[특집] 화학공학 특성화 교육 및 교수업적 평가 개선안(Ⅰ)

화학공학 특성화 교육 및 교수업적 평가 개선안(Ⅰ)

21세기에

따라서 이러한 변화를 수용할 수 있는 교육과정을 개발하고 공급할 필요성이 대두되고 있으며, 각 대학에서는 화학공학 교육 특성화의 필요성을 느끼고 있다.

이에 한국화학공학회 교육연구위원회에서는 학회 차원에서 화학공학의 새로운 교육 패러다임을 제시하기 위해 화학공학 특성화 교육 방안과 ABEEK 화학공학 표준안을 연구하였고, 그 결과를 2006년 가을 학술대회의 화학공학교육 포럼에서 발표하였다. 또한 실제 산업에 응용될 수 있는 실용 학문 분야를 담당하는 이공계 대학교수들의 업적평가가 다른 학문 분야에 비해 불이익을 받지 않도 록 하고, Engineering의 Science화를 막기 위해 공과대학 교수 업적평가 개선안을 제안하였다. 마지 막으로 화학공학 관련 고등학교 교재 내용을 분석하여 21세기 첨단과학기술 분야에 기여하는 바가 큰 화학공학을 제대로 교육시킬 수 있도록 고등학교 교재내용 개선안을 제안하였다.

본 특집에서는 2회에 걸쳐 상기 사항들에 대하여 지난 2년간 교육연구위원회 위원들이 연구한 결 과를 1) 21C 화학공학 교육 어떻게 할 것인가, 2) 화학공학 교육 특성화 및 ABEEK 프로그램(안), 3) 공과대학 교수 업적평가 개선안, 4) 화학공학 관련 고등학교 교재 분석 및 교육내용 개선안 순으 로 기술하고자 한다.

들어가는 글

20세기 말부터 반도체 기술의 발달과 함께 급속하 게 발달하기 시작한 과학기술은 21세기에는 더욱 빠 른 속도로 발전하고 있다. 모든 분야에서 과거에는 상 상도 못했던 기술들이 개발되어 우리를 놀라게 하고 있으며, 그러한 과학적 기술의 진보는 계속되고 있다.

21세기에 선진국들이 추구하는 사회는 지속발전이 가 능하고, 무병장수하며, 인간이 언제 어디서나 모든 것 을 편리하게 콘트롤할 수 있는 사회이다. 국가와 기업 은 이런 세상을 열어 가는 데 필요한 기술 개발을 위 해 경쟁적으로 많은 투자를 하고 있다. 또한 첨단기술 들 간의 융합을 통해서 기존의 기술이 가지고 있는 물 리적 한계를 극복하고, 소비자의 다양한 욕구를 충족 시키고, 편리하고 건강하게 살아가는 데 필요한 기술 을 개발하여 확보하는 것이 곧 국가의 경쟁력이 되고 있다.

이러한 21세기형 선진 사회로 발전하기 위해서는 공 학교육의 내용과 수준도 첨단과학 기술 발전 추이에 부응할 수 있어야 한다. 특히, 화학공학은 21세기 첨단 기술 발전에 필요한 소재와 첨단 제품으로 생산되기까 지의 제조공정기술을 다루는 학문 분야이기 때문에 그 어느 때보다 화학공학의 중요성이 더해지고 있다.

화학공학이 21세기 과학기술 패러다임 변화에 부응 하고, 21세기형 선진국가로 발전하는데 기여하기 위 해서는 전통적인 방식의 화학공학교육에서 발전하여 첨단 과학기술과 융합시킬 수 있는 전문인들을 양성 할 수 있는 특성화된 화학공학 교육을 제공할 수 있어 야 한다. 본 고에서는 21세기가 필요로 하는 인재상, 우리나라 공학교육의 현실과 문제점, 화학공학 기술 패러다임의 변화, 화학공학 특성화 교육 방안 등에 대 하여 논하고자 한다.

풀어가는 글 1) 21세기 인재

21세기는 창의성이 요구되는 지식 기반 사회이며, 창의적 인재 한 명이 수 만 명을 부양할 수 있는 사회 라고 한다. 즉, 지식이 부존자원보다 더 중요한 시대에 우리는 살고 있는 것이다. 우리나라는 부존자원은 없 지만, 우수한 인적자원을 갖고 있다. 따라서 21세기 첨단과학기술 개발에 필요한 전문인력과 창의적인 인 재들을 양성할 수 있는 사회적, 제도적 인프라가 구축 될 경우 지식을 기반으로 하는 부의 창출이 가능한 나 라라고 할 수 있다. 따라서 전문인력과 창의적 인재의 양성은 국가적 과제로서 정부와 기업과 교육기관이 함께 풀어 가야 한다.

국가와 기업이 필요로 하는 21세기형 인재를 양성 하기 위해서는 먼저 대학 교육이 교수 중심적인 지식 전달 위주의 교육에서 탈피하여 학생들 중심의 교육 으로 변화·발전되어야 한다. 또한 이공계 대학을 졸 업한 전문인력이 기업의 생산 현장과 연구개발 업무 에 직접 투입될 수 있도록 교육을 시킬 수 있어야 한 다. 기업이 필요로 하는 21세기 인재상은 창의력과 기 업가 정신, 국제적 능력, 팀웍 능력, 학제적 사고 능력 을 갖추고 있으면서 변화에 잘 적응할 수 있는 인재이 다. 이러한 인재를 양성하기 위해서는 대학은 교육 시 스템을 개혁하고, 정부와 기업은 대학교육에 투자하 는 것을 인색해서는 안 될 것이다. 과학기술 지식을 기반으로 사회 각 분야의 혁신을 선도하는 창조적 인 재 육성은 21세기형 선진 국가를 이루기 위해서 필요 하다. 다행히 국가는 창조적 인재 양성이 혁신주도형 경제성장과 국가 경쟁력 강화를 위해 필요하다는 중 요성을 인지하여 국가적 차원에서 추진하고 있다.

21세기 화학공학 교육 어떻게 할 것인가?

한 윤 봉

전북대학교 화학공학부, [email protected]

2) 국가의 인재 양성 전략

국가의 인재양성 전략은 산업·생산 현장에서 필요 한 산업기술인력과 첨단기술 개발 연구에 필요한 핵 심연구인력을 양성하는 것이다. 산업기술인력은 제품 및 공정 혁신을 통해 고부가 가치를 창출하고, 연구개 발과 생산·경영을 전략적으로 통합할 수 있는 능력 을 갖춘 인재들이며, 핵심연구인력은 독창적 연구성 과를 창출하여 세계적 경쟁력을 확보하고, 미래의 신 기술과 신산업을 개척할 수 있는 인재들이다. 이러한 인재들을 양성하기 위해서는 1) 대학 운영 혁신, 2) 대학 연구역량 제고, 3) 산·학 연계 교육 촉진 등이 이뤄져야 하는데, 21세기형 선진국가로 발전하기 위 해서는 대학교육이 얼마나 중요한 역할을 담당해야 하는지를 나타낸다. 세 부문별 목적 달성을 위해서 국 가가 추진하는 인재양성을 위한 기본 방향은 [그림 1]

과 같다.

