리소자와 프로그램 가능한 논리 에레이에 대해 다룬다. 디지털 정보에서 발생될 수 있는 에러를 제어하기 위한 에러 제어코드에 대해 다룬다.

전기공학과에서 배운 전기공학 및 컴퓨터 공학분야에 관련된 지식을 바탕으로 학생들이 스스로 설계하여 분석하고 제작하여 실험하는 공학적 설게 전과정을 거치면서 산업 현장에서 필요한 설계프로세스를 경험한다.

전기공학과에서 배운 전기공학 및 컴퓨터 공학분야에 관련된 지식을 바탕으로 학생들이 스스로 설계하여 분석하고 제작하여 실험하는 공학적 설게 전과정을 거치면서 산업 현장에서 필요한 설계프로세스를 경험한다.

공학을 공부하는데 기본이 되는 다양한 수학적 이론 및 그의 응용부분을 다루는 과목으로 상미분방정식, 선형대수학, 벡터미적분, Fourier 해석, 편 미분방정식, 복소해석, 수치해석, 최적화 그래프 및 확률통계가 주된 주제이다.

공학을 공부하는데 기본이 되는 다양한 수학적 이론 및 그의 응용부분을 다루는 과목으로 상미분방정식, 선형대수학, 벡터미적분, Fourier 해석, 편 미분방정식, 복소해석, 수치해석, 최적화 그래프 및 확률통계가 주된 주제이다.

inductive, capacitive, RF, 초음파를 이용한 무선전력변환 회로를 다룬다. 주로 inductive 전력변환 회로에 대해 다루며 코일 구조와 공진형 인버터, dc-dc 컨버터, 이들 서로간의 상호작용에 대해 공부한다. 배터리 충전기에 대해서도 간략하게 다룬다. 실제 무선충전 사례들을 살펴본다.

반도체 전반에 대한 이해를 추구하며, 전기/전자 소자에 대한 기반 기술 지식을 형성한다. 반도체 소자의 동작원리에 대한 근간 지식을 제공하며, 향후, 전력용 반도체, 광전에너지 공학, 전기에너지 변환 공학 등의 고급 교과목 접근의 기초지식과 응용력을 배양한다.

태양전지를 비롯한 LED, 디스플레이 (Displays), Lighting (조명) 등과 태양전지 발전 및 계통 시스템에 대해 학습한다.

본 강좌는 신재생에너지의 도입 배경을 이해하고, 다양한 신재생에너지에 대한 기초적인 이론과 기술을 습득하는 것을 목적으로 하며, 추후 신재생에너지 및 스마트그리드 관련 교과목 수강을 위한 기초 과목으로 활용된다.

수력, 열에너지, 원자력 에너지의 신재생 에너지의 전기적 에너지에 대한 전반적인 이론에 대해 다룬다.

본 강좌는 신재생 에너지 산업에 쓰이는 전력용 반도체를 제조하는 공정을 중심으로 배운다. 단위 공정인 산화, 확산, 식각, 이온주입, 및 박막(금속 및 산화물) 공정을 이해하며 산업에 파급효과가 큰 최신 공정기술에 대한 소개로 이루어진다. 또한 전력용 반도체 및 광전 에너지 반도체 소자의 공정도 깊이 있게 다룬다.

본 강좌에서는 송배전공학에 대한 개요 및 개념을 파악하고 각종 산업에 걸쳐 다양하게 적용되고 있는 송배전시스템의 이해 및 응용력 배양에 그 목적을 두고 있다. 송배전 시스템에 사용되는 필수적인 구성품의 종류 및 그 특성에 대한 고찰을 선행하여 이에 대한 이해를 높이고, 이를 이용한 각종 송배전시스템을 스스로 설계하고 해석하는 능력을 고취한다.

본 강좌는 기초 반도체 과목에서 습득한 이론적 배경이 많은 도움이 될 것이다. 기본적인 접합에 대한 분석, 반도체 성장 기술, 및 산업에서 중요하게 다루어지는 5대 공정군(증착, 패터닝, 식각, 도핑 CMP)를 접해본다. 강의의 주요 부분은 에너지 관련 기술에 중요한 단위소자인, LED 태양전지 레이저와 같은 광전기 소자에 걸쳐 다양한 소자 응용을 학습한다. 소자 응용에서는 소자 제작 분석 고안 특성규명에 중점을 두어 강의한다.

본 교과목에서 최근 전력분야에 진행되고 있는 스마트그리드 기술과 관련하여 정의, 등장배경, 관련 기술, 추후 발전방향에 대한 전반적인 내용을 다룬다.

이 강의는 디지털 시스템 설계의 고위 수준 과정을 대상으로 하며, 디지털 시스템 설계의 기본 원칙과 하드웨어 설명 언어 Verilog를 설계 프로세스에서 사용하는 방법에 대해 다룬다. 디지털 시스템 설계의 기본 지식을 다룬 후에는 다양한 예를 사용하여 배운 기초 지식들을 활용한다. 단순한 binary adder 에서 마이크로 프로세서에 이르기까지 다양한 디지털 시스템 설계 예제가 강의에 포함되어 있다.

4차 산업혁명의 중심인 인공지능에 대한 기초지식을 함양한다. 선형대수, 통계, 머신러닝의 지식을 바탕으로 여러 인공지능 구현 기술에 대하여 학습한다.

MOSFET 기초 회로를 먼저 review 한다. 그뒤 LDO 및 IC로의 구현에 대해 공부하고 dc-dc 컨버터와 동기식 정류기의 IC로의 구현에 대해 알아본다. 에너지 하베스팅 소자에 대해 알아보고 이를 위한 전력변환 회로를 탐구한다. 마지막으로 RF 에너지 하베스팅과 RF 전력전송을 위한 안테나 및 회로설계에 대해 알아본다.

