현대 사회는 다양한 첨단 기술과 산업의 발전으로 인해 고성능 재료의 수요가 빠르게 증가하고 있다. 이러한 재료들은 항공우주, 자동차, 에너지, 전자 기기와 같은 첨단 산업에서 핵심적인 역할을 하고 있다. 따라서 재료의 변형과 강화 메커니즘을 이해하고 이를 활용하는 것은 금속공학, 재료공학, 신소재공학 및 기계공학을 전공하는 학부생, 대학원생, 그리고 관련 분야에 종사하고 있는 연구자들에게 매우 중요한 과제이다. 이 책은 재료의 변형과 강화 메커니즘에 대한 이론적 기초부터 실질적 응용까지 폭넓게 다루며, 독자들에게 재료공학의 핵심 개념을 체계적으로 제공하고자 한다. 첫 장에서는 재료 내부에서 발생하는 다양한 결함들, 예를 들어 점결함, 선결함, 면결함 및 체적결함의 종류와 특성을 살펴보고, 이러한 결함들이 재료의 물리적, 기계적 성질에 어떻게 영향을 미치는지 설명한다?. 이를 통해 독자들은 재료의 미세구조와 거시적 성질 간의 상호작용을 명확히 이해할 수 있다. 특히, 이 책은 저자가 지난 30년 이상 다양한 구조재료의 합금을 설계하고 최적의 공정을 개발하는 연구를 수행하면서 얻은 경험과 통찰을 기반으로 작성되었다. 재료의 변형 및 강화 메커니즘에 대한 이론뿐만 아니라, 연구 현장에서 중요하다고 판단된 내용을 체계적으로 정리하고, 실제 응용에도 적용이 가능한 내용을 포함시켰다. 독자들은 이 책을 통해 단순한 이론적 학습을 넘어, 실제 연구 및 산업 현장에서 활용할 수 있는 실질적이고 응용 가능한 지식을 얻을 수 있을 것이다. 이와 더불어, 전위론에 관한 설명은 기존의 교재들이 영문 교재를 단순히 번역하는 데 치중하며 놓쳤던 다양하고 중요한 내용을 포함하고 있다. 이 책은 전위의 생성, 이동, 상호작용, 그리고 이를 통한 소성 변형 메커니즘을 구체적이고 종합적으로 다루며, 현대 재료공학의 실제적 문제들을 해결하는 데 도움을 줄 수 있는 풍부한 자료를 제공한다. 기존 교재들과 차별화된 이 점은 독자들이 전위론과 그 응용에 대해 깊이 있는 이해를 얻는 데 큰 도움이 될 것이다. 재료의 강도를 증가시키기 위한 다양한 강화 기구들도 이 책의 주요한 특징이다. 고용체 경화, 석출 경화, 가공 경화, 결정립 크기 경화 등 각각의 메커니즘을 상세히 설명하며, 이를 통해 재료의 설계와 성능 최적화를 위한 이론적 기반을 제공한다. 특히, 신소재를 설계하고 개발하는 데 필요한 현대적 강화 전략과 설계 방법론을 다루어, 첨단 합금, 복합재료, 나노소재 설계에 실질적인 도움을 줄 것으로 기대된다?. 또한, 이 책의 그림을 작성하는 데 큰 도움을 준 국립순천대학교 MMCL(Micromechanics and Microstructure Control Laboratory)의 구성원들에게 깊은 감사를 전한다. 이들의 헌신적인 노력과 협력 덕분에 책의 시각 자료가 보다 명확하고 풍부하게 완성될 수 있었다. 이 자리를 빌려 다시 한 번 진심으로 감사의 말씀을 드린다. 아울러, 이 책의 후속작으로 2권이 준비되고 있음을 알려드린다. 2권에서는 파괴, 피로, 크립 등 재료의 기계적 거동과 관련된 내용을 심도 있게 다룰 예정이다. 이를 통해 재료공학 및 신소재 설계와 관련된 연구와 실무에 더욱 포괄적이고 실질적인 도움을 제공하고자 한다. 독자 여러분이 이 책을 통해 재료의 변형 및 강화 메커니즘에 대한 깊이 있는 이해를 얻고, 이를 기반으로 재료 설계 및 응용 연구에서 창의적이고 혁신적인 성과를 이루기를 바란다. 이 책은 단순히 학문적 지식을 전달하는 데 그치지 않고, 독자들이 미래 기술의 발전에 기여할 수 있는 통찰력과 실질적 도구를 제공하는 것을 목표로 하고 있다. 여러분의 학문적 여정과 연구 활동에 이 책이 든든한 동반자가 되기를 기대한다.

1장. 재료의 탄성 거동 3 1-1 서론 5 1-2 재료의 응력과 변형률과의 관계 7 1-3 응력과 변형률의 정의 12 1-4 응력 텐서의 표현 29 1-5 2차원에서 응력의 변환 39 1-6 3차원에서 응력의 변환 48 1-7 변형률의 기본 63 1-8 탄성영역에서의 응력-변형률 관계 76 1-9 탄성변형에너지 82 2장. 전위론 93 2-1 서론 95 2-2 재료의 격자 결함 96 2-3 전위 이동에 의한 슬립 113 2-4 조그, 킹크와 전위교차 122 2-5 전위이동 및 전위증식에 의한 소성변형 129 2-6 응력-변형 거동에 미치는 결정방위와 계면의 영향 143 2-7 슬립 이외 변형 모드 152 2-8 전위의 탄성 특성-전위의 분리 162 2-9 Peach-Koehler 식 184 2-10 일반 결정 구조에서 전위 189 3장. 강화기구 203 3-1 서론 205 3-2 장애물 기반 강화 : 결정 재료의 강화기구 소개 206 3-3 가공경화 213 3-4 결정립 크기 경화소개 218 3-5 고용체 강화 223 3-6 상부 항복점과 변형 시효 232 3-7 석출 경화 237 3-8 변형 구배 강화 245 4장. 고체의 소성 변형 261 4-1 서론 263 4-2 고체의 소성 변형 거동 265 Appendix 1. 강화 기구 289 A1-1 단위와 차원 291 A1-2 단위의 접두어 294 Appendix 2. 벡터와 행렬 296 A2-1 벡터 296 A2-2 행렬 309