실험실습과정

실험실습교육과정

학부 2학년과 3학년을 대상으로 에너지환경 신산업 및 스마트바이오 신산업을 위한 기본적인 지식에서 고급응용 실험기술까지 습득하는 특성화 실험실습 교육과정을 운영하고 있다.
  • 응용유기화학실험 (2학년 2학기), 유기공업화학실험 (3학기 1학기)

    다양한 유기화합물의 반응과 유도체의 합성을 다루며, 합성된 물질을 확인, 분석하기 위한 다양한 화학적 및 분광학적 실험을 수행한다.
    유기공업화학실험에서는 바이오신약, 천연물신약, 고분자 합성, 바이오공정을 특성화하는 실험실습을 수행함.
    물질 분리를 위해 다양한 크로마토그래피를 이용하고, 질량분석 (Mass spectrometry), 적외선 분광법(IR spectrometry), 자외선-가시광선 분광법 (UV-Vis spectrometry) 및 핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance spectrometry)분석법을 이용하여 유기화합물의 구조를 푸는 실험을 수행한다.

  • 응용무기화학실험 1 (2학기 2학기), 에너지재료실험 (3학기 1학기)

    무기화학 및 에너지재료실험에서는 다양한 금속착화합물과 무기재료를 합성하고 그들의 화학적, 물리적 성질에 대해서 이해하는 실험을 수행한다. 또한, 배터리기술, 태양광기술, 수소저장기술 등, 에너지 산업에서 사용하는 핵심소재 및 기술의 실험실습하고자 함.
    적외선 분광법(IR spectrometry), 자외선-가시광선 분광법 (UV-Vis spectrometry) 및 핵자기공명(Nuclear Magnetic Resonance spectrometry), 전기분해법 (electrolysis method), 전기 전도도 장비 (conductivity meter), 투과전자 현미경 (transimission electron microscope), 질소 흡착 장비 (nitrogen sorption measurement), 사이클로 볼타메트리 (cyclovoltametry) 등의 분석법을 이용하여 에너지소재의 구조 및 성질을 측정하는 실험을 수행한다.

  • 응용물리화학실험 (2학년 1학기), 바이오나노실험 (3학기 2학기)

    물리화학 이론을 토대로 물질의 분광학적 (UV/Vis, FT-IR, Abbe Refractometer 등), 전기화학적 (태양전지 및 수소전지, Op-amp 등), 및 다양한 물리/화학적 성질을 해석하기 위한 기본적인 실험을 수행한다.
    양자역학 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 직접 이용하여 분자의 3차원적인 구조를 이해하고, 구조에 따른 에너지 변화 및 분자 오비탈을 계산하는 실험을 수행한다. 바이오나노실험에서는 마이크로유체, 나노유체, 바이오센서, 바이오진단을 위한 디바이스 제작기술을 실습하여 미래 바이오센서기술을 선경험하는 실습을 수행함.
    초고속카메라 (high speed camera), 계면장력계 (surface tensiometer), 레오미터 (rheometer), 입도분석기 (particle size analyzer), AFM (atomic force microscope), 주사전자현미경 (scanning electron microscope), CLSM (confocal laser scanning microscope), 등의 분석장비를 이용하여 바이오나노소자의 구조분석 및 운용체계를 특성화하는 실습을 수행한다.

  • 분석화학실험 (2학년 1학기), 기기분석실험 (3학년 2학기)

    이론 강의에서 배운 물질의 분석법을 직접 실험 해 봄으로써 화학측정의 기본조작을 익혀 수련한다.
    물질의 정량법 중 산화환원 적정을 통한 환경유해물질의 정량, 킬레이트 적정을 이용한 환경에너지 성분의 농도 분석뿐만 아니라 침전적정, 망간을 이용한 COD 측정, Spread Sheet 프로그램 사용법 등을 익혀 환경화학/환경 분석법과 데이터 처리 능력을 키우고자 한다.
    다양한 분석 기기들의 사용을 익힘으로써 물질을 분석하는 실험을 수행한다. 간단한 물질의 합성뿐만 아니라 HPLC (High-performance liquid chromatography), GC (Gas Chromatography)와 같은 크로마토그래피법을 이용해서 직접 물질을 분석 및 정제하고, 이러한 천연물, 제약성분, 환경시료를 자외선-가시광선 분광법 (UV-Vis spectrometry), 적외선 분광법 (IR spectrometry), 핵자기공명 (Nuclear Magnetic Resonance spectrometry)분석법, 질량분석 (Mass spectrometry), TOC (Total Organic Carbon) 측정법 등을 통해 분석하는 능력을 키운다.

