논문 주제에 대해 발표와 토론을 진행한다. 또한, 연구를 논문으로 주제화하는 방법을 이해하고, 소논문과 학위 논문을 작성하는 방법을 교육한다.

반도체 소자를 제조하기 위한 공정 일반 및 최신 동향에 대해 학습하며, 디스플레이, LED, MEMS 등 다양한 응용 분야에 대한 사례를 학습한다.

MEMS(Microelectromechanical Systems)에 관련된 기본지식들에 대한 이해를 바탕으로, Bio-MEMS의 다양한 응용분야에 대해 공부한다. 특히, 마이크로플루이딕스(Microfluidics) 및 나노플루이딕스(Nanofluidics)에 기반을 둔 랩온어칩(Lab-on-a-chip) 및 DNA 칩, Protein 칩, Cell 칩 등을 중점적으로 학습한다.

제어공학 교과목의 심화학습으로 선형시스템의 다양한 제어 기법에 대하여 학습한다. 디지털제어와 그 구현에 대하여 심도 있게 배운다. 본 교과목은 시스템의 Mathematical Modeling, Linear Control Theory, 디지털 필터의 설계법, 기본적인 신호처리 등에 대하여 배우게 된다. 본 교과목은 상태 되먹임 제어기 설계, 관측기 설계, 외란 및 추적 제어에 대한 이론을 학습한다.

로봇 제어에 필요한 동적 모델링 기법을 학습하고 이를 이용한 제어기 설계 문제를 다룬다. Lagrange 방법에 의한 운동방정식 유도과정을 학습하고 Inverse dynamics, Lyapunov 기반 비선형제어, 견실제어 등 고급제어 기법을 교육한다. 또한 로봇의 지능화를 위한 3차원 위치 인식, 형상인식 등 로봇비젼에 의한 방안들에 대해 학습한다.

기계 장비에 사용되는 다양한 시각 검사 기술에 대한 기본 원리와 응용 기술을 다룬다. 특히, 반도체, LCD, 전자 부품 검사에서 부터 로봇을 이용한 다양한 작업에서의 검사 기술에 대해서 소개하고, 이에 사용되는 광학장치들에 대한 설계 방법 및 실제 사례를 배운다.

광섬유광학의 이론, 광섬유 모드, 광섬유 제조방법, 커플링 기술, 손실, 그래이팅, 전자광학 모듈레이터, 집적 광 디텍터, 집적광학의 응용 등을 학습한다.

신뢰성기반 기계시스템 설계를 위하여 재료의 강도, 변형 거동, 파괴 기구 등에 대해 연구하고, 기본 개념을 바탕으로 기계부품 설계의 핵심 요소인 파괴 평가, 피로수명 평가, 크리프 파손 평가와 관련된 이론 및 최신 동향을 파악하여 궁극적으로 기계시스템의 신뢰성기반 설계 및 평가를 위한 지식을 습득한다.

잘 알려진 유동 분석방법인 검사체적 분석법에 대해 간략히 정리한다. 좀 더 수학적인 접근 방법인 Navier-Stokes 방정식으로 대표되는 미분학적 유체역학 분석법을 통해 경계층 유동, 비점성 유동 및 간단한 유동 현상에 대한 수식을 유도하고 그 물리적 의미에 대해 고찰한다. 또한, 압축성유동에 대한 이해를 통해 고속으로 유동하는 유체에서 일어나는 현상에 대해 학습하며, 유체기계의 대표적 응용분야인 터보유체기계에 대해 공부한다.

유한요소법 정식화를 사용한 공학문제의 수치해법에 대해 학습하고, 응력해석, 열/유체해석, 진동해석 등 다양한 분야의 해석 기법에 대해 연구한다.

하중, 결함의 크기 및 균열 전파에 대한 파괴인성 등을 정량적으로 결합하여 기술함으로써 기계구조물의 파손을 방지하는데 목적이 있다. Griffith의 취성파괴 이론을 비롯하여 취성파괴 기구와 응력확대계수/에너지 해방률, J-적분 및 균열개구변위 등과 같은 선형/비선형 파괴이론, 고온 및 시간의존적 파괴이론 등의 파괴역학 설계 및 건전성 평가와 관련된 기초이론을 습득하며 실험적인 측정방법과 실제 평가방법을 강의한다.