인재양성 기본 방향의 특징은 대학의 특성화와 교 육과정 혁신, 국제적 수준의 연구중심대학 육성, 산학 을 연계한 전문교육 실시이다. 즉, 21세기 대학 교육 은 기존의 교육방식과 인재양성 방법으로는 경쟁에서 살아남기 힘들다는 것이다. 국가와 시대의 요구에 부 응하고, 국제적 수준의 화학공학 교육을 제공하기 위 해서는 21세기 첨단 과학기술의 발전 속도에 걸 맞는 교육이 공급되어야 한다. 그러기 위해서는 우리나라 의 공학교육 현황을 분석하고, 화학공학 교육이 나아 가야 할 방향을 설정해야 한다.

3) 공학교육 현황과 문제점

우리나라 공학교육의 현황을 요약하면 1) 지난 25 년간 대학생수는 18배 증가(세계 1위), 2) 이공계 졸 업생 수는 인구 천명당 4.85명(OECD 중 1위), 3) 이 공계 대학의 질적인 경쟁력 미흡, 4) 대학 교육기반 및 연구기능 미흡, 5) 산학협력 취약 등이다.

세계 200위 이내에 진입한 국내 대학은 총 200개 대학 중에 3개뿐이며, 논문의 질적 수준은 2005년도 기준으로 논문발표 세계 12위와 논문 피인용도 22위로 서 일본(2위/4위)과 비교할 때 질적 수준이 미흡하며, 특허의 등록 및 인용도가 저조하고, 기술 사업화 실적 은 국내 전체대학이 미국 스탠포드 대학보다도 낮다.

교수 1인당 대학생 수는 39명으로서 미국(14명)과 일 본(11명) 보다 높다. 선진국 대비 연구비도 꾸준히 향 상되고 있지만, 아직도 우리나라(10.4%)는 미국 (14.9%), 일본(14.5%), 영국(21.4%)보다 낮은 편이다.

대학의 양적 팽창에 비해 교육과 연구부문의 질적 수준이 낮은 우리나라 이공계 대학은 첨단 산업발전 에 대한 지원역량이 부족할 수 밖에 없다. 대량생산 산업구조에서는 기존의 교육 방법으로 가능했지만, 21 세기 첨단 기술을 기본으로 하는 산업의 발전에는 큰 기여를 못하고 있는 것이 이공계 대학교육의 실정이 다. 미국을 비롯한 선진국들은 이미 1980년대 이후부 터 산학협력이 정착화 되었고, 대학 capitalism이 도입 되어 기업가적 대학이 보편화되고 있다. 그러나, 우리 나라는 총 연구인력 중 약 73%가 대학에 집중되어 있음에도 불구하고 산학협력이 미미한 점은 국가적 차원에서 정부의 지원하에 대학과 기업이 함께 풀어 야 할 과제이다. 산학협력의 부족 때문에 대학교수들 은 연구 과제를 주로 정부지원에 의존하게 되었고, 따 라서 해마다 연구 과제 수주를 위한 경쟁이 치열해지 고 있다.

또한 지역의 균형발전과 지역 특성화 산업의 발전 을 위해서는 지역소재 대학들의 산학협력을 통한 역 할이 중요하다. 필요한 전문인력을 양성하여 공급하 고, 생산성 향상을 위한 공정의 개선과 문제 해결 및 그림 1. 국가의 인재양성 기본 방향 및 중점 과제.

공정 최적화, 새로운 원천기술의 개발 등을 위한 산학 협력 연구를 통해서 대학 교수들이 기업 발전에 기여 할 수 있어야 한다. 선진국에는 이미 1980년대부터 정 착된 산학협력이 우리나라에는 미미한 이유는 상호 이해와 신뢰부족 때문으로 판단된다. 그러나, 21세기 지식기반 사회에서 기업이 지속적으로 발전하기 위해 서는 긴밀한 산학협력이 이뤄질 때 가능할 것이기 때 문에 산학협력은 교육과 연구 부분에서 활성화, 정착 화 되어야 한다. 기업이 신입사원 일인당 재교육비(7 천만원에서~1억원)의 절반만이라도 대학교육에 투 자하여 기업이 원하는 맞춤형 교육을 대학에서 제공 할 수 있도록 한다면, 서로 win-win할 수 있는 산학 협력이 될 것이다.

4) 화공기술 패러다임의 변화

한국의 화학산업은 정부주도하에 70년대 개발기(경 공업 중심)와 80년대 성장기(경공업 → 중화학공업) 를 거쳤고, 민간주도하에 80년대 말부터 90년대 중반 까지는 중화학공업 중심의 도약기를 거쳤으며, 90년 대 후반 이후부터는 첨단산업(IT, NT, BT, ET)중심 으로 변화 발전하는 구조 조정기에 들어가 있다. 국내 화학산업의 21세기 주요 issue는 1) 사업구조 고부가 가치화 추구 → 신사업 모델 제시 필요 2), R&D 투자 확대를 통한 기술력 확보 → IT, NT, BT, ET 등 기 술 융합, 3) 선택과 집중을 통한 성장전략 → 미래성장 동력화이다. 국내 화학산업계도 21세기형 선진국가로 나아가기 위한 선봉에 서기를 원하고 있는 것이다.

21세기형 선진국가는 에너지와 환경문제를 해결하 면서 계속적으로 발전하고(지속발전이 가능한 사회), 모든 질병을 조기에 진단하고, 치료하고, 정복함으로 써 무병장수하며(건강한 생명 사회), 첨단 전자기기 네트워킹을 통해 언제 어디서나 편안하게 모든 것을 콘트롤할 수 있는(유비쿼터스 네트워크 사회) 세상을 구현하는 것이다. 과학자들은 이런 세상을 만들어 가 는데 필요한 첨단기술 개발을 위한 연구를 하고 있다 [그림 2]. 그런데 이런 기술들은 나노기술(NT), 반도

체 및 정보기술(IT), 생명공학기술(BT), 에너지·환 경기술(ET) 등이 서로 융합되는 것을 필요로 한다.

미래 학자 앨빈 토플러(Alvin Toffler)는‘부의 미 래(Revolutionary Wealth)’에서 다가오는 제4물결을 준비하라고 했다. 문화와 문명이라는 커다란 구조속 에서 우리 생활 곳곳에 영향을 미치는 부, 즉 표면적 으로는 관계가 없어 보이는 것들이 상호 작용하면서 만들어 내는 미래의 부는 우리 생활 전반에 핵 폭풍 같은 영향을 미칠 것이라고 예견하고 있다. 21세기는 그의 예견대로 벌써부터 첨단기술 간의 융합으로 엄 청난 변화를 예고하고 있다.

이러한 변화는 20세기 화석원료 중심의 중화학 산 업기술 패러다임에서 친환경 기술, 소비자의 다양한 요구를 충족시키는 다기능성 제품 제조기술, 나노기 술을 기반으로 하는 융합기술 중심의 과학기술 패러 다임으로의 변화를 요구하고 있다[그림 3]. 소위 첨단

그림 3. 화학공학 기술 패러다임의 변화.