주요 기자재 보유현황

순번 기자재명 모델/사양 수량 기자재 활용
1 HPLC Thermo Finnigan surveyor 1 set HPLC는 물질의 정성, 정량분석에 사용. 학부 과목 (기기분석실험) 및 대학원 과제연구, 분석실험에 활용
2 FT-IR-spectrophotometer Varian 640-IR 1 set 물질의 정성분석에 사용. 학부 과목 (기기분석실험) 및 대학원 과제연구, 분석실험에 활용
3 UV-Vis spectrophotometer SINCO S-4100 1 set 물질의 흡광파장 측정 및 정량분석에 사용. 학부 과목 (기기분석실험) 및 대학원 과제연구, 분석실험에 활용
4 플라즈마시스템 (Plasma System) Femto science 1 set 소재 표면에 하이드록실기 (hydroxyl group, -OH)를 더하여 소재 표면의 친수성을 높이는 역할을 하여 미세유체 소자 제작에 사용
5 분광기 (Spectrometer) USB 4000 1 set 분석하고자 하는 물질을 통과하거나 해당 물질의 표면에서 반사된 자외선-가시광선 영역의 빛을 받아들이고 분석해 소재 및 센서 재료의 기본적인 물성을 확인하는 전자기 스펙트럼을 표시
6 전기화학실험장치 (electrochemical system) CHI 624C 1 set 장치에 연결된 전극을 통해 물질의 전기화학적 특성을 확인하며, cyclic voltammetry 등의 전기화학적인 분석 결과 또한 만들어 낼 수 있음
7 레이저시스템(Laser System) VLS 2.30 1 set CO2 레이저를 이용하여 paper, rubber, glass, polymer 등의 고체 소재를 컴퓨터로 디자인된 패턴으로 절단하거나 패터닝하는 과정에 사용
8 접촉각 측정기 (Contact Angle Tester) CAM200 1 set 물질의 표면 성질 측정에 기본이 되는 접촉 각도를 측정하는 장비로 균일한 표면을 가진 다양한 소재의 표면 특성을 분석하는데 사용
9 레오미터 (Rheometer) Discovery HR-1 1 set 유체의 유동성을 정량적으로 분석할 수 있는 장비로 고분자유체의 점성거동 및 현탁유체의 입자-입자 간 상호작용을 해석하는데 이용
10 GC/MS (Gas Chromatography) Agilent 7820A/Agilent 5975 1 set Gas-Chromatography법은 기화한 액체나 고체시료를 운반가스에 의하여 분리, 전개시켜 기체상태에서 분리되는 각 성분을 분석하는 장비.
11 Purge and Trap TELEDYNE TEKMER 1 set GC/MS를 이용하여 휘발성 유기화합물을 분석 시 시료 내의 Matrix들을 제거하기 위하여 사용되는 전처리 장비.
12 TOC Sievers 1530C/Sievers 900 2 set 시료 내의 총유기탄소를 측정하기 위하여 시료를 산화시켜 총유기탄소의 양을 측정해주는데 사용되는 장비.
13 GC(Gas Chromatography) GC-9A 1 set Gas-Chromatography법은 기화한 액체나 고체시료를 운반가스에 의하여 분리, 전개시켜 기체상태에서 분리되는 각 성분을 분석하는 장비.
14 고성능액체크로마토그래피 (HPLC) Surveyor hplc 1 set HPLC는 성분들이 갖고 있는 교유의 확산속도를 이용하여 혼합되어 있는 물질을 빠르게 분리시킬 수 있으며, 고순도로 정제할 수 있어, 생체적합성 고분자를 주로 분리, 합성하는 생성물의 정제단계가 필수적임
15 형광분석장치 TOXY-PAM 1 set 미세조류의 광합성 과정에서 발생하는 형광량을 이용하여 인체에 유해한 물질의 독성을 예측할 수 있는 장비.
16 ASV(중금속 순간측정기) MTI-PDV 6000+ 1 set 각종 폐수에 많이 함유되어 있으며 인체에 축적되는 성질 때문에 독성평가가 필수적으로 되어 있는 중금속에 대한 분석을 가능하게 해주는 장비
17 극미량형광 분석장치 TYPE-6100 1 set 미세조류의 광합성 과정에서 발생하는 형광량을 이용하여 인체에 유해한 물질의 독성을 예측할 수 있는 장비.