기계구조물의 신뢰성기반 설계를 위해 필수적인 피로설계에 대한 지식을 습득함으로서 기계부품 설계능력을 향상시킨다. 이를 위해 저주기 및 고주기 피로 평가 이론 및 방법에 대해 연구하고 노치의 영향, 다축피로 이론, 환경의 영향 등에 대해 학습한다. 또한 선형 탄성파괴역학에 입각한 피로균열진전 해석 이론 및 적용에 대해 연구한다.

전도, 대류, 복사로 구성된 열전달의 기본 모드에 대한 개념을 간략히 정리한다. 대류 열전달 현상에 대한 심화 과정을 학습하고, 비등과 응축이 관여하는 열전달 현상(상변화 열전달)에 관한 내용을 다룬다. 에너지 방정식에 근거한 2개 이상의 열전달 메커니즘이 관여하는 열전달 문제에 대해 학습하고, 실제 열전달 현상이 일어나는 시스템 중 대표적인 장치인 열교환기에 대해 공부하고 이를 설계 및 해석하는 능력을 기른다.

본 교과목은 다관절 로봇 제어에 필요한 전반적인 내용을 다룬다. 가장 기본적인 요소인 강체운동과 동차변환부터, 로봇 모션 생성을 위한 기구학, 경로 및 궤적 생성법, 그리고 모션 제어를 위한 동역학과 관절 위치 제어법에 대해서 공부한다. 마지막으로 동역학 방정식과 쟈코비안에 기반한 각종 힘 제어법 (중력 보상, 강성 제어, 임피던스 제어 및 힘-위치 하이브리드 제어)에

대해서도 알아보며, 로봇 동역학 시뮬레이터를 이용하여 개인별 프로젝트를 수행함으로써, 로봇동역학제어이론을 경험한다.

본 교과목에서는 측정 시스템의 기본 구성과 원리를 학습하고 이를 실제의 로봇에 다양한 용도로 이용할 때 필요한 신호처리 이론과 디지털 구현 방법론도 학습한다. 특히, 회전각도를 측정하는 증분식 encoder와 로봇의 자세를 측정할 수 있는 IMU에 대한 원리를 이해하고 다양한 센서의 정보를 융합하는 센서융합을 적용하는 기법들에 대하여 학습한다. 

기계 설계 및 CAD의 기본 지식과 다양한 공학적 사고 방식을 응용하여 인간형 이족 로봇(휴머노이드)을 설계한다. 현재까지 개발된 인간형 로봇들의 형태와 특징들을 알아보고, 인간의 몸체가 가지고 있는 물리적 특성 및 일반적 형상을 소개한다. 로봇과 인간의 차이점을 알아보고, 기본 설계 개념부터 구체화설계 및 각각의 몸체 부위의 상세 설계에 대해서 알아본다. 기구부 설계 뿐 아니라, 모터, 감속기, 모터 제어기, 배터리 종류 및 용량 결정법 등 골고루 학습하며, 인간형 이족 로봇의 설계에 있어서 여러 노하우 등을 설명한다. 설계 사례로써, 휴보(HUBO)를 포함한 여러 이족 휴머노이드 로봇들을 참고하여 수업을 진행하며 마지막으로 이족 보행 알고리즘의 구조에 대해서 간단히 알아본다.

AVR ATmega128 마이크로컨트롤러의 기초 C 프로그래밍을 경험을 전제로, ATmega128의 다양한 interrupt 기능의 사용법을 학습하는 등 강력한 기능을 모두 활용하여 난이도가 높은 고급 프로그래밍을 학습한다. 로봇시스템을 포함하여 여러가지 제어기와 센서 및 각종 액츄에이터를 연결하고 제어프로그램을 작성하여 구동하는 등, 로봇시스템을 비롯하여 다양한 실제 제어시스템을 위한 종합적이고 구체적인 제어능력을 습득한다.

산업 현장에서 널리 활용되는 모션 제어 시스템의 구성, 다양한 모터의 동작 원리 및 구동 방식, 모션 제어를 위한 제어기의 설계와 관련된 내용을 학습한다. CPU와 FPGA 등으로 구성되는 임베디드 하드웨어를 기반으로 모션 제어 시스템을 구현하며, HW/SW co-design의 개념을 적용하여 기능 블록을 시스템 관점에서 적합한 방식으로 구현하는 방법을 다룬다.

본 교육과정에서는 제어공학 및 시스템 공학에서 배운 지식을 기반으로 디지털 신호처리의 기본 원리에 대하여 학습하며, 실제 공학시스템에 설계 및 적용하는 방법을 배운다. 산업계에서 널리 사용되고 있는 신호처리의 방법과 응용, 설계방법 그리고 시스템과 신호의 상관관계를 이해하고, 최종적으로 다양한 공학시스템에 실질적으로 적용할 수 있는 신호처리 및 제어 알고리즘을 설계하는 방법을 학습한다.

