교과내용

◦ 의생명공학전공 교과내용

<전공 기초>

의생명융합입문 (Introduction to Biomedical Convergence)

신입생들의 전공에 대한 이해도 및 만족도 향상을 위해 의생명융합공학의 가장 기초적인 주제들에 대해서 이론실습 병행으로 진행되는 학생 참여 강의로서 의생명융합공학의 기초에 대해 배울 뿐 아니라 아두이노, 프로그래밍, 기구 제작 등 프로젝트 위주, 학생 주도적으로 진행된다.

생명과학(I) (Biological Science(I))

기초적인 생명체의 생성과 작용 원리와 같은 생명과학분야 지식을 습득하고자 DNA, 단백질과 같은 생명을 구성하는 분자들의 특성, DNA 로부터 단백질 합성 및 조절, 세포의 특성 원리 등을 강의한다.

일반물리학(I) (General Physics(I))

벡터, 운동의 법칙, 일, 에너지, 운동량, 충돌, 회전운동, 진동, 파동 등 뉴튼 역학의 기초를 다룬다.

일반화학(I) (General Chemistry(I))

화학의 기초적인 개념들과 전문용어들을 가르친다. 물질의 구성, 성질, 그리고 구조를 결정하는 근본적인 법칙들을 다룬다. 언급될 주제들로는 화학량론 (stoichiometry), 기체의 법칙, 주기율표, 원자와 분자의 기본 구조, 화학성질에 있어서의 원자가 전자의 역할, 산 - 염기의 개념, 산화 - 환원 반응 등이 있다.

생명과학(II) (Biological Science (II))

생명현상의 이해를 위한 인체 해부와 생리현상을 이해하고 이를 나노생물, 나노의약학에 필요한 기초지식을 강의한다.

프로그래밍원리와실습 (Programming Principles and Practice)

변수, 수식, 제어문, 함수 등 프로그램을 구성하는 기본 요소와 구조를 학습한다. 구조적 프로그래밍의 개념, 필요성, 설계 방법 등 프로그래밍의 기본 원리를 학습한다. 코드 품질 관리의 중요성을 인지하고 신뢰할 수 있는 S/W 개발을 위한 기본 원칙을 배운다. 단순 변수형 외에 배열, 포인터, 구조체 등 보다 다양한 자료 구조 요소와 더불어 동적 메모리, 파일 등을 응용하여 프로그래밍 하는 방법을 배운다. 알고리즘의 의미와 특성, 검색과 정렬 관련 기본 알고리즘들을 익히고 성능을 비교한다.

일반물리학(II) (General Physics (II))

나노과학의 기초가 되는 물리학의 영역들을 학습하게 된다. 나노과학 분야를 크게 소재, 관측, 응용 세 가지 관점으로 나누며 소재 분야에 있어서는 물리적 소재의 합성 방법과 다양한 박막 및 나노 관련 장비를 소개한다. 관측 분야에 있어서는 표면분석 기술과 조성분석 기술에 관련한 기반을 학습하며 응용 측면에서는 물리분야와 관련된 응용의 기초를 배울 것이다.

일반화학(II) (General Chemistry (II))

일반화학 (I) 에 이어서 화학의 가장 기초적이고도 중요한 개념들과 용어들을 가르친다. 물질의 구성, 성질, 그리고 구조를 결정하는 기본법칙들을 다룬다. 물리화학, 유기화학, 무기화학, 생화학 등 화학의 일반적인 분야들에 대한 개요와 함께 이들 분야와 나노기술과의 연계성이 강조될 것이다. 화학 동력학과 평형, 산 - 염기, 전기화학, 전이금속과 배위화학, 유기 및 생화학 개론 등의 주제가 다루어진다.

공학수학(I) (Engineering Mathematics (I))

의생명공학부의 교과과정에서 가장 기초적으로 사용되는 수학적 이론을 학습한다. 구체적으로 벡터공간, 행렬, 선형사상과 행렬, 행렬 식, 고유값과 고유벡터, 직교 등의 선형대수의 기본 이론과 1차 미분 방정식, 변수 분리형 미분방정식, 2차 미분방정식 등의 미분방정식, 그리고 라플라스 변환, 수치해석 방법, 푸리에 급수에 대하여 학습한다.

<전공 과목>

의생명융합특강 (Lectures on Biomedical Convergence)

신입생들이 의생명융합공학 분야의 최신 연구분야 및 결과물들을 배울 수 있는 특강형식의 강의로서 교내외에서 의생명융합공학 최신 연구를 수행 중인 연구자들을 초빙한다.