그림 2. 21세기 선진국가가 목표로 하는 사회.

기술들 간의 융합을 통해서 기존의 기술이 가지고 있 는 물리적 한계를 극복하고, 소비자의 다양한 욕구를 충족시키고, 환경은 지키면서 편리하고 건강하게 살 아가는 데 필요한 기술을 개발함으로써 21세기형 선 진 사회를 이루려고 하고 있는 것이다. 현재 전 세계 는 융합기술 개발을 위한 소리 없는 전쟁을 치루고 있 으며, 기술의 진보는 매우 빠른 속도로 진행되고 있다.

미국, 일본, 중국 등은 이미 21세기 첨단과학기술 시대에 필요한 인재 양성을 위하여 대학교육 개혁을 단행하여 대학교육에 변화를 일으키고 있다. 그 특징 을 요약하면 아래와 같다.

미국：철저한 학부교육, 교육의 다양성 및 학생 중 심 교육, 기본적 학문의 융합을 통한 다각화된 시각 을 지닌 인재 양성 교육, 활발한 학제간 교육 및 전 공의 자기 맞춤식 교육, 융합학문 및 다 학제간 교 육과 연구의 활성화

일본：대대적인 구조 개혁 및 학제 개편, 경제공헌 에 초점을 맞춘 교육, 경제 발전에 기여할 수 있는 산학협력 연구 강화, 미국식 교육체계의 과감한 도 입 추진

중국：211 공정계획(대학교육 여건의 개선, 중점학 과의 육성, 개혁촉진, 효율 증진)

21세기 첨단 융합기술(NT-IT, NT-BT, NT-ET 등) 개발에는 나노기술이 기본이며, 제품개발에 필요 한 소재는 대부분 화학소재일 뿐만 아니라 원료에서 첨단제품까지 만드는 제조공정 또한 화학공정이라 해 도 과언이 아니다. 더군다나 나노기술은 화학/화학공 학을 기본으로 하기 때문에 접근방법으로 top-down 방식이든 bottom-up 방식이든 간에 화학공학 전공자 들이 가장 잘 할 수 있는 분야이며, 화학-화학공학은 21세기에 가장 중요한 5대 기술로 분류되고 있다. 따 라서 21세기는 선진국가가 지향하는 지속발전이 가능 한 사회(NT-ET 융합), 유비쿼터스 네크워크 사회 (NT-IT 융합), 건강한 생명 사회(NT-BT 또는 NT-IT-BT 융합) 구현에 화학공학 전공자들이 가장

신바람 나게 기여할 수 있는 시대이며, 이러한 시대적 요구에 부응할 수 있도록 화학공학 교육도 미래지향 적으로 변해야 한다.

최근에 들어 화학공학 전공자들의 취업분야도 크게 변하고 있다. 수도권 대학 졸업생들을 중심으로 전통 적인 화학산업보다 반도체 및 디스플레이 산업, 자동 차 등 일반 제조업, 첨단소재 산업 등 첨단기술 산업 분야에 취업하는 학생수가 해마다 큰 폭으로 증가하 고 있다. 이러한 취업분야 변화는 지방대학에도 예외 는 아니다. 또한 우리나라의 10대 성장동력산업 중에 는 화공관련 산업이 5개(디스플레이, 미래형자동차, 차세대 반도체, 차세대 전지, 바이오 신약/장기)인데, 이는 향후 화학공학 교육을 받은 인재들이 이들 분야 로의 취업 다양화를 예시하는 것이다. 따라서 21세기 화학공학 교육은 과학기술 패러다임 변화에 맞게, 화 학공학과 첨단 과학기술이 융합될 수 있도록 특성화 된 교육을 제공함으로써 21세기형 창의적인 전문 산 업인력과 핵심 연구인력을 양성할 수 있어야 한다.

5) 화학공학 교육 특성화

한국의 화학산업은 21세기 과학기술 패러다임 변화 에 부응하여 성장전략을 세우고, 첨단산업으로 발전 하기 위한 구조 조정기에 이미 진입해 있다. 이제 화 학공학은 국가와 기업이 필요로 하는 첨단산업 분야 의 전문 인력을 양성하여 공급할 수 있는 교육을 제공 해야 한다. 그러기 위해서는 앞서 그 필요성을 언급한 바와 같이 화학공학 교육을 첨단기술과 융합시킬 수 있도록 특성화해야 할 것이다. 특성화 교육의 목표, 교 육 기준 및 특성화 방향은 아래와 같다.

첫째, 특성화 교육의 목표는 아래와 같이 설정할 수 있다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 하는 첨단 과학 기술 분야의 특성화 전문 인력 양성을 위한 교육 2) 국가의 차세대 성장산업의 발전에 기여하고 기 술 발전을 선도할 창의적 사고능력을 가진 인재 양성

둘째, 특성화 분야 선정 및 교육 기준은 아래와 같 다.

1) 화학공학 전공지식과 접목된 첨단기술 분야 특 화 교육

2) 화학공학 지식을 바탕으로 접근이 용이한 차세 대 성장산업 분야에 관한 교육과정 개발 3) 전공과목 총 이수 학점 중 특성화 관련 교과목을

30% 이상 이수할 수 있도록 교육과정을 편성 셋째, 상기 특성화 분야 선정 기준을 바탕으로 제시 할 수 있는 화학공학 특성화 모형(방향)은 [그림 4]

와 같다. 요약하면 전통적인 화학공학 교육에 첨단 과 학기술 분야를 융합시키는 것으로써 아래와 같이 4개 분야로 특성화하는 것이다.

1) IT 특성화 화학공학 교육 2) NT 특성화 화학공학 교육 3) BT 특성화 화학공학 교육 4) ET 특성화 화학공학 교육

특성화 분야는 각 대학의 특성 및 장단점과 지역의 특성화 산업분야를 고려하여 정하는 것이 바람직하며, 이는 특성화 교육을 통해 양성된 인재들의 취업을 용 이하게 할 것이다. 또한 화학공학 특성화 교육을 통해 서 창조적인 화학공학 인재를 양성하기 위해서는 아 래 3가지 사항을 고려하여 학부 및 대학원 중심 교육 과정을 편성하여야 할 것이다[그림 5].

1) 21세기 기술변화에 맞는 교육：특성화 교육, 학 제간 융합교육, 창의적/국제적 교육

2) 산업전문인력 양성 교육(학부 중심 교육)：맞춤 형 교육 및 현장중심 교육 강화

3) 핵심연구인력 양성 교육(대학원 중심 교육)：프 로젝트형 맞춤 교육, 연구중심 교육 강화

나가는 글

앨빈 토플러는 21세기에는 분야간에 속도의 충돌이 있을 것을 예상하면서 기업은 시속 100km로 달리고 있으며, 대학은 시속 10km로 기어가고 있다고 했다.

