본 연구는 설계?소재?제조?운영 전 주기를 자연어 명령으로 제어할 수 있는 LLM 기반 제조 자동화 시스템을 개발하고, 이를 산업 현장에서 실증·확산하는 것을 목표로 함. 본 시스템은 설계 조건 도출, 소재 추천, 공정 제어, 운영 판단 등 각 단계의 AI 모듈을 개발하고, 이를 LLM 기반 인터페이스로 연계하여 전주기 자율화를 실현함. 단순한 기술 개발을...

- 기존의 연구에서는 정상, 가우시안 확률과정을 가정하고 공학문제의 신뢰성을 평가하였으나 실제의 공학문제에서는 성능함수가 비정상, 비가우시안 확률과정을 따르는 경우가 대부분임 - 따라서, 비정상, 비가우시안 확률과정을 정량화하여 정규 가우시안 확률과정으로 변환하여 신뢰성 분석 및 신뢰성기반 최적설계를 수행하는 방법의 개발이 필요함 - 이어 개발된 방법을 풍력발전기 구성요소에 적용하여 개발된 방법의 적절성을 검토할 것임 1. 비정상, 비가우시안 확률과정을 따르는 성능함수의 변환법 개발 - 비정상, 비가우시안 확률과정을 정량화하여 정규 가우시안 확률과정으로 변환하는 기법의 개발 - 추가적으로 통계학적으로 상관관계를 가지는 가우시안 확률변수를 독립적인 확률변수로 변환하는 기법 개발 2. 비정상, 비가우시안 확률과정을 따르는 성능함수의 시변 신뢰성 분석 기법 개발 - 평균통과율을 활용한 비정상, 비가우시안 확률과정의 신뢰성 평가법 개발 - 중요도 샘플링법과 고차원 초구(hypersphere) 샘플링법을 활용한 대리모델 생성 - 국부 대리모델을 활용한 공학문제의 신뢰성 분석 방법 개발 3. 비정상, 비가우시안 확률과정을 따르는 성능함수의 시변 신뢰성기반 최적설계 방법 개발 - 시간변수 t와 비정상, 비가우시안 확률과정을 따르는 성능함수를 고려한 대리모델 구축 - 비정상, 비가우시안 확률과정을 고려한 신뢰성의 설계민감도 계산법 개발 - 비정상, 비가우시안 확률과정을 고려한 신뢰성기반 최적설계 방법 개발 4. 비정상, 비가우시안 확률과정을 고려한 신뢰성기반 최적설계 코드 작성 및 풍력발전기 구성요소에 적용 - 비정상, 비가우시안 확률과정을 고려한 신뢰성기반 최적설계 코드 작성 - 개발된 코드를 복잡한 공학문제인 풍력발전기 구성요소에 적용하여 개발된 방법의 적절성 검토

이 과제는 산업 현장에서 버려지는 다양한 종류의 뜨거운 열(폐열)을 다시 모아서 전기로 바꾸는 기술인 '열전발전 시스템'을 만들고, 실제로 잘 작동하는지 확인하는 연구임. 연구 목표는 수요기업에 설치될 실증 설비의 모델링 장비를 제작하고 테스트하며, 이를 위한 모니터링 시스템을 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 ㈜대창 및 ㈜한성을 위한 강제대류식 축열장비 열전발전 설비 모델링과 ㈜포스코광양을 위한 복사 및 자연대류식 열전발전 설비 모델링임. 또한, 열전 발전용 컨버터 제작, 열원 특성에 따른 부식 특성 연구, 그리고 모델 설비 제작을 위한 시뮬레이션 수행을 포함함. 기대 효과는 열효율 개선을 통해 고가의 열전소자 수량을 줄이거나 고출력을 가능하게 하여 기업 수익성을 극대화하는 것임. 내구성 예측 및 개선으로 투자 대비 수익을 향상시키고, 열전모듈 모니터링 기술 개발로 유지보수 비용 절감 및 열전발전의 상용화를 실현함. 사회적으로는 폐열의 전기에너지 전환을 통해 화석연료 사용을 억제하고 지구 온난화 감소에 기여함. 경제적으로는 고용 창출, 지역 경제 활성화, 그리고 선진 기술 수출을 통한 외화 획득 효과가 예상됨.

본 과제는 산업 현장에서 버려지는 다양한 종류의 폐열을 활용하여 전기를 생산하는 열전발전 시스템을 개발하고 실제 환경에서 그 성능을 확인하는 연구임. 이는 버려지는 에너지를 재활용하여 환경을 보호하고 에너지 효율을 높이는 데 목적이 있음. 연구 목표는 실증 설비 구축을 위한 주요 부품인 소자 열교환기 및 히트파이프 적용 소자 냉각 기술, 그리고 모니터링 시스템을 설계하고 테스트하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 온도 안정화를 위한 최소용량 축열장비 설계 및 압력강하 실험, 대면적 소자 적용 소자 열교환기 설계 최적화 및 테스트 및 내구성 검증, 열전소자 전용 히트파이프를 통한 소자 냉각 방식 개선 및 테스트, 열전발전용 컨버터 개발, 그리고 소자 테스트 및 열전모듈 최적 설계안 제시를 포함함. 이러한 기술 개발을 통해 열효율 개선 및 내구성 향상으로 열전발전의 상용화를 실현하며, 막대한 양의 폐열을 전기에너지로 전환하여 화석연료 사용을 억제하고 지구 온난화 감속에 기여함. 또한, 고용 창출 및 지역 경제 활성화, 선진 기술 수출을 통한 외화 획득 등 경제적 효과가 기대됨.