화학 및 실험 1 (Chemistry and Experiment 1)

물질을 구성하는 기본 입자와 입자들의 결합 방식에 대해 알아보고 결합 방식의 차이에 따른 물질의 물리적, 화학적 성질의 차이를 이해한다. 화학 반응이 일어날 때 양적인 관계와 반응 시 출입하는 열량에 대해서 알아보고 실생활에서 접할 수 있는 화학 현상에 적용해 본다. 분자 간에 작용하는 여러 가지 힘과 그 힘에 따른 물질의 성질 차이를 이해하고, 물질의 3가지 상태와 용액의 성질에 대해서도 알아본다. 또한 화학 변화의 거시적 특성, 화학 반응과 변화 등을 다루어 학생들에게 화학을 포괄적으로 이해시키고자 한다. 화학 반응의 속도와 평형에 대해 이해하고 이를 산-염기 반응에 적용한다.

일반화학 1 (General Chemistry 1)

화학은 물질을 대상으로 삼으며, 물질의 구조와 변화 및 성질 등을 연구하는 학문으로서 물리학 및 생물학과 더불어 순수 자연과학에서 가장 중요한 학문분야이다. 일반화학1에서는 화학의 기초적인 것부터 시작하여 화학결합, 양자역학, 유기화학, 무기화학, 분광학 등의 분야를 학습하게 된다.

일반화학 2 (General Chemistry 2)

화학 및 실험1, 화학 및 실험2에서 공부한 내용을 좀 더 심화된 내용으로 구성하여, 분자 수준에서 거시적인 변화를 이해하고 설명한다. 물질의 상태, 기체분자 운동, 용액의 성질과 현상, 열역학의 기본 개념, 화학반응 및 화학평형, 화학반응 속도, 핵화학을 다루어 생활에 적용하고 응용할 수 있도록 지도한다. 물리 및 다른 과학 과목과의 연계성을 충분히 강조하여 종합적이고 융합적인 사고를 할 수 있도록 한다. 또한 화합물질의 성질과 이용 및 화학공정에 대해서도 알아본다.

일반화학실험 1 (General Chemistry Lab 1)

일반화학1 교과내용에 해당하는 주제를 선택하여 실험활동을 통해 교과내용에 대한 관심과 이해도를 높이고, 화학실험에 필요한 실험기술과 실험결과 처리방법을 배우게 한다.

일반화학실험 2 (General Chemistry Lab 2)

일반화학2 교과 내용에 해당하는 주제를 선택하여 실험활동을 통해 교과내용에 대한 관심과 이해도를 높이고, 화학실험에 필요한 실험기술과 실험결과 처리방법을 배우게 한다.

생활속의 화학 (Chemistry in Life)

화학은 물질의 구조, 반응, 변화에 대해 연구하는 학문이다. 물질은 공간을 차지하는 그 무엇이며 우리가 만지고, 냄새 맡고, 보고, 들을 수 있는 것이다. 그러나 보통 화학을 접하는 학생들은 너무 학문적으로만 접근하여 화학이 우리와 얼마나 친숙한 학문인지를 잊고 사는 경우가 많다. 그래서 본 강좌에서는 우리의 생활 속에 얼마나 많은 화학적 현상과 유용한 화합물들이 있는지를 알고, 그 것들을 탐구해 봄으로서 좀 더 화학에 친근감을 갖게 하기 위함이 목적이다. 또한 이 강좌는 주제별로 학생들이 발표를 하고 그것에 대해 상호 토론과 상호 평가를 하는 학생 주도적 수업이다. 그리고 이때 교사는 코치의 역할을 수행한다.

화학과 에너지 (Chemistry and Energy)

화학 반응에 대한 지식을 바탕으로 물리학의 원리와 측정기술을 사용하여 다양한 물질의 상태 변화 그리고 화학 변화와 반응에 따른 에너지의 변화를 학습한다. 일반화학에서 다루는 물체의 거시적인 성질과 에너지를 심층적으로 공부하며 주요 개념과 이론을 소개한다. 화학에서 평형을 논의하는데 필요한 개념을 발전시키고, 평형에서의 용융이나 증발과 같은 물리적 변화 그리고 전기화학과 연쇄반응에 의한 에너지 변화를 다룬다. 이러한 에너지 변화를 열역학, 특히 자유에너지, 엔탈피와 엔트로피를 가지고 논하며, 그리고 물질의 화학퍼텐셜로부터 평형과 자발적 변화의 방향에 관한 통합적인 개념을 배운다.