18 광학현미경 Zeiss (AxioVert. A1) 1 set 광학렌즈를 사용하여 수마이크로 수준의 입자를 관찰하는데 사용. 옵션으로 형광필터를 이용하여, 형광을 띠는 물질 관찰
19 제타 전위 입경측정 시스템 (Zeta-potential & particle size analyzer) ELS-Z2 1 set 콜로이드 입자의 분산 응집성, 상호작용, 표면 개질의 지표가 되는 전위 및 입경 입경분포를 동적 및 전기영동 광 산란 법으로 측정. 고동도 계, 저농도 계의 초미립자에서 평판 시료까지 다양한 샘플을 측정
20 비표면적 분석기 BELSORP-mini II 1 set 액체질소 온도에서 상대압력의 변화에 따라 다공성 시료의 표면 및 기공 내에 물리적으로 흡착되는 질소가스의 양을 측정함으로써 비표면적 및 기공분포를 측정하는 장비. Meso/Microporous 물질의 pore size, pore size distribution, pore volume 측정. BET, Langmuir, BJH, H-J, DFT, Mp, H-K, 등 Carbons, Zeolites, Silicas, Aluminas 등 다공성 물질의 표면적 측정
21 High Performance Liquid Chromato-graphy (HPLC) Agilent technologies, Agilent 1100, 1200 series 1 set HPLC는 성분들이 갖고 있는 교유의 확산속도를 이용하여 혼합되어 있는 물질을 빠르게 분리시킬 수 있으며, 고순도로 정제할 수 있어, 생체적합성 고분자를 주로 분리, 합성하는 생성물의 정제단계가 필수적임.
22 Automatic polarimetor Rudolph Resarch Analytical, Autopol IV 1 set 어떤 종류의 결정 또는 액체 속의 광회전의 정도를 측정하는 기기, 광학활성을 가지는 시료의 파장 변화에 따른 선광도를 측정하여 이러한 카이랄 물질의 정량 및 입체구조를 분석하는 장비임.
23 Gas Chromatography Agilent Technologies, 7890A GC system 1 set Gas-Chromatography법은 기화한 액체나 고체시료를 운반가스에 의하여 분리, 전개시켜 기체상태에서 분리되는 각 성분을 분석하는 장비임.
24 Medium pressure liquid chromatography ISO-1SV 1 set Medium pressure liquid chromatography법은 물질분리를 목적으로 액체나 고체시료를 전개용매에 녹여 각성분을 분리하는 장비임.
25 콘덴서 충방전 실험장치 WBCS 3000 1 set Li-ion battery를 충전 및 방전을 반복 실험하면서 battery의 용량 및 향상성을 분석하기 위하여 사용
26 전극 제조기 Electrode pressing M/C 1 set Li-ion battery 제작 시에 사용되는 electrode를 제작할시 Cu hoil 에 압착시키는 동시에 전반적인 Paste의 두께를 일치시키기 위한 용도로 사용
27 Glove box - 1 set Li metal 은 O2 와 수분 조건하에서는 급속히 산화되어 버린다. 따라서 O2 및 수분 조건 부재 하에서 Li-ion battery를 제조하기 위해 사용
28 Glove box J-924A 1 set Se, Te solution 과 같이 O2 하에서 예민하게 반응 하는 Solution들은 공기 중에서 실험 시에 공기와 반응하여 사용할 수 없게 변해버리므로, 이를 방지하기 위해서 질소 조건을 만들어주는 실험에 사용
29 모노크로미터(단색광기) cornerstone TM130 1/8m motorized machine 1 set 입사광으로부터 필요로 하는 임의의 파장의 빛만을 분리해서 단색광만을 빼내는 장치.
30 디지털 소스미터 Keithley 2400 1 set solar cell 측정 시에 회로 내부에 흐르는 전류 전압값을 측정, 분석하는 장치
