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화학공학개론

화학공학개론. 정봉우 교수. 화학공학 (Chemical Engineering). “ 화학공장 에서 필요로 하는 공학적 지식 을 다루는 학문 ” 정유 , 석유화학 , 식품 및 의약품 공장 의료 및 생물 , 환경 및 에너지 , 전자 및 기계재료 , 안전 및 보건 “ 화학공장은 화학공정과 물리적 공정의 복합체로 구성 , 일련의 단위장치를 개발 설계 , 계획 설계 , 관리 운영하는데 화학적인 지 식과 공학적 지식을 필요로 한다 ”

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화학공학개론

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Presentation Transcript

  1. 화학공학개론 정봉우 교수

  2. 화학공학(Chemical Engineering) • “화학공장에서 필요로 하는 공학적 지식을 다루는 학문” 정유, 석유화학, 식품 및 의약품 공장 의료 및 생물, 환경 및 에너지, 전자 및 기계재료, 안전 및 보건 • “화학공장은 화학공정과 물리적 공정의 복합체로 구성, 일련의 단위장치를 개발 설계, 계획 설계, 관리 운영하는데 화학적인 지 식과 공학적 지식을 필요로 한다” 한국화학공학의 과제(2003), 한국화학공학회

  3. 화학공학의 역사 1888 MIT Chemical Engneering Curriculum 1908 AIChE 1920 Department at MIT 1923 Unit Operations / Walker, Lewis, McAdams 1926 Material & Energy Balances / Lewis, Radasch 1939 Thermodynamics and Process Control / Weber 1947 Kinetics and Catalysis / Hougen, Watson 1960 Transport Phenomena / Bird, Stewart, Lightfoot 1962 KIChE

  4. Amundson Report(1988) 화학공학의 새로운 패러다임 • Biotechnology, Biomedicine • Electronic, Photonic and Recording Materials and Device • Polymers, Ceramics and Composites • Processing of Energy and Natural Resources • Environmental Protection, Process Safety • Computer-assisted Process and Control • Surfaces, Interfaces and Microstructures

  5. 우리나라의 화학공학 교육 1946년 서울대학교 화학공학과 설립 1952년 전북대학교 화학공학과 설립 1985년 전북대학교 공업화학과 신설 1995년 학부제 실시 2002년 환경화학공학부(학부 통합) 2008년 화학공학부(학부 분리) (에너지, 나노, 생명화학공학)

  6. 우리나라의 화학공학 교육 • 1950년대 : 물리화학, 유기화학, 무기화학, 분석화학 화학제품 관련 과목 • 1960년대 : 화공양론, 열역학, 단위조작, 반응공학 • 1970년대 : 전달현상, 분리공정 • 1980년대 : 고분자재료, 반도체공정, 생물화학공학. 환경화학공학 KAIST 화학공학과 -> 생명화학공학과(2001) 서울대 화학공학과 -> 화학생물공학부(2006)

  7. 화학공학의 핵심지식 • 수지(Balance) 개념 화공양론, 화공계산 Input- Output = Accumulation / Mass, Heat, Money • 일반화(Generalization) 개념 화학공장 = 반응공정 + 분리공정 단위공정, 단위조작 이동현상 및 반응공학 • 대형화(Scale-up) 기술 / 대규모 공장 설계 및 운전 무차원 해석, 최적화, 시뮬레이션

  8. 현재 Commodity Scale Up Uniformity Bulk Macro Stability Hard Dead 미래 High-Profit Product Scale Down Precision Interface Micro (Nano, Molecular) Functionality Soft Alive (Bio) 화학산업의 변화

  9. 화학공학의 과제 • 인류문명을 유지하기 위한 과제 에너지 개발, 수송용 대체연료개발, 석탄의 액화,핵에너지 활용 • 인류문명의 발전을 위한 과제 신소재, 신상품, 신공정 개발, 농작물 수확증대, 기능성 식품 개발 • 쾌적한 환경을 위한 과제 오염물질 최소화 공정, 분리기술 향상, 친환경 공정 및 제품 개발 • 삶의 질 향상을 위한 과제 의약품, 의료기기 및 진단기술, 약물 전달 시스템, 깨끗한 공기와 물 생산기술

  10. 생명화학공학 / Biotechnology • 생명현상을 바탕으로 생물체가 기능과 정보를 활용하여 유용물질을 상업적으로 생산(Bioindustry) • 생물산업의 범위 생물화학, 생물환경, 생물의약, 바이오에너지 및 자원 바이오식품, 생물전자, 생물공정, 생물검정 및 정보

  11. 생물화학공학의 범위 • 생물공정공학 미생물 발효/배양 및 재조합 단백질 생산기술 생물분리기술 • 효소공학 효소반응속도론, 효소반응기설계, 고정화, 분리정제 • 생물전자소자 (BIT) BT+IT, 바이오센서, 바이오메모리소자, DNA칩, 단백질 칩 • 대사공학(Metabolic Engneering) • 세포공학 동물, 식물세포배양기술, 조직공학 • 환경생물공학 생물학적 환경처리기술, 바이오모니터링

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