기초유기화학 (Fundamentals of Organic Chemistry)

유기화합물은 인간을 포함하여 우리 주변의 모든 물질에 존재한다. 유기화학은 유기화합물의 구조와 특성을 이해하는 교과목이다. 본 교과목에서는 유기화합물의 작용기(functional group)에 따라 명명법과 그 구조적인 특성을 이해한다. 또한 유기화합물의 반응성을 반응메커니즘을 통해 이해한다. 유기화합물이 나노화학, 바이오화학, 생화학, 그리고 초분자화학 등의 다양한 분야에서 응용성을 알아본다.

나노화학의 입문 (Introduction to Nanochemistry)

현재 많은 관심을 모으고 있는 나노 다공체, 그래핀, 카본나노튜브, fullerene, 활성탄, 금속유기골조, 제올라이트 등의 나노 소재들의 종류 및 응용성에 대해서 배운다. 그리고 나노 다공성물질의 최근 연구 동향 및 응용에 대해서도 알아본다. 이러한 나노 다공체의 성질 및 응용성을 이해하기 위해서 무기화학의 기초적인 지식을 배우고, 이들의 결합을 이해하기 위해서 원자구조 및 결합이론을 배운다. 또한, 이 들의 구조 및 응용성을 이해하기 위해 대칭과 군론, 분자오비탈을 공부하고, 시각화프로그램을 이용하여 직접 구조를 보면서 이해하도록 한다.

기초분석화학 (Fundamentals of Analytical Chemistry)

화학은 분자과학으로 물질의 조성과 구조, 성질을 규명하고 물질이 다른 물질로 변화하면서 일어나는 반응과 이에 수반하는 에너지의 출입 등을 연구하는 과학이다. 고전적인 분석(적정, 무게법, 비색법)과 기계를 사용하는 기기분석(분광법이나 전기화학적 방법)의 기본적인 방법을 익히고 적절한 분석법을 찾고 선택하는 과정을 습득하여 향후 실험이나 연구에 도움이 되게 한다. 토론 중심의 수업 및 프로젝트 수행을 통한 정성 및 정량분석을 이해하고, 다양한 프로젝트를 통해서 자료의 통계처리 및 분석기기의 원리와 응용을 체험하고 이해한다.

분광학입문 (Spectroscopy)

분광학은 물리학과 화학에 기초하여 양자 역학 및 빛과 물질의 상호작용에 대한 근본적인 연구에서부터 이를 이용하여 분자의 물리 화학적 성질을 측정하고 규명하는 학문이다. 분광학입문 강의는 교과서로 배운 화학, 특히 양자화학에서 배운 지식을 이용하여 분자의 구조와 화학적 성질을 측정하는 방법을 배운다.

화학세미나 (Chemistry Seminar)

화학은 우리의 실생활과 밀접한 관련성을 가진 학문분야이다. 최근 활발히 연구되고 있는 나노화학, 바이오화학, 의약화학, 초분자화학, 전기화학 등의 다양한 연구 분야의 내용들 중에서 학생들의 관심과 호기심에 따라 내용을 정해, 함께 토론하면서 실생활과의 연계성을 이해하도록 한다.

생물학 및 실험 1 (Biology and Experiment 1)

생명현상을 이해하기 위한 기초개념을 습득하는 것을 목표로 한다, 생명체를 이루는 분자의 특성, 세포의 구조와 기능, 물질대사 등을 통해 분자수준의 이해와 생화학적 배경을 다룬다. 또한 생명의 연속성으로서 유전의 의미와 유전 현상 및 생물의 진화과정에 대해 공부하며 이론과 실험도 접목시킨다. 더 나아가 인간의 면역계, 내분비계, 신경계의 구조와 기능을 배운다. 이와 같이 기본적인 생물지식과 생물학 연구 및 탐구에 필수적인 기능을 제공할 목적으로 구성되며 나아가 영어로 된 생물학 용어에도 익숙해 질 수 있을 것으로 기대된다.

