화학공학 전공 맛보기

깁스 자유에너지

Gibbs Free Energy

일정한 온도와 압력에서 반응이 자발적으로 일어나는지를 판단하는 열역학적 함수. 이면 자발적 반응.

화학 퍼텐셜

Chemical Potential

어떤 성분의 물질량이 1몰 변할 때 계의 자유에너지가 변하는 정도. 상평형과 반응평형을 판단하는 기준.

상평형과 라울의 법칙

Phase Equilibrium & Raoult's Law

혼합물에서 각 성분의 증기압이 몰분율에 비례한다는 법칙. 증류 공정 설계의 이론적 기반.

퓨개시티

Fugacity

실제 기체나 혼합물이 이상 기체에서 벗어나는 정도를 보정한 유효 압력 개념. 비이상적 계의 상평형 계산에 사용.

아레니우스 식

Arrhenius Equation

반응 속도 상수가 온도에 따라 어떻게 변하는지를 나타내는 식. 활성화 에너지 가 클수록 온도 민감도가 커짐.

회분식 반응기

Batch Reactor

반응물을 한 번에 투입하고 반응이 끝날 때까지 배출하지 않는 반응기. 실험실 규모나 소량 생산에 주로 사용됨.

연속교반탱크반응기

Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR)

반응물을 연속적으로 투입하고 완전히 혼합된 상태로 반응시켜 연속적으로 배출하는 반응기. 반응기 내부 농도가 균일함.

플러그흐름반응기

Plug Flow Reactor (PFR)

유체가 관을 따라 흐르며 반응이 진행되는 반응기. 유체 요소가 서로 섞이지 않고 순서대로 흐른다고 가정함.

반응차수

Reaction Order

반응 속도가 반응물 농도의 몇 제곱에 비례하는지를 나타내는 지수. 실험적으로 결정되며 반응 메커니즘을 추론하는 단서가 됨.

픽의 확산 법칙

Fick's Law of Diffusion

농도 기울기에 의해 물질이 이동하는 확산 속도를 기술하는 법칙. 분리 공정, 물질 전달 설계의 기본.

푸리에 열전도 법칙

Fourier's Law of Heat Conduction

온도 기울기에 의해 열이 전달되는 속도를 기술하는 법칙. 열교환기 설계의 기초.

뉴턴의 점성 법칙

Newton's Law of Viscosity

유체 내 속도 기울기에 비례해 전단응력이 발생한다는 법칙. 점성 유체의 운동량 전달을 기술함.

경계층 이론

Boundary Layer Theory

고체 표면 근처에서 점성 효과가 두드러지게 나타나는 얇은 층을 다루는 이론. 열/물질 전달 계수 계산에 필수적.

증류

Distillation

끓는점 차이를 이용해 혼합물을 성분별로 분리하는 공정. McCabe-Thiele 도해법으로 이론단수를 설계함.

흡수

Absorption

기체 혼합물 중 특정 성분을 액체 용매에 녹여 분리하는 공정. 공정 가스 정제 등에 널리 쓰임.

추출

Extraction

용해도 차이를 이용해 한 액체(또는 고체)에서 원하는 성분을 다른 용매로 옮겨 분리하는 공정.

막분리

Membrane Separation

선택적으로 투과되는 막을 이용해 혼합물을 분리하는 공정. 해수 담수화의 역삼투가 대표적.

물질수지와 에너지수지

Mass & Energy Balance

공정에 들어오고 나가는 물질과 에너지가 보존된다는 원리를 이용해 공정 변수를 계산하는 화공 설계의 가장 기본적인 도구.

공정흐름도

Process Flow Diagram (PFD/P&ID)

공정 전체의 장치, 흐름, 계측/제어 요소를 표준 기호로 나타낸 도면. 플랜트 설계와 운영의 기본 문서.

공정 제어 루프

Process Control Loop

센서로 측정한 변수를 목표값과 비교해 제어기가 밸브 등 조작 변수를 조정하는 피드백 구조. 온도, 압력, 유량 제어에 사용.