이러한 속도의 차를 극복하려는 적극적인 노력이 없 으면, 대학 교육은 국가와 사회의 시대적 변화와 부름 에 응답하지 못할 것이고, 오히려 부담요인으로 작용 할 것이다. 우리나라의 화학산업들이 이미 21세기 첨 단과학 기술을 바탕으로 하는 산업으로 발전하기 위 한 전략을 세우고 사업 구조조정에 진입한 상태이기 때문에 대학에서 특성화된 화학공학 교육을 제공하는 것은 시대적 사명이라 해도 과언이 아니다. 본 고에서 제안한 21세기 화학공학 특성화 교육이 각 대학마다 이뤄져서 창의적인 화학공학 전공자들을 양성하고, 우리나라가 21세기형 선진국으로 진입하는 데 선도적 인 역할을 할 수 있기를 기대한다.

그림 4. 화학공학교육 특성화 모형. 그림 5. 창조적 화학공학 인재 양성 전략.

서론

한국의 화학공학교육은 1940년대 중반에 태동하여 주로 산, 알칼리로 분류되어지는 화학제품의 대량생 산에 그 촛점을 맞추어 공학이라기 보다는 응용화학 으로 출발하였다. 이후 1960~1970년대에 들어와 정 부의 중화학공업의 육성 정책에 촛점을 맞추어 서구 의 석유화학공업의 Plant 설계를 목표로하는 화학공 학 교육이 받아들여져 발전하게 되었다. 교육편재와 내용은 화학공업의 가장 선진국인 미국의 시스템과 유사하게 발전되어져 왔고, 국내 산업의 변화에 관계 없이 그 교육편제가 지속적으로 발전되어 왔다. 하지 만 그 동안 늘어난 화학공학 전공 엔지니어의 배출 수 만큼 석유화학공업의 규모가 커지지 않고 있고, 국내 산업의 편재도 석유화학산업 보다는 전자산업, 생물 산업, 신에너지산업, 기능성소재 산업 등으로 세분화 되면서 이들 분야에서의 화학공학의 역할이 절실히 요구되고 있는 시점에 도달했다. 규모는 성장하지 않 았으나 여전히 석유화학공업은 또한 중요한 국가 기 간산업임에 틀림없다. 다만 산업의 다양화와 세분화 가 가속되어 각 분야별로 화학공학이 필요하게 된 것 이라 볼 수 있다.

이렇게 국내 산업구조는 변화되어 왔고 이에 정부 는 지역마다 특색있는 성장동력산업을 지정하고, 그 로드맵에 의한 육성책을 추진되면서 각 지역에 소재 한 대학의 화학공학 교육도 이러한 정책에 영향을 받 고 있다. 이제 화학공학의 교육도 산업구조의 재편성 에 따라 특성화를 이룰 필요가 있다는 목소리가 높아 지고 있으며, 또 반면 기존의 석유화학공업을 기반으

로 한 화학공학 교육 역시 발전이 지속되어야만 한다 는 주장도 설득력 있게 들리고 있다.

최근 공학교육인증이 전국 모든 대학으로 확산되는 가운데 이런 특성화와 표준화 사이에서 화학공학교육 의 기본이라는 공통분모를 굳건히 하면서 각 대학은 자신의 상황에 맞는 특성화 발전 방안을 모색하고 있 다. 그러나 이런 화학공학 특성화 교육 표준안에 대한 제시가 한국화학공학회 중심으로 도출되고 제시되어 야만 한다는 의견이 커지기 시작하였다. 이에 한국화 학공학회는 2006년 한 해 동안 교육연구위원회를 두 어 이러한 특성화와 표준화의 안을 만들게 하였다. 교 육연구위원회에서 만들어진 안은 지난 2006년 10월 27일 한국화학공학회 가을 학술대회(고려대)의 화학 공학교육포럼을 통해 1차 발표되었다. 본 고에서는 이 때 발표된 화학공학교육의 특성화와 이에 따른 ABEEK 인증 표준안을 교과목 중심으로 서술하고자 한다.

화학공학교육의 특성화 모델

화학공학 교육의 특성화 필요성은 앞서 살펴본 대 로 21세기 과학기술 패러다임이 산업구조의 변화와 함께 변화하고 있고, 화학공학을 기반으로 하는 첨단 과학기술의 발전과 개발을 통한 국가의 차세대 성장 동력산업 발전에 기여할 수 있는 전문 인력 양성이 시 급하며, 또한 화학공학 교육의 질적인 변화와 특성화 의 필요성이 대두되고 있다는 데에서 찾을 수 있다.

화학공학교육의 특성화모델의 카테고리를 설정하기 위해 국내 대학의 화학공학과 중 ABEEK 인증을 받

화학공학 교육 특성화 및 ABEEK 프로그램(안)

정재학·한윤봉*·조성민**·송광호***

영남대학교 디스플레이화학공학부, [email protected]

*전북대학교 화학공학부, [email protected]

**성균관대학교 화학공학과, [email protected]

***고려대학교 화공생명공학과, [email protected]

았거나 준비 중에 있는 대학의 교육편재를 조사하였 다. 또한 미국 대학 중 ABET인증을 받아 운용하고 있는 대학들과 일본의 특성화된 화학공학교육을 하고 있는 대학의 교육과정이 참고되었다. 국내외의 많은 대학의 교육편재를 살펴본 결과 화학공학의 특성화 방향은 대략 5가지 정도로 요약할 수 있었다. 그 첫째 는 기존의 전통적인 화학공학교육을 발전시키는 경우 이며, 둘째는 IT 특성화 화학공학교육, 셋째는 나노기 술 특성화 화학공학교육, 넷째는 에너지 특성화 화학 공학교육, 그리고 마지막으로 바이오 특성화 화학공 학교육이다. 특성화 교육의 목표는 다음으로 요약할 수 있다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 하는 첨단 과학 기술 분야의 특성화 전문 인력 양성을 위한 교육 2) 국가의 차세대 성장산업의 발전에 기여하고 기 술 발전을 선도할 창의적 사고능력을 가진 인재 양성

또 특성화 교육의 선정과 실행의 전제 조건은 첫째 화학공학 전공지식과 접목된 첨단기술 분야 특화 교 육이어야 한다는 것과 둘째 화학공학 지식을 바탕으 로 접근이 용이한 차세대 성장산업 분야에 관한 교육 과정을 개발하는 것, 그리고 셋째 전공과목 총 이수 학점 중 특성화 관련 교과목을 30% 이상 이수할 수 있도록 교육과정을 편성할 경우 화학공학을 바탕으로

한 첨단분야 특성화 교육으로 인정할 수 있을 것임을 위원회에서 의결한 바 있다. 아래 [그림 1]에 기존의 화학공학과 특성화된 화학공학교육과의 관계를 나타 내었다.

아래부터는 5가지의 화학공학 특성화 교육편재의 제안을 ABEEK 인증 기준에 맞추어 설명하기로 하 겠다.

