REMSYS 연구실은 기계시스템디자인공학부 소속으로, 전산 파괴역학과 재료역학을 기반으로 한 구조 건전성 및 신뢰성 평가 분야에서 국내외적으로 높은 위상을 자랑합니다. 본 연구실은 원자력, 가스, 에너지, 석유화학 등 다양한 산업 분야의 핵심 기계 부품을 대상으로, 결함 성장, 파손 거동, 피로 및 손상 메커니즘을 정밀하게 해석하고 예측하는 첨단 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 3차원 유한요소해석, 확장유한요소법 등 다양한 수치해석 기법을 활용하여 실제 구조물의 복잡한 응력 상태와 결함의 진화 과정을 모사하며, 단기 및 고온 파괴, 미세구조 손상역학, 피로, 확률론적 파괴역학, 재료 구성모델링 등 다양한 재료 거동 특성을 반영한 해석법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 원전 배관, 압력용기, 파이프라인 등 고신뢰성이 요구되는 구조물의 수명 예측과 결함 허용 설계, 유지보수 전략 수립에 실질적인 기여를 하고 있습니다.
또한, 신뢰성 기반 기계 시스템 설계와 IT 융합 3D 디지털 프로토타입 평가 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 신뢰성 기반 설계는 구조물의 불확실성, 재료의 변동성, 하중의 다양성 등을 체계적으로 반영하여 실제 운용 환경에서의 안전성과 성능을 극대화하는 첨단 설계 방법론입니다. 3D 디지털 프로토타입 개념을 도입하여, 가상 환경에서 구조물의 거동을 정밀하게 예측하고, 다양한 설계 변수와 하중 조건에 대한 민감도 분석, 최적화 설계, 결함 성장 시뮬레이션 등을 수행합니다.
이와 더불어, AI-FEM(인공지능 기반 유한요소해석), 데이터 기반 비파괴검사 신뢰도 평가 등 최신 IT 기술과의 융합을 통해 미래형 스마트 설계 및 유지보수 시스템 개발에도 앞장서고 있습니다. 연구실의 연구 성과는 다수의 국내외 우수논문상 및 학술상을 수상하며 그 우수성을 인정받고 있으며, 산업계와의 협력 연구를 통해 실질적인 기술 이전과 현장 적용도 활발히 이루어지고 있습니다.
REMSYS 연구실은 앞으로도 기계 시스템의 구조 건전성 및 신뢰성 평가 분야에서 세계적인 연구 역량을 지속적으로 강화해 나갈 것이며, 첨단 IT 융합 기술을 바탕으로 안전하고 효율적인 미래 산업 환경 구축에 기여할 것입니다.
REMSYS 연구실은 전산 파괴역학과 연속체 및 미세구조 기반의 재료역학을 바탕으로 기계 부품의 구조 건전성 및 신뢰성 평가를 위한 첨단 해석 기법을 개발하고 있습니다. 특히 원자력, 가스, 에너지, 석유화학 등 다양한 산업 분야에서 사용되는 기계 부품의 결함 성장, 파손 거동, 피로 및 손상 메커니즘을 정밀하게 예측하는 것이 주요 목표입니다. 이를 위해 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis, FEA)과 확장유한요소법(XFEM) 등 다양한 수치해석 기법을 활용하여 실제 구조물의 복잡한 응력 상태와 결함의 진화 과정을 모사합니다.
연구실은 단기 및 고온 파괴, 미세구조 손상역학, 피로, 확률론적 파괴역학, 재료 구성모델링 등 다양한 재료 거동 특성을 반영한 해석법을 개발하고 있습니다. 또한, 실제 산업 현장에서 발생할 수 있는 다양한 하중 조건(내압, 굽힘, 지진 등)과 결함 형태(관통균열, 표면균열, 복합균열 등)를 고려한 실증적 평가 기법을 제시하여, 구조물의 안전성과 신뢰성을 극대화하는 데 기여하고 있습니다.
이러한 연구는 원전 배관, 압력용기, 파이프라인 등 고신뢰성이 요구되는 핵심 기계 부품의 수명 예측, 결함 허용 설계, 유지보수 전략 수립 등에 직접적으로 활용되고 있습니다. REMSYS 연구실의 연구 성과는 국내외 학술지 및 학회에서 다수의 우수논문상과 학술상을 수상하며 그 우수성을 인정받고 있으며, 산업계와의 협력 연구를 통해 실질적인 기술 이전과 현장 적용도 활발히 이루어지고 있습니다.
신뢰성 기반 기계 시스템 설계 및 IT 융합 3D 디지털 프로토타입 평가
REMSYS 연구실은 신뢰성 기반의 기계 시스템 설계와 구조 건전성 평가를 위한 IT 융합형 3D 디지털 프로토타입 시스템 개발에도 주력하고 있습니다. 신뢰성 기반 설계는 구조물의 불확실성, 재료의 변동성, 하중의 다양성 등을 체계적으로 반영하여, 실제 운용 환경에서의 안전성과 성능을 극대화하는 설계 방법론입니다. 이를 위해 확률론적 해석, 몬테카를로 시뮬레이션, 부분안전계수 개념 등 첨단 신뢰성 평가 기법을 적용하고 있습니다.
특히, 3D 디지털 프로토타입 개념을 도입하여, 실제 제품 제작 전에 가상 환경에서 구조물의 거동을 정밀하게 예측하고, 다양한 설계 변수와 하중 조건에 대한 민감도 분석, 최적화 설계, 결함 성장 시뮬레이션 등을 수행합니다. 이 과정에서 IT 기반의 설계 및 평가 플랫폼을 구축하여, 설계-해석-평가의 전 과정을 통합적으로 관리하고, 신속한 의사결정과 효율적인 설계 변경이 가능하도록 지원합니다.
이러한 연구는 원전, 에너지, 가스, 석유화학 등 고위험 산업 분야에서의 안전성 향상과 비용 절감, 신제품 개발 기간 단축에 크게 기여하고 있습니다. 또한, AI-FEM(인공지능 기반 유한요소해석), 데이터 기반 비파괴검사 신뢰도 평가 등 최신 IT 기술과의 융합을 통해 미래형 스마트 설계 및 유지보수 시스템 개발에도 앞장서고 있습니다.
Enhanced elastic stress solutions for junctions in various pipe bends under internal pressure and combined loading (90° ° pipe bend, U-bend, double-bend pipe)
Hong Seok-Pyo, Yoon Seok-Jun, Kim Dong-Jun, Kim Yun-Jae, Huh Nam-Su
INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING, 202412
2
Investigation of the Conservatism in Multiple Cracks Coalescence Criteria Using Finite Element-Based Crack Growth Analysis
Hong Chan-Gi, Lee Gi-Bum, Huh Nam-Su
APPLIED SCIENCES-BASEL, 202410
3
Engineering estimate of plastic collapse loads for cracked pipe bends under in-plane and out-of-plane bending
Hong Seok-Pyo, Lee Gi-Bum, Huh Nam-Su, Kim Yun-Jae
INTERNATIONAL JOURNAL OF PRESSURE VESSELS AND PIPING, 202408
