프레팅 피로와 마모 거동에 대한 연구는 기계 부품의 내구성과 신뢰성을 향상시키기 위한 핵심 분야입니다. 본 연구실에서는 고온 환경에서의 프레팅 피로 특성, 다양한 합금(특히 인코넬 690, Incoloy 800 등)의 프레팅 마모 특성, 그리고 원자력 발전소 증기발생기 튜브와 같은 실제 산업 현장에서의 적용 사례를 중점적으로 다루고 있습니다. 이를 통해 기계 시스템의 수명 예측과 유지보수 전략 수립에 기여하고 있습니다. 실험적 접근과 더불어 3차원 유한요소해석(Finite Element Analysis)을 활용하여 마모 및 피로 거동을 정량적으로 분석합니다. 특히, 다양한 하중 조건과 환경 변화(온도, 습도 등)에 따른 재료의 거동 변화를 체계적으로 평가하고, 실험 결과와 해석 결과를 비교하여 신뢰성 있는 데이터베이스를 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 산업 현장에서의 실질적인 문제 해결에 직접적으로 연결되며, 특허 출원 및 산업체와의 협력 연구로 이어지고 있습니다. 향후에는 신소재 개발 및 복합재료의 프레팅 피로 특성 연구로 확장하여, 미래형 기계 시스템 및 에너지 설비의 안전성 향상에 기여할 계획입니다. 또한, 마모시험기와 같은 자체 개발 장비를 활용하여 다양한 조건에서의 실험적 검증을 지속적으로 수행하고 있습니다.

복합재료의 기계적 특성 해석은 경량화와 고강도화가 요구되는 현대 산업에서 매우 중요한 연구 분야입니다. 본 연구실은 섬유강화 복합재료(Fiber-Reinforced Composites)의 압축 강도, 미시좌굴(micro-buckling) 및 미시킹킹(micro-kinking) 현상, 그리고 샌드위치 구조물의 최적 설계 등 다양한 복합재료의 구조적 거동을 심층적으로 분석하고 있습니다. 이를 통해 복합재료의 설계 및 적용에 필요한 이론적 기반을 제공하고 있습니다. 특히, 유한요소해석을 통한 반복 구조물(Periodic Structures) 및 다공질 재료의 유효 물성치 계산, X-선 투과율과 구조적 성능을 동시에 고려한 의료기기용 샌드위치 복합재 설계 등 다양한 응용 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 항공우주, 자동차, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능 경량 구조물 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 향후에는 나노복합재료, 스마트 소재 등 첨단 신소재의 기계적 특성 해석으로 연구 범위를 확장할 계획입니다. 또한, 실험적 검증과 수치해석의 융합을 통해 복합재료 구조물의 신뢰성 평가 및 최적 설계 기술을 지속적으로 발전시킬 예정입니다.