기존 화학공학ABEEK Program 교육과정(안) 기존의 화학공학교육을 발전시키면서 ABEEK 인 증을 받을 경우에 대한 교육 편재의 안은 다음과 같 다. 그 교육목표는 다음과 같이 정의하였다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 한 차세대 전문 인력 양성을 위한 교육

2) 화학의 기본원리에 대한 이해와 화학공정 설계 능력 창의력과 인성을 고루 갖춘 인재의 양성

교육과정(안)은 졸업학점이 130학점인 경우 다음 [표 1]과 [표 2]에 나타내었다. [표 1]에서 제시한 전 공필수교과목은 화학공학 유사 ABEEK 인증 Program에서 인증받기 위한 최소한의 화학공학 필수 교과목이다. 하지만 학교별로 여기에 나열된 교과목

그림 1. 기존 화학공학교육과 특성화 분야 교육의 관계 (특성화 모형).

1 화공창의설계 3 필수

화공양론 3 필수

물리화학 3 필수

2 유기화학 3 필수

화공기초실험 2 필수

유기화학실험 2 필수

반응공학 3 필수

유체역학 3 필수

3 열 및 물질전달 3 필수

열역학 3 필수

화학공학실험 I 2 필수

계 30

표 1. 화학공학 전공필수(반드시 필수로 개설이 권장되 는 최소한의 전공 필수)

학년 교과목명 학점 과목구분

이 필수가 되지 않거나 선택으로조차 개설되지 않은 경우도 있다. ABEEK에서도 전공필수를 두도록 지 정하고 있지는 않다. 즉 이들 과목이 반드시 전공 필 수로 묶이지 않더라도 ABEEK 인증 획득에는 문제 가 없다. 다만 한국화학공학회에서는 이들 교과목이 전공 필수로 지정되도록 권장하고자 하는 것이며, 또 개설되지 않는 교과목이 있더라도 그 교과목 내용이 다른 교과목에 흡수되어 필수적으로 학생들에게 교육 되어진다는 내용을 포함하기를 권장하는 것이다.

KEC 2005(2005년 신 공학교육인증)에 따르면 졸 업 학점이 130학점인 경우 ABEEK 인증을 받기 위해 서는 공학전문교양 18학점 이상 이수, Math, Science, Computer(MSC) 30학점 이상 이수, 전공 60학점 이

상을 이수해야 하고, MSC과목 중 Computer과목은 6 학점이내, 교양과목을 포함한 개설 교과목 전체 중 18 학점은 설계 교과목으로 이수해야만 한다. 즉 설계 교 과목은 반드시 전공으로만 개설할 필요는 없다. 다음 [표 2]에 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool(안)을 나타내었다.

IT 특성화 화학공학 ABEEK Program 교육과정(안) IT 분야로 특성화된 화학공학교육으로 ABEEK 인증을 받을 경우에 대한 교육 편재의 안은 다음과 같 다. 그 교육목표는 다음과 같이 정의하였다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 한 차세대 IT 특 성화 전문 인력 양성을 위한 교육

공학전문소양 생활법률, 과학과 공학윤리, 의사소통기술, 공학과 경영,

필수 교양 (18학점 이상) 국제통상의 이해, 기업회계의 이해, 창의성개발, 기술보고서 작성법 등

순수교양 영어회화, 영어작문, 일본어회화, 일본어작문, 중국어회화, 중국어작문, 실용영어 선택

수학 교양 미분적분학, 벡터미분적분학, 통계학 혹은 수학(1),(2) 등 필수 공학기초 전공 공업수학(1), 선형대수, 미분방정식

(MSC) 기초 교양 일반물리(1),(2), 일반물리실험(1),(2), 일반화학(1),(2),

필수 (30학점 과학 일반화학실험(1),(2), 일반생물(1),(2), 일반생물실험(1),(2), 일반지구과학

이상) 전산학 교양 컴퓨터 Language 실습, 컴퓨터 Programming, 컴퓨터 Package 및 인터넷 (6학점 필수

전공 기초전자계측실습, 기초전자공학, 전자회로론기초 이내)

화공창의설계, 화공양론(1), 물리화학, 유기화학, 화공기초실험, 반드시 전공필수 유기화학실험, 반응공학(1), 유체역학, 열전달(1), 물질전달(1), 개설되어야 할

(30학점- 열역학(1), 화공실험(1) 필수 교과목

한국화공학회

물리화학(2), 화공양론(2), 기기분석(1),(2), 화공실험(2), 선택적으로 권장사항)

Capstone Design(1),(2), 졸업논문 개설 가능한

필수 교과목 전공 설계과목 열역학(1), 화공양론(1),(2), 반응공학(1), 열전달(1), 물질전달(1),

(18학점 이상) 공정제어, 분리공정, 졸업논문, 공정시스템설계, Capstone Design(1),(2) 필수 분석화학, 무기화학, 정밀화학공업, 응용생화학, 미생물학, 분리공정, 공정제어, 분리공정, 공정시스템설계, 화공수학, 유기단위반응, 고분자화학,

전공 선택 화공실험(3), 고분자공학, 분체공학, 에너지공학, 환경공학, 관리공학, 선택 생물화학공학, 화학공정설계, CEO강좌, 재료공정공학, 화공전산설계,

반도체공정개론, 열역학(2), 반응공학(2) 표 2. 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool

교육 요소 교과목 예 비고

2) 화학의 기본원리에 대한 이해와 IT 소재·공정 설계능력, 창의력과 인성을 고루 갖춘 인재의 양성

교육과정(안)은 졸업학점이 130학점인 경우 화학 공학 전공필수과목을 앞에서 살펴본 기존 화학공학 ABEEK Program 화학공학 전공필수 과목과 동일하 게 편성 할 것을 권고하며, 약 30%에 해당되는 IT 특 성화 화학공학 교과목의 예시를 다음 [표 3]에 나타 내었다. 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool(안)에서 아래의 교과목을 추가하고, Pool 내의 교과목 중 적절한 수의 교과목을 삭제하여 IT 특성화 화학공학 교과목 Pool로 사용하도록 권장한다.

[표 3]에서 언급한 교과목들의 내용은 다음에 간략 하게 나타내었다.

컴퓨터 Language 실습

화학공학 관련 산업현장과 연구 분야에서 흔히 접 하게 되는 복잡한 공학문제들을 컴퓨터를 활용하여 효율적으로 해결하기 위하여 고급 프로그래밍 언어를 사용하는 프로그래밍 기법의 이론과 실습을 익힌다.

기초전자계측 실습

기본적인 계측 장비들의 작동원리를 배우고 그 사 용법을 실습하며, 기본적인 전자회로의 지식을 배우 고 논리회로 및 OP Amp 류의 작동을 실험한다. 나 아가 화학공정 시스템에서 자주 사용되는 각종 sensor 류 들의 작동 원리와 A/D, D/A, Converter의 작동원 리 및 컴퓨터 data획득 실험 등을 통해 보다 현실감 있는 실습을 중심으로 교육한다.

IT 화공산업개론

반도체 소자 생산의 CVD 공정과 precursor 산업 그리고 실리콘 소재의 정제 및 가공 산업 등이 포함된 다. 또 display 발광, 형광 물질을 및 유기 금속화합물 그리고 절연층, 봉지층, 편광판 등의 고분자 필름 제조 공정 등이 이 산업에 속한다.

이들의 원료 물질의 개발로부터 조립 생산 공정에 서의 연마, 세정 공정까지 매우 다양하다. IT 산업에 서 화학공학의 기여와 역할을 배우는 교과목이다.

