형상환상압연 공정의 유한 요소 해석

외부에 둥근 홈이 있는 형상 링의 환상압연을 해석하였다. 이 공정에서는 두 롤 사이 근처에서만 변형이 발생하므로 계산 시간과 비용을 절감하기 위하여 두 롤 사이에 걸쳐있는 링의 일부만 해석하였다. 변형된 모습과 변형률 분포를 다음 그림에 보였다.

Machining Dynamics & Mechanics

· 가공시스템(선삭, 밀링, 연삭, 등등) 절삭력 모델링법 개발 & 원형가공 시스템의 기하학적 모델링 및 분석법 개발
· 시스템 모델링 및 진단 분석
· 채터 모델링 및 분석법 개발
· 웨이블렛 필터링 및 프랙탈 분석

여러 공학 문제에 유한요소법의 적용

유한 요소법은 이론 해를 구할 수 없는 여러 공학문제의 수치 해를 얻는데 적용될 수 있다. 그 해는 타당한 경계조건 및 정확한 재료의 물성치를 사용하는 경우 상당히 정확하다. 유한 요소 해석의 적용 예를 이 그림에 도시하였다.

전산유체 및 에너지시스템연구실

고로 노저부 유동해석

터빈 블레이드 유동해석

확률론적 피로균열전파 수명 예측 및 AE Technology에 의한 설비의 상태감시 및 진단

피로균열전파 저항의 공간적 변동을 고려한 피로균열 전파율의 해석. 피로균열전파 실험 결과를 균열전파 저항의 확률분포 및 자기상관함수를 결정하여, 피로 균열전파 수명을 신뢰성공학적으로 예측하는 연구와 더불어 Acoustic Emission 기술을 이용한 기계 및 설비의 상태감시 및 진단에 관한 연구를 수행

연료전지차량용 BLDC 블로워 모터 구동기 개발

연료전지차량을 위한 공조장치는 차량실내 및 연료전지의 온도조절을 위한 장치가 필요하며 연료전지의 높은 전압에서 고효율로 동작 가능해야 한다. 그리고 연료전지의 전압변동에도 안정한 동작을 보장하기 위한 연료전지차량용 블로워 모터 구동기가 필요하다. 블로워 모터는 우수한 제어성능을 보유하고 및 유지보수가 상대적으로 쉬운 BLDC(PMSM) 모터를 사용하는 경우가 증가하고 있어 이 모터를 위한 구동기(제어기)를 개발하였다.

대변형을 포함한 탄성 다물체동역학 해석

다물체 동역학을 기본으로 하여 기계시스템을 컴퓨터로 모델링하고 해석하여, 초기설계 단계에서 제품의 성능평가 및 성능향상 방안을 제시하는 연구를 수행하고 있다. 주요 연구 분야로써, 차량을 모델링하고 해석하며, 비선형 부품인 부싱의 동역학적 모델링 및 해석을 수행하고 있으며, 현가장치의 기구학적 설계 및 성능평가를 연구하고 있다. 또한, 고압회로차단기의 동역학적 모델링 및 동적 거동 시뮬레이션을 수행하고 있으며, 유동과 동역학 연계해석과 관련한 연구도 진행하고 있다. 또한 빔의 대변형 해석 프로그램을 개발하여 향후 많은 분야에 응용이 가능하다.

탄소나노튜브(carbon nanotubes, CNT)를 기반으로 하는 지능형 나노 복합소재(smart nano composite materials)를 연구

본 연구실은 탄소나노튜브(carbon nanotubes, CNT)를 기반으로 하는 지능형 나노 복합소재(smart nano composite materials)를 연구하며, 이를 활용한 생체모방 메카트로닉스 기술을 개발하고 있다. 이러한 연구 분야로는 구조물의 건전성 감시(structural health monitoring) 및 지능형 구조물 (smart structure)에 적용을 위한 나노 센서인 인공 뉴런 (artificial neuron) 개발 과 지능형 로봇 및 의공학 분야에 적용을 위한 CNT 인공근육 등이 연구 개발 되고 있다.

열제어 및 환경지속가능(Thermal Management and Eco sustainability)에 대한 연구

본 연구실은 전자 및 광전자 시스템의 최적화된 열제어와 방열시스템의 설계와 개발을 연구하고 있고, 환경지속가능을 위한 녹색기술에 대한 연구로 최적화된 열제어 및 방열시스템을 적용한 에너지 절감기술, 폐열에서의 에너지 수확기술, 광전모듈 (photovolaic module)등 신재생에너지 시스템의 효율과 신뢰성 향상을 목표로 하는 열제어 기술의 개발을 수행하고 있습니다.

진동 거동을 고려한 기계요소 설계

· 진동에 의해 유발하는 기계 시스템의 진동특성을 기반으로 기계요소 부품인 방진댐퍼, 지지마운트, 지지베어링 등의 설계, 해석, 시험평가가 주요 연구 분야이다. 응용 분야로 자동차 등의 이동수단 핵심 부품들을 설계하거나 평가하는 업무, 탄소복합소재 등 경량소재에 대한 동적특성 식별 및 모델링, 방진 모듈에 대한 최적설계를 수행함으로써 우수한 기계 요소부품 및 시스템을 디자인하는 것을 최종 목표로 한다.

계면(interfaces)가시화를 기반으로 한 다상 유동(two-phase) 및 상변화(phase change) 열전달에 대한 연구

· 본 연구실은 다상 시스템에서 표면 특성에 따른 마이크로-나노 스케일의 계면 거동 및 형태를 가시화하고, 이론적 해석을 통해 젖음성 현상 및 이에 따른 물질 및 열전달 현상에 대한 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라 원자력 발전소 크기의 대형시스템에 대한 안전 해석 및 검증 실험, 방사선 촬영 기반 PEMFC 진단기법 개발과 같은 응용 연구도 수행하고 있다.

지능형 이동 시스템 연구

· 본 연구실은 모바일 로봇 플랫폼의 주행 제어, SLAM(Simultaneous Localization And Mapping), 경로 계획 등에 관련한 기본 기술을 개발하고 있다. 또한, 이를 응용하여 스마트 AGV, 무인 방역로봇, 환자이승로봇, 안내 로봇, 무인 배송 로봇 등 모바일 플랫폼 기반 서비스를 제공할 수 있는 다양한 서비스 로봇 기술을 연구하고 있다.