공학수학(II) (Engineering Mathematics (II))

1차 미분 방정식, 변수 분리형 미분방정식, 2차 미분방정식, 고유치 문제, 라플라스 변환, 수치해석 방법, 푸리에 급수, 및 편미분방정식 등을 다루게 된다.

기초해부생리학 (Basic Anatomy and Physiology)

인체의 구조 및 생리적 기전을 이해하여 의생명융학공학 분야에서 인체에 적용할 다양한 기술 개발을 위해 기본적으로 갖추어야할 기초를 습득한다.

회로이론 (Electric Circuits Theory)

전자기계 시스템을 구성하는 기본 전자기 소자의 소개 및 공통실험 장비 사용법을 통한 선형회로, 연산증폭기, 논리회로 등 전기전자 소자의 실용적 응용을 소개한다.

데이터과학입문 (Introduction to Data Science)

데이터 분석 및 모델링의 기초가 되는 통계학 이론과 데이터 취득, 가공, 시각화, 분석 등을 위한 컴퓨팅 역량을 실제 데이터를 기반으로 학습한다.

의생명기초실험(I) (Biomedical Basic Lab (I))

의생명공학의 기본적 소양을 함양하기 위하여 회로이론 및 기초해부생리학 과목에서 학습한 이론들을 중심으로 학생들이 다양한 실습 과정을 통해 보다 깊이 이해하기 위한 실험을 진행한다.

의생명기초실험(II) (Biomedical Basic Laboratory (II))

의생명공학의 기본적 소양을 함양하기 위하여 2학년 2학기 전공필수 과목들에서 학습한 이론들을 중심으로 학생들이 다양한 실습 과정을 통해 보다 깊이 이해하기 위한 실험을 진행한다.

전자회로 (Microelectronic Circuits)

전자회로를 구성하는 여러 소자 (다이오드, OP-Amp, MOSFET) 에 관해 다룬다. 학생들이 이러한 소자로 구성된 기본 회로의 동작 원리를 설명하고, 선형 증폭기와 스위치에 대해 원하는 특성을 갖도록 회로를 설계하는 능력을 갖도록 한다.

신호및시스템 (Signals and Systems)

신호와 시스템의 개념과 급수 및 푸리에 변환, z 변환 등의 신호처리 방식의 이론 정립하여 생체 신호 처리 분야의 기초를 익힌다.

생체전자기학 (Biomedical Electromagnetics)

극성을 지닌 물질과 빛과의 전기적, 자기적 상호작용을 이해하는 전자기학은 맥스웰의 4 가지 방정식으로 요약되며 매질 내 전자기파 파동방정식으로 압축된다. 의생명융합공학 분야의 센서, 생체신호, 신호처리, 신물질 개발에 적용될 수 있는 전자기학의 기본원리를 이해한다.

생체계측 (Biomedical Instrumentation)

회로적 이론 및 OP-amp 의 활용, 주파수영역의 시스템 모델링과 시스템의 시간응답을 이용한 다수의 서브시스템의 표현, 과도상태와 안정상태 분석과 시스템 설계 방식에 대한 지식을 배워 인체 신호의 계측 및 다수의 서브시스템의 표현, 과도상태와 안정상태 분석과 시스템 설계을 실험으로 구현한다.

바이오센서공학 (Biosensors)

생체의 다양한 신호츨 측정하기 위한 전기적, 화학적, 기계적, 광학적 센서의 기본 동작원리를 이론적으로 익힌 후 바이오센서의 다양한 응용분야에 대해 배운다.

의생명공학실험(I) (Biomedical Engineering Laboratory (I))

의생명공학의 기본적인 실험방법을 이해하기 위해 생체계측을 위한 instrumentation을 설계하고 다양한 생체신호를 측정, 처리해보고 바이오센서와 관련된 기전 및 동작을 실습을 통해 심화한다.

의료영상 (Biomedical Imaging)

X-ray, MRI, PET, 초음파, EEG 등의 다양한 인지 및 의료 영상 기기의 물리적 원리 및 응용 방식에 관한 지식을 배우게 된다.

의생명공학실험(II) (Biomedical Engineering Laboratory (II))

의생명공학실험 I에서 익힌 의생명공학의 기본적인 실험방법을 심화하기 위하여 의료영상, 조직공학 교과목과 관련된 실습을 진행한 후 팀별로 설계프로젝트를 진행한다.

의생명공학특강 (Lectures on Biomedical Convergence)

의생명설계프로젝트 (Biomedical Design Project)

각 교수 연구실에서 진행되고 있는 첨단 연구의 기본 개념을 이해하고 직접 참여하여 창의적 아이디어를 내는 종합설계 프로젝트 위주의 실험 실습 중심의 과목이다.

