화학생물공학부: 반응공학

 

 

안녕하세요! 공우 12.5기 화학생물공학부 임정욱이라고 합니다!!
화학공학이라는 전공은 과연 무엇을 하는 전공일까요? 저는 고등학생 때 화학공학과로 입시 원서를 넣으면서 “화학공학과는 화학을 응용해서 뭔가를 하는 곳이겠구나” 하는 생각을 했습니다. 그런 이유에서, 화학공학과를 쓰는 이유로 학생 때 재미있게 배웠던 화학을 응용하고 싶다고 자기소개서에 어필했던 기억이 있네요. 어떻게 보면 맞는 말이지만, 너무 뜬구름이긴 하죠…! 제 경우엔, 대학에 와서도 화학공학이 뭔지, 정확히 어떤 것을 하는 학문인지 헷갈려 했던 기억이 있습니다. 그럴만도 한게, 처음에 입학해서 배우는 내용들은 주로 일반화학, 물리화학같이 이후에 배울 과목들의 기초를 위해 배우는 과목들이 많기 때문입니다. 이랬던 제가 처음으로 ‘이게 화학공학자들이 하는 일이구나’를 느꼈던 과목이 바로 반응공학이었습니다. 그러면, 반응공학에서는 어떤 내용들을 배우게 될까요?

1. 수업 개요

반응공학이라는 말을 풀어서 보면, 반응에 대해 다루는 공학이라고 생각할 수 있습니다. 그 말대로, 반응공학에서는 화학 공장에서 어떻게 하면 가장 많은 물질을 얻을 수 있을 지 화학 반응이 일어나는 기기를 설계하게 됩니다. 반도체를 만드는 공장, 플라스틱을 만드는 공장, 배터리를 만드는 공장 모두 반응물을 넣어서 생성물을 만드는 공장이라고 간단히 생각할 수 있습니다. 이러한 공장을 만들 때는 어떤 부분이 중요할까요? 여러 가지 부분이 있겠지만, 그 중 한 가지는 화학 반응이 일어나는 조건을 잘 설계해서 반응이 효율적으로 일어날 수 있도록 하는 것입니다. 즉, 여러분들께서 직접 화학을 배웠던 내용을 응용해서 직접 공장의 중요한 부분인 반응을 설계하는 화학공학을 느낄 수 있는 과목이 바로 반응공학이라고 할 수 있겠네요!

2. 수업 내용

반응공학에서 어떤 것들을 배우는지 보다 자세하게 알아볼까요? 앞서 이야기한 내용과 같이, 반응공학에서 다루는 대상은 반응이 일어나는 곳, 즉 반응기의 설계입니다. 어떤 조건에서 어떤 반응기를 사용해야 하는지 등을 크게 배우게 된다고 할 수 있습니다. 세부적으로 나눠보면 아래와 같은 순서로 반응기의 설계와 관련되는 내용을 배우게 됩니다.

• 반응기의 설계를 위한 기본 지식 (몰 수지식, 반응 속도, 화학양론 등)
• 일정한 온도에서의 반응기 (기체 반응/액체 반응, 여러 반응기의 종류에 따라)
• 다중 반응 (여러 반응이 동시에 일어날 때)
• 반응 메커니즘 & 생반응기
• 촉매 반응 (촉매 반응의 반응 속도, 메커니즘, 촉매가 있을 때의 반응기)
• 온도가 일정하지 않을 때의 반응기 & 비정상상태일 때의 반응기 (들어오는 양과 나가는 양이 다름)

이런 내용들을 배우면서 각각의 조건에서, 각각의 반응기들이 주어져 있을 때 최적의 부피, 조건 등을 계산하게 됩니다.

3. 정리하면서 - 팁 & 얻어갈 수 있는 점

반응공학은 앞서 이야기한 내용과 같이, 여러 가지 조건이나 반응기에 대해 ‘계산’을 진행하는 과목입니다. 즉, 실제로 문제를 해결할 때 있어서는 각각의 식을 잘 이해하고 계산을 꼼꼼히 하는 것이 중요하다는 점을 알 수 있습니다! 이러한 특징때문에 실제 반응공학을 배울 때는 사람마다 조금씩 취향이 갈릴 수도 있을 것 같네요…! 그렇지만 반응공학의 앞부분, 반응공학 1은 화학생물공학부에서 필수적으로 들어야 하는 중요한 과목인 만큼, 잘 연습하는 것이 중요하다고 이야기할 수 있겠네요!

마지막으로, 반응공학을 배우게 된다면 나중에 공정 설계나 제어를 할 때 기본이 되기도 하고, 촉매 반응을 이해하거나 이외의 다양한 반응을 화학공학자로서 다룰 때 많은 도움이 되는 만큼, 여러분들께서 반응공학이라는 과목에 흥미를 가질 수 있으면 좋겠네요!!