일반생물학 1 (General Biology 1)

일반생물학1은 대학 기초 필수 교과인 일반생물학에 해당하는 AP 교과목이다. 일반생물학1의 중심 주제는 생체 분자와 물질대사를 다루는 생화학 분야, 세포의 구조, 분열, 신호 전달 및 세포 주기를 다루는 세포생물학 분야, 멘델 유전에서 후성 유전까지를 포함하는 유전학 분야, 그리고 DNA 복제에서 전사 발현과 번역의 과정 및 이의 조절을 포함하는 분자생물학까지 현대 생명과학의 중심 연구 분야들이 대다수 포함되어 있다. 이들 주제들은 인접 학문인 화학과 물리학과도 밀접한 관련이 있으며 수학이나 정보과학과 관련이 있는 생물정보학이나 시스템 생물학의 이해를 위해서도 필수적이다. 따라서 본 교과목에서는 현대 생명과학의 핵심 주제들에 대한 정확한 개념을 이해하고 응용 능력을 배양하는 데에 목표를 둔다.

일반생물학 2 (General Biology 2)

본 교과목은 일반생물학1에서 배운 기본적 생물 개념 및 생물지식 이해를 바탕으로 좀 더 심화된 생물학적 개념과 복합적인 생물구조를 배우는 것에 목표를 두고 있다. 이를 위하여 진화를 비롯한 인체의 구조와 기능에 대한 수업이 진행되며 과제, 토론, 발표 등을 통해 생물학 연구에 접근하는 방법 및 수준별 심화 학습까지 유도할 목적으로 구성되어있다. 본 교과에서 다루는 범위는 생물진화, 생물 구조와 기능, 생리학 (소화, 호흡, 순환, 배설, 면역, 발생, 신경, 운동) 부분이다.

일반생물학실험 (General Chemistry Lab)

이 실험교과에서는 대학 일반생물학 수준에서의 기초적인 생물지식을 바탕으로 DNA technology의 기본적 기술을 연습하고 실제 응용 사례를 배우며 실험실의 안전수칙을 숙지하고 몸에 익힌다. 교과의 목표는 biotechnology의 다양한 원리와 실험에 응용되는 기술을 이해하고 연구결과 분석과 연구기록의 관리에 이르기까지 실험 환경에 익숙하도록 하는데 있다. 매주 2시간의 실험으로 진행된다.

생명과학탐구 (Exploring into Life Science)

생명과학탐구는 생명과학에 대한 통합적 이해를 통해 현대 지식 기반 사회의 민주 시민으로서 갖추어야 할 생명과학의 기초소양을 함양하기 위한 과목이다. 생명과학탐구는 과학적 논리 글쓰기, 자연 속에서의 인간, 진화와 생명의 연속성, 항상성과 건강, 물질대사 등의 대단원을 설정하고, 학습자의 경험과 관련된 주제를 중심으로 생명과학에 대한 관찰, 실험조사, 독서와 토론, 글쓰기 등 다양한 활동을 통하여 생명과학 탐구능력을 기르도록 한다. 또한 인간을 중심으로 생명현상을 통합적으로 이해하는데 초점을 맞추며 이를 기반으로 하여 일상생활에서 경험하는 생명과학 관련문제를 과학적으로 해결할 수 있는 능력을 기르도록 한다. 궁극적으로 생명과학에 대한 학생들의 흥미와 관심을 유발하여 심화된 생물학으로 연계할 수 있도록 하는 데에 목표를 둔다.

감염과 면역 (Infection and Immunity)

본 교과목에서는 인간과 같은 척추동물에 존재하는 면역 체계의 기본 구성과 작용 원리에 대하여 소개한다. 우리 몸의 면역 체계가 어떻게 구성 되어 있는지, 다양한 병원체에 대하여 우리 몸이 어떻게 대응하는지, 면역체계가 어떻게 자기 몸과 자기 몸이 아닌 것을 구분하는지, 특정 병원체를 어떻게 기억하고 대응하는지, 백신의 작용 기전과 그 효과는 무엇인지 등에 대하여 학습한다. 이를 통해 면역 체계가 감염 질환으로부터 우리의 몸을 어떻게 보호하는지에 대한 기본적인 원리와 생물학적 기전을 이해하게 된다. 또한 면역과 관련하여 학문적으로 의미 있는 주제를 발견하고 그 해결 방안을 제시할 수 있는 능력을 배양한다.

