신소재 공학 (Materials Science & Engineering이란?
재료 공정계(등온 닫힌계)의 평형론적 해석(열역학적 평형계)에 근간하여 다양한 산업 응용 소재의 개발 상용화를 달성하는 이공 학문 및 연구 영역

 

주변 접촉 분위기하에 놓인 결정질 재료 내부에 열역학적으로 필수 불가피하게 존재하는 구조적 결함(defect, imperfection)은 재료 고유의 기계적(mechanical), 구조적(structural), 기능적(functional) 성질을 나타내는 요인이 되므로, 이들 결함을 양적으로 제어 조장 억제 하는 재료 공정 개발 달성을 위한 열역학 평형론적 및 속도론적 고찰/연구를 행하는 학문 영역이 바로 "신소재 공학" 이다.

 

또한 열역학적으로 필수 불가피하게 자발적으로 일어나는 결정 재료간 또는 결정/주변 접촉 분위기 물질(기상 액상 고상 간 물리적(상전이) 및 화학적(물질 화학반응, 결함 생성반응 반응(physical, chemical reaction)에 대한 "열역학(비가역성/평형론)적 및 속도론적 고찰 연구”를 바탕으로 새로운 기능의 신소재를 개발 상용화하거나 기존 산업화 응용 재료의 생산성 효율 극대화 공정 개선을 기하는 학문영역이기도 하다

 

따라서 재료 과학 공학자는 다양한 재료 공정 계에 열역학 2 법칙에 의거한 "계 평형 원칙 (Equilibrium Principle: dS_isolate > 0)” 적용, 응용을 통해 구조용 및 기능성 재료 성질과 밀접하게 관련된 다양한 형태의 결함 또는 새로운 기능의 소재 생성 반응 상전이 관여 물질 성분 들에 대한 평형론적 정량화 에 기반하여 이들의 양적 제어(조장/억제)를 열역학/속도론적으로 가능케 하는 효율적 공정 설계를 기할 수 있다

 

기 언급한 재료공학 학문의 정체성과 다른 공학 과학 분야 학문과의 차별성은 재료 열역학 제 1,2,3 법칙 이론의 공업적 활용도 측면으로 언급될 수 있다. 이를 위해 명쾌한 계 평형론 고찰 소개 및 일관된 "등온 닫힌 재료 공정계 평형론 (Gibbs Equilibrium Principle : dG < 0 )”의 다양한 신소재 (Metal/IT/NT materials) 생산 공정 응용 사례를 언급하므로서 열역학 기반 재료 공학 학문 지식 전달과 이해를 도모하는 내용으로 본 강연을 구성하고 있다