재료과학은 현대 문명의 기반이 되는 핵심 학문 분야입니다. 우리 주변의 모든 물건들은 각각의 목적에 맞는 재료로 만들어져 있으며, 그 재료들의 특성과 구조를 이해하는 것이 바로 재료과학의 역할입니다. 이 책은 고등학생들이 대학에서 배우는 재료과학개론의 핵심 개념을 미리 접할 수 있도록 구성되었습니다. 원자 구조부터 시작하여 금속, 세라믹, 고분자, 복합재료 등 다양한 재료의 특성과 응용 분야까지, 재료과학의 전반적인 내용을 쉽고 체계적으로 설명합니다.

본서는 재료의 기본 구조와 특성에서 시작하여 실제 공학적 응용까지 폭넓게 다룹니다. 원자 구조와 화학 결합, 결정 구조와 결함, 상평형과 상태도, 확산 현상 등 재료과학의 기초적인 개념들을 상세히 설명합니다. 또한 재료의 기계적, 전기적, 자기적, 광학적, 열적 성질에 대한 이해를 통해 다양한 공학 분야에서 재료가 어떻게 활용되는지 배울 수 있습니다. 특히 최신 기술 동향을 반영하여 나노 재료, 바이오 재료, 에너지 재료 등 첨단 소재에 대한 내용도 포함하고 있어, 미래 산업에서 재료과학의 중요성을 이해할 수 있습니다.

이 책은 단순한 이론 설명에 그치지 않고, 실제 재료의 선택과 설계, 가공 기술, 분석 기법 등 실용적인 내용도 다룹니다. 재료 선택의 기본 원칙, 다양한 재료 가공 방법, 최신 분석 기술 등을 소개함으로써, 독자들이 재료과학의 실제 적용 방식을 이해할 수 있도록 돕습니다. 또한 부식과 열화, 파괴와 피로 등 재료의 수명과 안전성에 관련된 주제들도 다루어, 재료의 전 생애주기에 대한 포괄적인 이해를 제공합니다.

이 책은 고등학생들에게 재료과학이라는 흥미로운 학문 분야를 소개하고, 대학 진학 후 전공 선택에 도움을 주고자 합니다. 쉬운 설명과 풍부한 사례를 통해 복잡한 개념들을 이해하기 쉽게 풀어냈으며, 각 장의 끝에는 요약과 연습문제를 수록하여 학습 효과를 높였습니다. 재료과학에 관심 있는 학생들뿐만 아니라, 이공계 진학을 고려하는 모든 고등학생들에게 유용한 지식과 통찰을 제공할 것입니다. 미래의 과학자와 엔지니어를 꿈꾸는 학생들에게 재료과학의 세계로 안내하는 훌륭한 길잡이가 될 것입니다.

1. 재료과학의 기초
2. 원자 구조와 결합
3. 결정 구조와 결함
4. 상평형과 상태도
5. 확산과 고체 반응
6. 기계적 성질
7. 강화 메커니즘
8. 파괴와 피로
9. 금속의 구조와 특성
10. 세라믹 재료
11. 고분자 재료
12. 복합 재료: 혁신적인 재료 조합의 세계
13. 전기적 성질
14. 자기적 성질
15. 광학적 성질
16. 열적 성질
17. 표면 및 계면 특성
18. 부식과 열화
19. 재료 선택과 설계
20. 재료 가공 기술
21. 재료 분석 기법
22. 나노 재료와 기술
23. 바이오 재료
24. 에너지 재료