기초 뇌과학 (Basic Brain Science)

본 교과목에서는 인체에서 뇌의 기능과 역할 및 관련 질병들에 관한 기초 지식들을 폭넓게 이해하도록 한다. 이를 통해 뇌 과학에 대한 흥미를 높이고 대학에서 신경생물학을 공부할 때 필요한 배경지식을 쌓을 수 있도록 한다. 또한 신경생물학의 최신 연구동향과 관련 세부 분야에 대해 소개함으로써 학생들이 진로를 탐색하는데 도움이 될 것이다. 매 단원마다 기초적인 지식을 교사의 강의를 통해 습득하게 하고 그룹 프로젝트를 진행하여 신경생물학의 연구 주제들을 스스로 발견하고 문제를 해결하는 능력을 배양한다.

유전자의 이해 (DNA Science)

유전자의 이해는 학생들로 하여금 생물의 유전 현상에 대해 이해하도록 한다. 이 교과목에서는 멜델 및 모간의 고전적인 유전학에서 출발하여 왓슨과 클릭에 의해 DNA의 구조가 밝혀진 과정을 이해하고 유전자의 구조와 기능을 밝혀가는 과정에 대해 배우게 된다. 또한 최근 분자생물학의 발달과정을 배우고 분자생물학적 실험을 직접 실시하여 이론적으로 배우는 것을 몸으로 직접 경험하도록 한다. 실험을 통해 유전자에 대한 더 깊은 이해를 도모하며 유전자 실험 기법을 이해한다.

생물학세미나 (Biology Seminar)

생물학세미나에서는 생명과학에서 현재 각광 받고 있는 새로운 연구 분야에 대한 내용을 소개한다. 현대 생명과학의 주요 연구 분야에 대한 개괄적인 소개를 받고, 이를 바탕으로 하여 관련된 논문을 공부하며 학생 발표 및 토의를 통해 해당 분야에 대한 심화된 과학 지식을 습득하고 비평적 사고를 배양한다. 이를 통해 현대 생명과학의 흐름을 이해하고 새로운 연구 주제를 발굴 하는 등 생명과학자로서의 소양을 배양하고 진로를 개척하는데 기여하고자 한다.

생물학특강 (Special Topics in Biology)

전기화학에너지시스템 (Electrochemical Energy System)

우리의 일상생활과 밀접하게 관련된 가장 편리한 에너지 형태의 하나인 전기 에너지의 이론 및 응용에 관해 살펴본다. 전기 화학에서 다루는 기본적인 물리화학 현상을 배우고, 배터리, 태양 전지, 연료 전지, 전기 분해와 같은 대표적인 응용 분야의 원리에 대해 학습한다.

전기화학에서의 열역학 및 동역학, 전극 전위, 갈바니 및 전해 전지, 확산 및 대류 그리고 이동에 의한 물질 전달, 전도도. 전기 화학 이중층. 과전압. 전기화학 사용하는 기기 및 기술들. 순환 전압 전류법, 전기화학 임피던스 분광법. 인터컬레이션 프로세스. 부식. 혼합 포텐셜. 부식. 분극 곡선 등을 학습한다.

법과학 (Forensic Science)

지식정보화사회를 맞아 법과학 지식은 하루가 다르게 발전하고 있고 이와 관련된 범죄학, 과학수사, 법의학 등의 직업들도 증가하고 있어 법과학에 대한 바른 이해가 필요하다. 법과학은 과학적인 관찰과 실험을 통하여 수사 또는 재판에 필요한 지식이나 자료를 제공하는 생물학, 화학, 물리학 등의 기초 과학과 심리학, 정보학을 바탕으로 한 종합적인 기술과학을 말한다. 본 융합교과에서는 고대부터 현대까지 서양과 우리나라의 법과학의 역사를 살펴보고, 지문, 혈흔 검사, DNA검사 기법, 미세 증거, 현장 보존 및 수사 절차 등을 학습하고 실험을 병행한다. 법과학을 통하여 여러 가지 학문들이 어떻게 서로 협력하여 하나의 과학적 결론에 도달하는지를 이해하게 된다.