유기화학 (Organic Chemistry)

공유결합의 특징, 탄소화합물의 구조, 산-염기이론, 유기입체화학 등의 원리와 개념을 이해하고, 알칸, 알켄, 디엔, 벤젠 등에 적용시키며 기본 유기반응 메커니즘에 관한 지식을 습득 한다.

정보의학개론 (Introduction to Medical Informatics)

전자의무기록. 영상의학자료, 처방과 치료 및 보험 관련 정보(건강보험공단 및 심평원 빅데이터)등 의학 영역에서 생성되는 다양한 데이터와 생물정보학 영역의 기초 의생명 데이터 등에 대해 이해하고, 이들을 통합적으로 활용하고 분석하여 의학 발전에 기여할 수 있는 방안을 모색한다.

디지털시스템 (Digital System)

디지털 시스템의 기본이 되는 논리회로의 기초를 익히기 위하여 부울대수 및 부울함수, 게이트 동작, 조합논리 및 순서논리회로 이를 응용한 레지스터, Decoders, Ecoders, Multiplexers, 비교기, 덧셈기, 뺄셈기, ALU, 곱셈기 구조 등을 연구한다.

생화학 (Biochemistry)

생물체의 구성 성분 및 생물체 내에서의 생리작용을 화학적으로 분석하는 이론을 배운다. 생체 물질의 구조, 작용기능, 물질대사 등을 배우며, 단백질, 탄수화물, 지질, 핵상등 세포를 구성하는 물질의 구조와 기능에 대해 배운다.

데이터분석과시각화 (Data Analysis and Visualization)

데이터 분석 및 시각화에 쓰이는 프로그래밍 도구에 대한 심화 학습과 함께 정보와 데이터를 인지적, 그래픽적 관점에서 분석하고 시각화하는 방법을 학습한다.

확률과응용 (Introduction to Probability and Its application)

확률의 정의, 공리와 기초이론, 확률 변수, 여러 가지 이산, 연속 확률 변수/분포, 확률변수의 가공, 하나 이상의 확률 변수, 확률변수간의 상관관계와 독립, 중심극한정리와 신뢰구간, 확률과정 등의 확률 이론을 공학 응용과 연계하여 학습한다.

생체재료 (Biomaterials)

공학적 재료로서 생화학적 인자나 생리활성 물질 등과의 유기적인 조합을 통해 세포 미세환경 조절 및 세포외 기질 재구성에 필수적인 역할을 하며, 또한 3 차원적 세포배양을 위한 지지체를 구성하여 신체 각 부위의 불가역적 질병이나 손상에 대한 대체 시술과 같은 재생의학 분야에 활용되기 위한 생체재료의 기본 개념 및 원리에 대하여 배우게 된다.

반도체공학 (Semiconductor Engineering)

각종 반도체 소자에 공통적으로 활용되는 기본 반도체 구조를 이해하는 것에 역점을 두어, 다이오드, 트랜지스터기본 소자의 특성 및 반도체의 구동원리에 대해서 설명하도록 한다.

분자세포생물학 (Molecular Biology)

생명현상을 탐구하는데 있어서 생물체의 최소단위인 세포의 기본적인 성질을 분자수준에서 이해하는 학문이다. DNA 에 내재된 유전정보의 발현과 조절, 세포의 내, 외부의 자극에 의한 반응과 관련된 신호전달체계 등을 다루게 된다. 세포분열, 분화, 성장, 그리고 암 과 같은 질병 등에 대한 이해를 분자 수준에서 단백질간의 상호작용으로 인식하여 배우게 된다.

조직공학 (Tissue Engineering)

생체조직공학은 전통적인 생명과학, 의학 및 공학의 기본 개념과 기술을 통합･응용하는 학문 분야이면서 첨단 과학기술을 바탕으로 하고 있기 때문에 발전 속도가 빠르므로 이와 관련한 세포시트공학, 줄기세포, 세포치료제, 나노의학, 인공장기 등과 같은 다학제적 개념에 대한 이해를 바탕으로 창의적인 사고력 신장을 목표로 한다.

생체역학 (Biomechanics)

신체 내에서의 역학적 현상 뿐 아니라 나노 및 바이오 소재의 기계적 거동에 대해 이해하는데 초점을 둔다. 재료의 탄성, 비탄성, 소성 변형 등에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 하여 최근 이슈화되고 있는 나노스케일에서의 나노재료 및 생체재료의 특이한 기계적 성질 및 거동에 대한 이해를 증진시키는 것을 목표로 한다.