This course starts with reviews of basic knowledge and equations of geometric and wave optics. The course then covers in-depth metrology and practical applications of interferometry, hologram, Fourier optics. The course also provides 5 basic optical experiments.

본 과정에서는 유체역학 및 수치해석 지식을 활용하여 다양한 유체역학 및 열전달 문제를 컴퓨터 시뮬레이션을 활용하여 해석할 수 있는 능력을 배양한다.

The course covers the basic physics and principles of operation of photonic components such as resonators, lasers, waveguides, optical fibers, modulators and nonlinear optical devices, with an outlook to their applications in various field. At the end of the course, students should be able to formulate, solve and discuss practical and theoretical problems in those fields with the help of the literature.

오픈하드웨어와 오픈소프트웨어를 바탕으로 아두이노와 주변장치의 연결, 아두이노와 컴퓨터의 연결, 아두이노와 다른 마이크로컨트롤러와의 연결, 아두이노와 스마트폰의 연결, 아두이노와 인터넷의 연결방법 등 주로 네트웍과 통신방법등을 학습하여 지능을 갖는 사물을 만들어내는 능력을 기른다.

딥러닝(Deep learning)을 중심으로 인공지능 분야에 대한 다양한 이론 및 발전상을 학습하고, 인공지능의 산업응용사례, 인공지능과 인간의 상호작용, 인공지능의 지능평가 방안, 인공지능의 지속 발전방향 예측 등 인공지능과 관련한 다양한 분야를 학습/고찰한다. 또한 deep learning 시스템 활용을 통해 기초지식과 활용능력을 배양한다.

본 교과목은 공리적 설계 (Axiomatic Design) 기법을 중심으로 개념 설계 단계에서 시스템 설계의 품질을 높이고, 설계 개념의 상호 모순을 제거하는 방법에 대해서 배우고자 한다. 이는 설계 품질 향상을 위한 새로운 차원의 접근법이다. 졸업 후 산업체에서 실질적 문제점을 해결하는데 많은 도움이 되리라 기대한다.

32비트 Cortex-M ARM프로세서의 Mbed OS를 기반으로 다양한 장치의 기본 기능구현을 학습한다. Mbed의 RTOS를 활용하여 실시간 제어와 멀티태스킹과 관련된 고급 프로그래밍 기법을 익힌다. 실질적인 센서 및 작동기와 관련된 프로젝트를 통하여 실무능력과 응용능력을 배양한다.

본 교과목에서는 3D프린팅으로도 알려져 있는 적층제조(Additive Manufacturing)에 대한 이해 및 응용력 배양을 목표로 한다. 이를 위해 다양한 방식의 적층제조 공정의 원리 및 소재 특성에 대한 이론을 학습하고, 실제 적층 제조 공정을 직/간접적으로 경험할 기회를 제공한다. 또한 적층 제조 특화 설계(Design for Additive Manufacturing; DfAM) 기법에 대해 학습하고 다양한 응용 사례에 대해 살펴본다. 상기 수업 배용을 바탕으로 학생들은 DfAM 기법을 적용한 제품 기능성 향상을 위한 프로젝트를 수행하며, 이를 위해서는 3D CAD/CAE에 대한 사전 지식을 필요로 한다.

본 과목에서는 고전 역학에 대한 복습과 마이크로시스템 응용에 대해 학습한다. 마이크로시스템의 물리학 및 설계를 토대로 역학 및 기계 공학과 관련된 문제를 다루고 최신 마이크로/나노 소자 및 시스템을 활용한 다양한 연구 사례를 다룬다. 매크로와 마이크로스케일 전자 기계 시스템의 차이점을 이해하고 기계공학자로서 마이크로스케일 소자 및 시스템에 대한 지식 및 설계 능력을 습득한다.

이 교과목은 선형 대수학적 도구를 이용하여 동적 시스템의 해석과 설계를 하는 방법을 설명한다. 주로 선형 시불변 시스템에 대하여 선형 해석(벡터 공간, 선형 연산자, 정규화된 공간, 벡터 시퀀스), 상태변수모델(선형 미분 방정식, 입력 출력 맵, 제어성, 관측성), 피드백 제어(전달 기능, 내부 안정성), 최적 제어 등을 다룬다.

