Sungkyunkwan University
기계공학부
최재붕
성균관대학교 기계공학부 최재붕 교수 연구실은 압력용기 및 배관의 건전성 평가, 파괴역학, 나노소재 응용, 그리고 첨단 융합기술 개발 등 다양한 분야에서 세계적인 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 원자력, 석유화학, 플랜트 등 국가 주요 기반시설의 안전성 확보를 위한 구조 건전성 평가 기법 개발에 중점을 두고 있습니다. 유한요소해석, 확률론적 손상역학, 실시간 모니터링 시스템 등 첨단 해석 및 평가 기술을 활용하여, 실제 운전 조건에서 발생할 수 있는 다양한 결함 시나리오에 대한 구조 건전성 평가를 수행하고 있습니다.
또한, 그래핀, 탄소나노튜브 등 나노소재의 합성 및 응용 연구를 통해, 투명 전극, 전자파 차폐, 발열체, 센서 등 다양한 첨단 소재 및 소자 개발에 앞장서고 있습니다. 나노소재의 우수한 특성을 극대화하기 위한 첨단 공정 기술과 품질 관리, 결함 분석 등도 함께 연구하고 있으며, 이를 기반으로 한 실용화 및 산업화에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
사물인터넷(IoT) 기반의 스마트 시스템 개발 역시 연구실의 중요한 축입니다. IoT 센서 모듈, 동작 인식 시스템, 스마트 홈 헬스케어 플랫폼 등 다양한 융합형 스마트 디바이스를 설계 및 구현하며, 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등 최신 ICT 기술과의 융합을 통해 차세대 스마트 사회 구현에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 산업 및 일상생활에 적용 가능한 혁신적 솔루션을 제공하고 있습니다.
연구실은 다수의 국내외 특허 출원 및 논문 발표, 산학협력 프로젝트, 기술이전 등 실용화와 산업화에도 활발히 참여하고 있습니다. 또한, 글로벌 연구 네트워크를 구축하여 세계적인 연구 성과를 창출하고 있으며, 미래 산업의 핵심 경쟁력 확보를 위한 연구와 인재 양성에도 힘쓰고 있습니다.
앞으로도 본 연구실은 구조 건전성 평가, 나노소재 및 융합기술, 스마트 시스템 등 다양한 분야에서 혁신적인 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 이를 통해 국가와 사회의 안전, 산업 발전, 그리고 미래 신기술 창출에 기여하는 연구실로 자리매김하고자 합니다.
Graphene Applications
Internet of Things (IoT)
3D Additive Manufacturing
압력용기 및 배관의 건전성 평가와 파괴역학
압력용기 및 배관의 건전성 평가는 원자력, 석유화학, 플랜트 등 다양한 산업 현장에서 매우 중요한 역할을 합니다. 본 연구실은 다양한 형태의 결함(균열, 감육 등)이 존재하는 압력용기와 배관의 구조적 건전성을 정량적으로 평가하기 위한 이론적, 실험적, 수치해석적 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 파괴역학 기반의 응력확대계수, J-적분, 균열열림변위(COD) 등 핵심 파라미터를 산출하고, 이를 실제 산업 현장에 적용할 수 있도록 다양한 평가 기법을 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 고온, 고압, 방사선 등 극한 환경에서 운전되는 원자력발전소, 석유화학 플랜트, LNG 플랜트 등에서의 안전성 확보에 필수적입니다. 연구실에서는 유한요소해석(FEM), 확률론적 손상역학, 실시간 모니터링 시스템 등 첨단 해석 및 평가 기술을 활용하여, 실제 운전 조건에서 발생할 수 있는 다양한 결함 시나리오에 대한 구조 건전성 평가를 수행합니다. 또한, 실험적 데이터와 시뮬레이션 결과를 통합하여 신뢰성 높은 평가 방법론을 제시하고 있습니다.
이 연구는 국가 주요 기반시설의 안전성 향상과 더불어, 국제적 규제 기준에 부합하는 평가 기술의 개발로 이어집니다. 미래에는 인공지능 및 빅데이터 기반의 예지보전 시스템과 연계하여, 더욱 효율적이고 정밀한 압력용기 및 배관의 건전성 평가가 가능해질 것으로 기대됩니다.
나노소재 및 첨단 융합기술: 그래핀, 탄소나노튜브, IoT 기반 스마트 시스템
본 연구실은 그래핀, 탄소나노튜브 등 나노소재의 합성, 특성 평가 및 응용에 관한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 특히, 그래핀을 이용한 투명 전극, 전자파 차폐, 발열체, 센서 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 기술을 개발하고 있습니다. 나노소재의 우수한 기계적, 전기적, 열적 특성을 극대화하기 위해, 화학기상증착(CVD), 원자층증착(ALD) 등 첨단 공정 기술을 활용하며, 소재의 구조적 결함 분석 및 품질 관리 기술도 함께 연구하고 있습니다.
이와 더불어, 사물인터넷(IoT) 기반의 스마트 시스템 개발에도 집중하고 있습니다. IoT 센서 모듈, 동작 인식 시스템, 스마트 홈 헬스케어 플랫폼 등 다양한 융합형 스마트 디바이스를 설계 및 구현하며, 실제 산업 및 일상생활에 적용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 인공지능, 빅데이터, 클라우드 등 최신 ICT 기술과의 융합을 통해, 차세대 스마트 사회 구현에 기여하고 있습니다.
나노소재와 첨단 융합기술 연구는 미래 산업의 핵심 경쟁력 확보와 더불어, 에너지, 환경, 바이오, 헬스케어 등 다양한 분야에서 혁신적인 응용 가능성을 제시합니다. 본 연구실은 산학협력, 특허 출원, 기술이전 등 실용화와 산업화에도 적극적으로 참여하며, 글로벌 연구 네트워크를 통해 세계적인 연구 성과를 창출하고 있습니다.
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