31 PDA UV-Vis 분광광도계 S - 3100 1 set material이 자외선과 가시광 영역에서 고유한 파장을 흡수하는 성질을 이용하여, material의 물성을 분석하기 위해서 사용
32 태양광 온라인 계측시스템 HAL - 320 1 set 고압 제논 램프를 광원으로 하여, 지상에서 받는 태양광(AM1.5 G)에 가까운 스펙트럼 분포로 조사 조도 1 SUN의 빛을 측정 시료에 조사함.
33 정전압 발생기 CHI 660D 1 set solar cell 및 super capacitor 제조 후 전기화학적 분석방법을 적용하여 보다 정밀하고 신속하게 분석 물질의 농도와 이들의 물리적, 화학적 특성을 알아내기 위함.
34 정전압 발생기 WPG 100 1 set 전극재료에 전기적 에너지를 공급하여 이로 인해 전극 표면에서 반응, 증착현상을 유발시키는 장치
35 액체 확산 계수측정장치 Diffuse Reflector (S-3100) 1 set UV-Vis 분광광도계 S-3100 단일로 사용할시에는 Solution 상에 있는 입자의 흡광도를 위주로 측정하게 되므로, 이를 변환시켜 물진 단면의 확산 반사되는 광도를 측정할 수도 변환시켜주는 장치
36 제놈 lamp - 1 set 자연광과 동일한 풀 스펙트럼을 제공하는 장치로서 solar cell 제조 후 자연광 속에서 동일한 조건에서 효율을 측정하기 위한 source 로서 사용
37 고압기체흡착장비 Hydrogen Sorption Measurment 1 set 기체 흡착을 이용하여 다공성물질 표면적 측정
38 열중량 분석기 STA S-1000 1 set 온도 및 시간의 변화에 따른 시료의 무게 변화를 통하여 산화안정성실험, 반응 속도의 계산, 열 안정성, 물질의 구성비 등에 관한 정보를 얻고, 휘발성 물질, 고분자, 카본블랙, 탄소섬유, 회분, 충진제등의 함량 검출
39 분광기 UV/Vis spectrophotometer/삼성 MV25-RW26N 1 set - 물질의 흡광파장 측정 및 정량분석에 사용
- 학부 과목 (기기분석실험) 및 대학원 과제연구, 분석실험에 활용
40 분광 광도계 Varian Scimitar1000 1 set 시료의 파장별 세기를 측정하여 색도 좌표를 산출하는 색채 측정 장비
41 엑스선 산란분광기 단결정X선 회절기 MD:Smart-1000 CCD 1 set X선의 에너지 스펙트럼을 분해 조사하는 장치, 결정의 구조분석에 사용
42 표면 측정기 BEL SORP mini 2 1 set 표면적 측정장치
43 분광광도계 (861618) -6 PERKIN-ELMER 1430 1 set 시료의 파장별 세기를 측정하여 색도 좌표를 산출하는 색채 측정 장비
44 분광 광도계 FTS-6000 1 set 시료의 파장별 세기를 측정하여 색도 좌표를 산출하는 색채 측정 장비
45 PC cluster -Intel® I5 4670
-Intel®Xeon-2697V2 (Ivybridge-EP)
-Gigabit Ethernet Switch
9 set 컴퓨터 시뮬레이션에 사용되는 고사양의 컴퓨터로 일반적으로 수행되는 방대한 양의 화학적 계산에 필수적으로 요구됨.
46 MS Academic Teaching Bundle License Accelrys Materials Studio 1 set 화학과 재료 연구를 위한 고성능 멀티스케일 모델링 시뮬레이션 소프트웨어. 학부 과목 (물리화학실험) 및 대학원 특성화 과목 에서 화학적 구조와 원자 간 관계 이해와 예측 실습에 활용
47 Atomistix Toolkit with Virtual Nanolab License Quantumwise Atomistix Toolkit with Virtual Nanolab 1 set 전자 디바이스 계산에 특화된 시뮬레이션 소프트웨어. DFT, Semi-Emperical, Classcal potentials의 Methods를 사용하여 Electronic structure, Electron transport, Transistor characteristics등의 계산에 사용