디지털생체신호처리 (Biomedical Digital Signal Processing)

심전도, 근전도, 뇌파, 체온, 신경신호 등 다양한 형태의 생체신호를 컴퓨터를 이용하여 처리하는 이론을 배운다. 주파수 분석, 상관계수, 필터링, 매핑, 파라미터 추출, 피크 검출 등의 수학적 바탕을 익힌 후에 다양한 실습 과제를 통해 구현해본다.

신경공학및뇌공학 (Neural and Brain Engineering)

신경과 접속하여 신경신호를 기록하거나 신경을 자극하여 다양한 질환을 치료하고자 하는 신경공학 및 뇌공학의 기초에 대해서 익힌다. 신경해부학 및 신경생리학의 기초를 먼저 소개한 후 이를 기반으로 신경 및 뇌와 접속할 수 있는 신경 인터페이스 기술의 최신 연구 결과들들 소개한다.

인공지능 (Artificial Intelligence)

각종 search 기법, 지식 표현법, 추론 방식 및 학습 이론 등을 소개하고, 이를 바탕으로 현장의 문제해결을 위한 고급 기술로서 널리 활용되고 있는 planning, uncertain reasoning, learning 등의 원리와 응용에 대해 공부한다

바이오나노마이크로공학 (Bio Nano and Micro Engineering)

체내외에서 생체시스템과 접속할 수 있는 마이크로/나노 스케일에서 물리적 현상을 이해하기 위하여 고체, 유체, 열, 전자기 및 광학 측면에서 미세공정 기초 지식을 정리하고, 이를 기반으로 하는 바이오 MEMS/NEMS의 응용분야의 소개, 디자인 및 실용화에 필요한 이론을 강의한다.

나노소재응용 (Nanomaterials and Applications)

의생명융학공학 분야에 적용될 수 있는 다양한 바이오 소재의 합성 및 분석에 관한 기초 및 응용 실험 기법을 배운다.

생체광학 (Biomedical Optics)

광학기술을 의공학적인 분야에서 적용하기 위한 수업이다. 전자기학을 바탕으로 광학의 주요 원리들을 학습한 후에 이를 의공학적으로 적용방법을 플라즈모닉스, 체내현미경, 생체계측을 위한 광소자 등의 응용예시를 통해 배운다.

유기소자 (Organic Devices)

고분자의 물성, 합성 및 기능성 소재로의 응용에 대해 주로 배우고, 최근 관심받는 유기 나노소재인 그래핀, 유기 반도체, 유 / 무기 하이브리드의 특성과 이를 바탕으로 생체 소자 및 센서 등으로의 응용에 대해 공부한다.

의료영상정보처리 (Medical Image Processing)

자기공명영상장치, 초음파스캐너, CT, 핵의학영상장치 등 각종 영상장비에 사용되는 영상재구성법에 대해서 이해하고, 각종 의학영상시스템으로 얻어진 영상을 처리하는 방법을 배운다.

바이오미세유체역학 (Bio Microfluidics)

차세대 질병진단 및 새로운 생물학적 연구 방법론을 위해 최근 많이 응용되고 있는 미세유체역학의 역학적 기초이론과 함께 랩온어칩, 약물전달 등으로의 응용을 배운다.

의료기기제도및산업 (Medical Device Regulations and Industry)

국내 시장 및 글로벌 시장에서 의생명공학을 바탕으로 한 의료기기 산업의 전반에 대해서 배운 후 의료기기 및 바이오테크 제품의 개발에서 상품화까지의 규제 및 제도와 관련된 사업화 전반에 대해서 배운다.

통계유전학 (Statistical Genomics)

유전체 관련 대용량 자료 분석을 위한 통계 이론을 학습하고 대규모 유전체 데이터 적용하는 방법을 배운다.

마이크로프로세서 (Microprocessor)

마이크로프로세서의 원리와 구성, 기능, 언어구성, 작동법 등을 배우고 이를 이용한 의생명공학 관련 응용 시스템 설계를 배운다.

바이오소재공정 (Biomaterials Fabrication)

바이오 물질에 대한 물성, 합성 및 기능성 소재로의 응용에 대해 주로 배우고, 최근 관심받는 유기 나노소재인 그래핀, 유기 반도체, 유 / 무기 하이브리드의 분자 구조, 특성을 배우고 이들 재료를 바탕으로 한 광전자 소자 응용, 바이오 응용, 센서 등 다양한 응용에 대해 공부한다.