양자화학(양자역학)

이 교과목에서는 고전 양자이론, 원자구조, 화학결 합이론, 군론, 회전 및 진동분광학, 핵자기공명 분광학 등을 다룬다. 현대 물리학의 기본인 양자이론의 기초 를 강의하고 양자이론을 몇 가지의 유기화학 및 무기 화학적인 문제에 적용한다.

고체물리

고체의 구조와 물성에 관한 기초 이론을 배운다.

또 원자의 분극현상과 관련된 고체의 유전 및 광학적 성질을 배우며 반도체, 액정체의 이론 및 응용분야를 배운다.

IT 화공소재

디스플레이, 태양전지, 전자 정보산업 등에 필요한 IT소재는 유기 소재와 무기 재료로 나누어 강의하며 각 소재의 장·단점을 살린 응용분야를 소개한다. 또 한 유·무기 복합소재를 통한 물성의 개선과 응용분 야를 강의한다.

반도체화학공정

고체물리, 고체화학의 이론적 배경위에 기상-고상 반응의 CVD 공정 및 MOCVD 공정을 소개하고 전 표 3. IT 특성화 화학공학 전공 교과목 예시

학년 교과목명 학점 과목구분

1 컴퓨터 Language 실습 3 MSC

2 기초전자계측 실습 2 MSC

IT 화공산업개론 3 필수

양자화학(양자역학) 3 선택

고체물리 3 선택

IT 화공소재 3 필수

3 반도체화학공정 3 필수

유기전자재료 3 선택

전지기술개론 3 선택

기기분석 3 필수

4 전자화학제품특성평가 3 필수

IT 소자제작실험 2 선택

필수(15)

계 34 선택(14)

MSC(5)

자재료의 박막 공정 및 etching 공정을 이해한다. 반 도체 화합물의 합성법과 이들을 만드는 precursor의 종류를 익힌다. 주로 금속 및 무기화합물의 표면 반응 과 구조에 대한 열역학적 해석을 바탕으로 전자재료 공정을 해석하고 그 원리를 강의한다.

유기전자재료

유기 소재의 구조 설계 및 합성 그리고 물성에 대한 평가를 포함하여 기초적인 유기화학, 분석화학을 수 강한 3학년 학생을 대상으로 IT산업에 적용되는 유기 전자 재료의 종류 및 각각의 물성에 대한 평가와 이를 바탕으로 전자 재료용 유기 소재의 설계와 합성에 대 하여 공부한다.

전지기술개론

IT 산업과 연관된 주로 2차전지류에 대해 그 원리 와 장단점을 배우고 문제점과 해결책을 강의한다. 기 존의 Li-ion battery로부터 고분자 battery, 나아가 백 금촉매 2차전지와 태양전지의 원리와 장단점, 그리고 그들 전지의 제조 방법에 대해 배운다.

기기분석

본 교과목에서는 화학물질의 정성분석 및 정량분석 에 사용되는 분광 분석기기, 전기화학 분석기기, 분리 분석기기, 표면 분석기기, 열분석기, 기타 분석기기들 의 구성, 작동원리, 응용분야 등을 공부한다.

전자화학제품특성평가

IT 소자의 동작 원리를 강의하고, 각 소자의 구동 방식에 따라 적절한 특성 평가의 기준을 선정한다. 한 예로 디스플레이 소자의 특성평가를 위하여 휘도, 해 상도, 시야각, 신뢰성 및 소비전력을 측정하고, 구동 특성의 차이를 비교, 이해한다.

IT소자제작실험

IT 소자제조에 사용되는 공정들의 실험실습을 수행 한다. 한 예로 유기발광소자(OLED)를 직접 제작해 본다. 학생들은 저분자나 고분자 유기물을 사용하여 OLED를 만드는 전체 과정을 직접 경험하게 되며, 만 들어진 OLED 소자의 전기적, 광학적 특성을 측정하 는 방법을 습득하게 된다. 공정 실습을 통하여 학생들

은 기판세정 공정, 사진식각 공정, 유기물 및 금속 박 막의 진공증착 공정 등을 경험하게 된다.

Capstone Design 1,2

3년간의 IT관련 화학공학 전공을 익힌 후 IT산업 item을 중심으로 화학공학에서 개발하고 있는 여러 가지 재료 및 공정, 그리고 이들 IT부품으로 이루어진 제품 혹은 기구를 스스로 창의적 설계 및 제작을 수행 하여 발표해보는 과목이다. 학생들은 스스로 과제를 선정하거나 교수진이 제안하는 과제를 선택하여 지도 교수의 지도하에 설계 혹은 제작을 하여 그 과정을 발 표해 졸업논문으로 삼는 교과목이다.

나노 특성화 화학공학 ABEEK Program 교육과정(안) 나노 소재 분야로 특성화된 화학공학교육으로 ABEEK 인증을 받을 경우에 대한 교육 편재의 안은 다음과 같다. 그 교육목표는 다음과 같이 정의하였다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 한 차세대 나노 특성화 전문 인력 양성을 위한 교육

2) 화학의 기본원리에 대한 이해와 나노소재합성 및 공정 설계능력 등 창의력과 인성을 고루 갖춘 인재의 양성

교육과정(안)은 졸업학점이 130학점인 경우 화학 공학 전공필수과목을 앞에서 살펴본 기존 화학공학 ABEEK Program 화학공학 전공필수 과목과 동일하 게 편성할 것을 권고하며, 약 30%에 해당되는 나노 특성화 화학공학 교과목의 예시를 다음 [표 4]에 나 타내었다. 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool(안)에서 아래의 교과목을 추가하고, Pool 내의 교과목 중 적절한 수의 교과목을 삭제하여 나노 특성 화 화학공학 교과목 Pool로 사용하도록 권장한다.

[표 4]에서 언급한 교과목들의 내용은 다음에 간략 하게 나타내었다.

양자화학개론

양자화학개론에서는 원자에서부터 시작하여 분자

의 구조, 그리고 물질의 구조에 대해 공부하며 이를 통해 물질의 물리적, 화학적 특성을 이론적으로 이해 할 수 있도록 강의한다.

나노화학공학개론

나노화학소재에 대한 개요에서부터 시작하여 나노 화학소재를 응용하는 화학시스템 및 공정 등에 대하 여 소개한다. 일반적인 화학소재가 나노크기가 되었 을 때 나타날 수 있는 현상과 이를 화학공학에 응용할 수 있는 대상에 대해 폭넓게 설명한다.

나노소재화학

나노입자 혹은 나노구조를 형성하는 화학공정에 대 해 소개하고 이들 나노구조가 활용될 수 있는 대상에 대해 강의한다. 나노구조의 종류와 사용된 소재가 나 노구조에서 가질 수 있는 특성 등을 폭넓게 설명한다.

기능성나노소재

나노소재가 구조 및 물질이 바뀌었을 때 가질 수 있 는 기능성에 대해 알아보고 이들 기능성을 공학적으 로 활용할 수 있는 응용분야에 대해 강의한다. 유기 및 무기물을 사용한 나노소재의 종류 및 이들의 응용 성을 설명한다.