전력변환분야는 4차산업시대의 에너지를 책임지는 핵심 분야로서 기존 발전소 혹은 신재생 에너지원에서 공급되는 AC,DC전력을 응용분야에서 필요로하는 전력에너지로 변환하는 역할을 담당한다. 본 강좌에서는 전력변환의 핵심요소인 AD/DC 혹은 DC/AC변환을 수행하는 컨버터,인버터에 대한 기본개념을 배양하며 태양광발전, 풍력발전, 조력발전등의 신재생에너지를 변환 가공하는 응용분야 및 HVDC, LVDC등의 신 에너지 변환에 대한 이론적 고찰 및 실무에 대한 강의가 진행된다.

DSP 응용들의 이해하기 위한 기본 DSP 개념들에 대해 알아본다. Z-변환, 이산 푸리에변환, 고속 푸리에 변환, 디지털 필터에 대한 구조에 대해 다룬다. 또한 디지털 필터 설계 기법을 소개한다

본 강좌에서는 센서 기술에 대한 기초에서 중급에 해당되는 지식을 제공하고자 한다. 센서 기술의 기본 원리, 응용 사례 및 최신 동향에 대해 학습을 하며 크게 2 분류로 접근을 한다. (1) 계측하고자 하는 물리량의 변화를 측정하는 이론적인 모델을 배우며 다양한 센서들의 동작 원리를 학습한다. (2) 센서의 계측을 시스템으로 구현 하는 방법을 학습한다. 이를 통합하여 센서 기술의 개요, 특성분석, 센서의 물리적 원리, 센서의 설계, 구동방법에 대한 구체적인 설명을 제공한다. 본 강의를 통해 센서 기술에 대한 기본적 지식을 배우게 되며 다양한 신호를 기반으로 하는 광, 전기, 자기, 화학 센서 등을 다루게 될 예정이다.

본 교과과정은 현대제어이론을 기반으로 미래형 자동차의 핵심 분야중 하나인 자율주행시스템을 다룬다. 자율주행 시스템에 적용되는 인지/판단/제어 기술의 기초 지식을 학습하고, 제어기 설계 이론에 대하여 학습한다. 상태공간모델 설계 방법 및 이를 기반으로 하는 제어기법을 학습하고, 제어기 설계를 위한 관측기에 대한 이론도 학습한다. 차량 또는 로봇의 모델링을 기반으로 제어기 설계를하고, 이를 통해 전반적인 자율주행 시스템의 기본 이론 및 설계 능력을 배양할 수 있다.

본 강의에서는 모빌리티 분야 및 각종 산업계에 적용되는 임베디드시스템의 개념 및 기초 이론 지식에 대해 학습하고 실습을 통해 학습한 이론 지식을 검증하여 응용력을 배양한다. 따라서 본 강의에서는 임베디드시스템에 필수적으로 사용되는 Micom의 특징을 학습하고, Micom 구동을 위한 기초 programming 및 핵심 기능인 DIO, ADC, PWM, 통신에 대해 학습과 실습을 병행하여 임베디드시스템에 대한 이해도를 배가시킨다. 본 강의를 통해 임베디드시스템의 기초 지식을 함양한 인재를 육성하여, 모빌리티를 비롯한 다양한 산업계 분야에서 임베디드시스템을 개발할 수 있는 인재를 육성하도록 한다.

나노기술은 나노미터의 작은 물질을 기반으로 하여 현재의 기술한계를 뛰어넘을 수 있는 차세대 기술이다. 나노물질은 크게 두 가지의 장점이 있다. 미세한 크기를 가지기 때문에, 기존 기술의 제작기술의 한계를 극복할 수 있으며, 아울러 그 동안 밝혀지지 않은 물체의 특성을 획득할 수 있다. 또한, 미세한 크기의 나노물질은 표면적을 획기적으로 증대시킬 수 있다. 이러한 장점은 광전소자 (Photoelectric devices)에서 매우 필요로 하는 이득을 제공할 수 있다. 본 교과목에서는 표면적 증대 효과와 빛의 효율적 운용을 통한 에너지 소자의 성능향상에 대해 학습하며, 현장에서의 응용기술을 배양한다.

본 교과과정은 현대전자공학의 근간을 이루는 능동소자인 다이오드, Transister, FET, IGBT, Op-Amp등에 대한 기초 동작 실습 및 이를 이용한 Boost-Converter, Flyback-Converter등의 DC-DC 전력변환장치에 대한 실험/설계가 이루어진다. 아울러, 강좌 후반부에는 현대 디지털산업에서 필수소자로 자리잡은 FPGA(Flexible Programmable Gate Array)에 대한 실습/설계가 진행된다. 본 강좌를 통해 아날로그/디지털을 망라한 전기전자공학의 주요한 실습/설계능력을 배양할 수 있다.

수치해석은 컴퓨터를 이용하여 수학적인 문제를 푸는 분야이다. 따라서 다양한 전기, 기계, 제어 시스템을 전기회로, 전자회로, 전자기학, 동역학, 전기기기 등의 지식을 이용하여 모델링하고, 프로그래밍한 뒤 시뮬레이션 하는 기법을 다룬다. 주어진 수학적인 문제를 푸는 알고리즘을 이해하고 또 프로그래밍 코드를 작성하여 이것을 실제로 구현하는 능력을 배양하는 것을 수업의 주 목적으로 한다.