신소재응용시스템설계 연구실

기계공학부 장승환

신소재응용시스템설계 연구실은 기계공학부 소속으로, 고급 복합재료와 스마트 센서를 중심으로 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, ZnO 나노입자와 탄소 나노튜브를 이용한 스마트 센서, 전기활성 고분자를 이용한 자가발전 복합기능 패브릭, 그리고 복합재료 임플란트를 이용한 골절치료 시뮬레이션 기술 등이 주요 연구 분야입니다. 최근 3년간 중견연구자지원사업과 산업통상자원부 방위사업청 연구과제를 통해 드레이핑용 탄소 장섬유 강화 열경화성 시트제조 및 부품 성형기술 개발, 팬터그래프 경량화를 위한 복합재료 사양 및 성형 방안 연구 등 다양한 프로젝트를 성공적으로 수행하였습니다. 또한, 복합재료를 이용한 고속 차량 설계 및 폴리머 콘크리트의 기계적 특성 평가와 건강 모니터링 기술 개발에서도 두각을 나타내고 있습니다.

Advanced Composites

Composite Implants

Polymer Concrete

대표 연구 분야

연구 영역 전체보기

복합재료를 활용한 인공 근육형 세포배양장치 설계 및 분석

전기활성고분자(EAP)를 이용한 인공 근육형 세포배양장치의 설계와 성능 평가를 중점적으로 연구합니다. 이 연구는 EAP 소재의 특성을 활용하여 세포 배양 환경을 동적으로 조절하고, 세포의 분화 과정을 시뮬레이션을 통해 분석합니다. 이를 통해 생체 조직 공학 분야에서 혁신적인 치료법 개발을 목표로 하고 있습니다.

고분자 콘크리트의 기계적 특성 평가 및 건강 모니터링

고분자 콘크리트를 적용한 구조물의 기계적 특성을 평가하고, 이를 바탕으로 건강 모니터링 시스템을 개발합니다. 고분자 콘크리트는 기존의 건설 재료보다 높은 강도와 내구성을 가지며, 이러한 특성을 최적화하여 안전하고 신뢰성 있는 건설 기술을 제공합니다. 환경 조건에 따른 복합재료의 접합 특성을 검증하고, 실시간 모니터링 시스템을 통해 구조물의 상태를 지속적으로 점검합니다.

탄소섬유 복합재료를 이용한 경량화 팬터그래프 설계

철도 팬터그래프의 경량화를 위해 탄소섬유 복합재료를 사용하여 구조 설계를 진행합니다. 이 연구는 팬터그래프의 성능을 향상시키고, 철도 차량의 에너지 효율을 높이는 데 중점을 둡니다. 복합재료의 특성을 최적화하여 고속 주행 시에도 안정적인 전기 접촉을 유지할 수 있는 구조를 개발합니다.

주요 논문

발행물 전체보기

Improvement of the Dynamic Properties of a Steel-Composite Hybrid Flexspline of a Harmonic Drive

S.H. Chang, D.G. Lee

Composite Structures, 1997

Damping Improvement of Machine Tool Columns with Polymer Matrix Fiber Composite Materials

D.G. Lee, S.H. Chang, H.S. Kim

Composite Structures, 1998

Damping Enhancement of Rubber Dampers for High Speed Compact Disk Players

S.H. Chang, J.K. Choi, D.G. Lee, H.S. Kim

Polymer Engineering and Science, 1999

완료된 프로젝트

프로젝트 전체보기

중견연구/후속과제-생분해 복합재료를 이용한 인골 골절의 연골골화 과정 시뮬레이션 및 이를 이용한 골절치료 최적화

1970년 ~ 1970년

교육부 인력양성사업

1970년 ~ 1970년

중견연구자지원사업

1970년 ~ 1970년