나노화학공정

나노구조물을 형성하기 위해 활용되는 화학공정의 종류들에 대해서 알아본다. 나노구조물을 형성하는 방안으로서 나노패터닝, 나노리소그래피 방법과 응용

에 대해 폭넓게 설명한다.

나노표면 및 계면공학

나노구조에서 표면이나 계면이 가지는 화학적, 물 리적 특성에 대해 설명하고 이러한 특성이 공학적으 로 어떻게 활용되는지에 대해 강의한다.

나노측정 및 분석

나노크기의 구조를 측정하고 분석할 수 있는 방법 의 종류에 대해 설명하고 그 원리에 대해 강의한다. 구 조의 물리적 분석 및 화학적 분석법에 대해 설명한다.

나노센서공학

나노소재가 활용될 수 있는 가장 중요한 대상 중의 하나로서 나노구조를 사용하는 센서의 종류에 대해서 알아본다. 화학센서, 광센서, 물리센서 등의 용도에 따 라 어떠한 종류의 나노물질 및 구조가 활용될 수 있는 지에 대해 폭넓게 강의한다.

나노소자응용

나노구조가 소자를 응용될 수 있는 여러 가지 응용 사례에 대해 체계적으로 설명한다. 전자소자, 광소자, 에너지소자 등 다양한 응용성에 대해 살펴보고 소자 의 구동원리 등에 관해 강의한다.

나노융합기술

21세기 첨단기술들(IT, BT, ET, NT 등)은 각 기 술이 가지는 물리적 한계를 극복하기 위해서는 기술 간의 융합을 필요로 하는데 나노기술은 융합기술 개 발을 위한 기반기술로 인정받고 있다. 본 과목에서는 나노기술을 기본으로 하는 융합기술들(NT-IT, NT- ET, NT-BT, NT-IT-BT)의 개념과 기본원리와 응 용에 대하여 강의한다.

에너지 특성화 화학공학 ABEEK Program 교육 과정(안)

에너지 분야로 특성화된 화학공학교육으로 ABEEK 인증을 받을 경우에 대한 교육 편재의 안은 다음과 같다. 그 교육목표는 다음과 같이 정의하였다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 한 차세대 에너 지 특성화 전문 인력 양성을 위한 교육

표 4. 나노 특성화 화학공학 전공 교과목 예시

학년 교과목명 학점 과목구분

2 양자화학개론 3 필수

나노화학공학개론 3 필수

나노소재화학 3 필수

3 기능성나노소재 3 필수

나노화학공정 3 필수

나노표면 및 계면공학 3 선택

나노측정 및 분석 3 선택

4 나노센서공학 3 선택

나노소자응용 3 선택

나노융합기술 3 선택

합계 30 필수(15), 선택(15)

2) 국가의 차세대 에너지 기술 발전을 선도할 창의 적 사고능력을 가진 인재 양성

교육과정(안)은 졸업학점이 130학점인 경우 화학 공학 전공필수과목을 앞에서 살펴본 기존 화학공학 ABEEK Program 화학공학 전공필수 과목과 동일하 게 편성할 것을 권고하며, 약 30%에 해당되는 에너지 특성화 화학공학 교과목의 예시를 다음 [표 5]에 나 타내었다. 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool(안)에서 아래의 교과목을 추가하고, Pool 내의 교과목 중 적절한 수의 교과목을 삭제하여 에너지 특 성화 화학공학 교과목 Pool로 사용하도록 권장한다.

[표 5]에서 언급한 교과목들의 내용은 다음에 간략 하게 나타내었다.

차세대에너지개론

차세대에너지(에너지 절약형 차세대 반도체 및 신·재생 에너지) 전반에 대한 기초지식을 배운다. 특 히, 화학공학적으로 접근이 용이한 수소/연료전지, 태 양에너지, 바이오에너지, 에너지 절약형 차세대반도체

를 중심으로 차세대에너지에 대한 기본 개념과 화학 공학적 기초지식을 공부한다.

바이오에너지공학

생물유기체(바이오매스)를 구성하는 탄수화물은 석유를 구성하는 탄화수소와 마찬가지로 이론적으로 는 화학, 생물공학기술을 응용하여 우리 일상생활에 쓰이는 거의 모든 화학제품을 만들 수 있다. 본 교과 목은 바이오매스를 이용한 바이오 액체연료 생산기술, 바이오매스 가스화기술, 바이오매스 생산 및 가공기 술 등에 적용되는 화학, 생물, 연소공학 등에 관한 기 본지식을 공부한다.

수소/연료전지공학

연료의 산화에 의한 화학에너지를 직접 전기에너지 로 변환시키는 전지는 산화·환원반응을 이용한다는 점에서 화학전지와 같지만, 닫힌 계 내에서 전지반응 을 하는 화학전지와 달리 반응물이 외부에서 공급되며, 반응생성물이 계 외로 제거된다. 예로 수소-산소 연료 전지가 있다. 수소/연료전지의 발전원리, 연료전지의 종류 및 특성, 연료전지 제조공정에 대하여 공부한다.

태양에너지공학

태양열 이용기술은 태양열의 흡수·저장·열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용하는 기 술이며, 태양광 발전기술은 태양광을 직접 전기에너 지로 변환시키는 기술로 태양전지(solar cell)로 구성 된 모듈(module)과 축전지 및 전력변환장치로 구성 된다. 태양열 시스템의 구성 원리, PN접합에 의한 태 양광 발전의 원리와 응용에 관한 화학공학적 접근방 법을 배운다.

전기화학공학

전기화학의 기초개념으로 전기화학전위, 전해질의 전도, 전극 계면 현상 및 전극반응 등을 학습하고, 전 기화학 시스템에서 일어나는 물질 및 에너지 전달 현 상을 화학공학적인 접근법으로 취급하고, 연료전지 및 태양전지 등에 활용할 수 있도록 응용력을 배양한다.

수소에너지공학

수소의 제조 및 저장기술 개발에 필요한 기본 지식 표 5. 에너지 특성화 화학공학 전공 교과목 예시

학년 교과목명 학점 과목구분 비고

2 차세대에너지개론 3 필수

바이오에너지공학 3 필수 수소/연료전지공학 3 필수

태양에너지공학 3 필수

3 전기화학공학 3 선택

수소에너지공학 3 선택

에너지소재공학 3 선택

신재생에너지 실험 2 필수 실험 6~8개

환경에너지공학 3 선택

에너지반도체공학 3 선택

4 유기에너지소재 3 선택

에너지시스템공학 3 선택

무기에너지소재 3 선택

에너지정책론 3 선택

합 계 41 필수(14) 선택(27)

을 화학공학적 접근법으로 배우며, 수소에너지의 응 용 및 이용기술을 배운다.

에너지소재공학

차세대에너지 기술 개발에는 반도체 및 유무기 소 재의 개발이 필요하다. 본 과목에서는 차세대 에너지 소재의 종류와 특성을 배우고, 에너지소재의 제조 및 응용에 필요한 공학적 기본지식을 배운다.