설계 최적화의 기본 개념을 학습하고, 시스템의 최적화를 위한 비용 함수, 설계 변수 및 구속 조건들의 정립화에 대해서 알아본 후, 선형 비용 함수와 선형 구속 조건에 따른 Linear Programming (LP) 최적화 기법을 공부하고, 최종적으로 비선형 비용 함수 또는 비선형 구속 조건을 가진 비선형 문제들의 수치적 비선형 최적화 기법에 대해서 학습한다.

학부과목인 동역학과 기계진동학의 이론을 토대로 현장에서 기계 또는 구조물의 진동현상을 파악하고 해석하기 위한 이론적 해석 방법과 실험 모드해석법을 제공한다. 이를 위해 근사적 모드해석을 위해 CAE 프로그램을 사용하여, 시스템의 고유진동수와 관련 고유모드를 추출하는 이론해석을 수행한다. 또한 실험 모드해석에서 사용되는 모달 이론, 디지털 신호처리 이론, 진동실험에 사용되는 장치 및 계측에 대한 이론, 모달 파라메터의 추출, 그리고 최종적으로 동적구조변경하는 방법 등을 습득하여, 이론과 실험을 통해 실제 구조물의 진동현상을 정확히 파악하고, 재설계를 통해 진동현상을 억제하는 방법을 공부한다.

각종 초정밀 기계부품을 가공하기 위한 특수 방식의 원리와 구현 기법에 대하여 다룬다. 초정밀 이송기구 및 측정, 제어 및 보상 방법에 대한 전문적 분석 능력을 쌓으며 최근 반도체 및 초정밀기기 분야에서 수요가 급증하고 있는 특수한 초정밀가공 및 정밀도 구현 기술에 대한 응용 능력을 쌓는다.

본 교과목에서는 실습에 중점을 두고 선행 교과목에서 수행한 고전적 및 상태 공간 방법을 사용하여 실용적인 관점에서 제어 대상 시스템을 식별하는 기법과 모델을 기반으로 제어기를 설계하는 방법, 모델을 축소하고, 디지털 H/W를 통하여 이를 구현하는 방법, 실험을 통해서 제어시스템을 구현하는 방법에 대해서 학습한다. 또한 칼만 필터를 활용하는 방법에 대해서도 학습한다.

산업계 다양하게 적용 중인 광학기반 정밀 측정기술의 기본원리 및 응용사례에 대해 학습한다. 기본 광학이론을 수업 전반부에 다룰 예정임.

컴퓨터를 이용하여 스마트 생산공학 분야의 각종 자동화, 지능화, 성력화 공정에 필요한 다양한 소프트웨어들의 개발 능력을 쌓는다. 이를 위해 생산공학 분야에 활용되는 각종 곡면 형상 모델링 방법론, 패턴 인식 기법, 팁러닝 및 유전자 알고리듬 등을 적용하는 실무 프로젝트를 수행한다.

초소형 구조물에서 생산 장비에 이르기까지 기계구조물의 신뢰성, 수명 평가와 관련된 기초이론을 학습한다. 또한 CAE 프로그램, 확률 해석 등에 기반한 사례 연구를 수행한다.

정밀모션기구는 상대적으로 높은 정밀도의 구현을 위해 특별한 기계요소들을 활용하며, 설계 과정 및 원칙은 단순한 기계적인 메커니즘의 구현을 넘어서 모션의 정밀도를 구현하기 위해 다양한 요구 사항을 포괄해야 한다. 정밀모션기구를 정밀구동기, 안내기구, 센서, 제어, 주변 환경유지 장치로 요소별로 나누어 역할과 작동 원리를 학습하고, 설계 관점에서 구성 및 활용하는 방법을 익힌다. 정밀모션을 구현하기 위한 구동기, 안내기구 등의 설계 실습을 통해 실제적인 모션기구 설계 문제를 고찰하고 그 해결과정을 경험한다.

본 강좌에서는 자율 주행이 가능한 무인이동체(혹은 무인로봇)의 운용을 위한 일련의 공학적 지식들을 학습한다. 먼저, 3차원 공간상의 강체 운동을 해석하기 위한 동역학적 기반 지식을 학습하고, 뒤이어 무인이동체에 보편적으로 활용되는 센서에 대해 학습한다. 이후, 특정 무인이동체에 특화된 병진 및 회전운동방정식을 학습하고 다양한 제어기법에 대해 학습한다. 마지막으로 각종 외란 환경에도 공칭성능을 유지하기 위한 강건제어의 기초적 지식을 강의하여 학습자가 연구목적에 맞는 무인이동체를 스스로 개발할 수 있는 지식을 확보하도록 한다.