신재생에너지 실험

바이오에너지, 수소/연료전지, 태양전지 제조에 필 요한 기본원리를 이해하는 데 필요한 기초실험과 각 에너지 소자를 제조하고 특성을 분석하는 실험을 한다.

환경에너지공학

환경과 에너지의 상호 연관성에 관한 기본 지식을 공학적 관점에서 배운다.

에너지반도체공학

환경 친화적 에너지 절약형 반도체 재료의 종류와 특성을 배우고, 반도체를 이용한 에너지 절약형 발광 소자(LED) 및 태양전지 소자의 기본 원리와 소자 제 조공정에 관하여 배운다.

유기에너지소재

연료전지, 태양전지 등에 이용되는 유기 고분자 에 너지소재의 종류와 특성, 제조방법 등을 공부하고, 에 너지소자에의 응용에 관하여 배운다.

에너지시스템공학

차세대에너지 시스템의 기본원리, 구성도, 제조 등 에 관한 기본 지식을 배우고, 에너지시스템 설계 및 해석에 관한 방법을 배운다.

무기에너지소재

연료전지, 태양전지, 바이오에너지 등에 이용되는 무기에너지소재의 종류와 특성, 제조방법 등을 공부 하고, 에너지소자에의 응용에 관하여 배운다.

에너지정책론

차세대에너지 기술 개발 및 사용에 관한 국가적인 에너지정책과 에너지정책이 국가 경제 및 세계 경제 에 미치는 영향 등에 대하여 토론하며 공부한다.

바이오 특성화 화학공학 ABEEK Program 교육 과정(안)

바이오 분야로 특성화된 화학공학교육으로 ABEEK 인증을 받을 경우에 대한 교육 편재의 안은 다음과 같다. 그 교육목표는 다음과 같이 정의하였다.

1) 화학공학 전공지식을 바탕으로 한 바이오 전문 인력 양성을 위한 교육

2) 국가의 바이오 기술 발전을 선도할 창의적 사고 능력을 가진 인재 양성

교육과정(안)은 졸업학점이 130학점인 경우 화학 공학 전공필수과목을 앞에서 살펴본 기존 화학공학 ABEEK Program 화학공학 전공필수 과목과 동일하 게 편성할 것을 권고하며, 약 30%에 해당되는 바이오 특성화 화학공학 교과목의 예시를 다음 [표 6]에 나 타내었다. 기존 화학공학 ABEEK Program 교과목 Pool(안)에서 아래의 교과목을 추가하고, Pool 내의 교과목 중 적절한 수의 교과목을 삭제하여 바이오특 성화 화학공학 교과목 Pool로 사용하도록 권장한다.

[표 6]에서 언급한 교과목들의 내용은 다음에 간략 하게 나타내었다.

표 6. 바이오 특성화 화학공학 전공 교과목 예시

학년 교과목명 학점 과목구분

1-2 생명과학(생물학) 3 필수

2-1 생명공학(생물공학) 3 필수

생물화학공학실험Ⅰ 2 필수

2-2 생화학 3 필수

생물화학공학실험Ⅱ 2 필수

3-1 생물화학공학(생물공정공학) 3 필수

3-2 분자생물공학 3 선택

생물분리공정 3 선택

4-1 환경생물공학 3 선택

생물정보학 3 선택

4-2 생물화학공학 세미나 또는 3 선택 프로젝트

합계 31 필수(16),

선택(15)

생명과학

21세기를 살아가는 현대인들이 기본적으로 알아야 할 생명의 기원, 세포학, 생화학, 유전학, 발생학, 생태 및 분류학과 같은 생명과학 분야 기본과목을 전반적 으로 다룬다.

생명공학(생물공학)

생명공학의 산업분야 이용에 관한 것을 다루고, 생 명체(미생물, 동식물 세포)를 이용하여 산업화 할 수 있는 생물기술에 관해 강의한다.

생물화학공학실험Ⅰ

생물화학공학에 관련된 기초 실험을 수행한다.

생화학

생물분자들의 상호작용, 대사 및 생합성과 생물에 너지의 원리를 습득한다.

생물화학공학실험Ⅱ

생물화학공학에 관련된 응용 실험을 수행한다.

생물화학공학(생물공정공학)

생화학 제품을 생산해 내는 생물공학 공정에 대한 전달현상론적인 해석과 실제 산업체에서 응용을 다루 는 것으로, 세포성장의 속도론적 해석, 새물 반응기의 전달 현상과 제어, 세포 배양공정의 최적화, 생화학 물 질 분리 공정 및 순수화 공정에 관하여 강의한다.

분자생물공학

생물체의 본질적인 특성인 유전성에 대한 연구를 분자 수준에서 접근하여 강의하고, 분자 수준에서의 유전자의 구조, 발현과정으로부터 단백질 분자 합성, 생체물질의 전달과정 등을 소개하며, 이들 원리를 생 명공학에 응용하는 방법을 다룬다.

생물분리공정

생명공학 제품들을 효율적으로 분리하기 위해 필요 한 전반적인 분리공정을 강의한다.

환경생물공학

미생물을 이용하여 오염물에 의한 자연환경의 질 악화를 예방하거나 에너지를 회수하는 기술을 다룬다.

공학(반응공학, 유체역학)을 미생물학, 분자생물학과 접목하여 폐수로부터 유기물, 질소, 인 등의 오염물 제 거, 메탄가스 생성, 음용수에서 미량독성물질 제거 등 을 강의한다.

생물정보공학

생물체 내외에서의 DNA 및 단백질 서열 분석 등 생물 정보의 생성 및 처리, 응용에 대한 해석과 바이 오칩으로부터 얻어지는 생물 정보의 다양한 통계학적 인 해석 및 공학적인 적용에 대해 다루고, 신경세포에 서의 정보처리 현상에 대한 원리와 방법에 대하여 다 룬다.

생물화학공학 세미나 또는 프로젝트

생물화학공학 분야와 관련된 제반 문제 해결능력을 키우기 위한 실험연구를 수행하고 그 결과를 발표, 토 의한다.

결론

위 내용을 1차 한국화학공학회의 화학공학 특성화 교육 및 특성화에 따른 ABEEK인증 표준 교과목 예 시 안으로 제시하는 바이다. 다만 이 제안이 완벽한 것이라기 보다는 지속적인 의견 수렴과 대안을 제안 받기 위한 첫번째의 작업이므로 본 제안을 기준으로 많은 의견이 제시되고 수렴되기를 기대한다.

가을 학술대회 화학공학교육 포럼에서 많은 의견이 제시되었다. 그러나 대부분의 질의는 본 제안 이후 뒤 이어 연구되어질 새로운 교과목의 구체적인 내용과 교재의 개발, 그리고 설계교과목의 실질적 편성과 운 용 방법에 대한 질의였다. 본 제안이 여러 대학에서 공감대를 형성하도록 의견 수렴 절차를 거친 후 뒤이 어 구체적인 교육 내용 및 그 예시 개발에 관한 연구 가 계속될 것이고 또 설계 교과목의 운용방법 및 각 설계 교과목에서의 open-ended problem들의 개발 연 구가 이어질 것이다.