본 연구실은 다양한 금속 소재의 개발과 첨단 합금 설계에 중점을 두고 있습니다. 특히, 고강도와 고연성, 내식성, 내피로성 등 산업 현장에서 요구되는 특성을 극대화하기 위한 금속 합금의 조성 및 미세조직 제어 기술을 연구합니다. 이를 위해 철강, 알루미늄, 티타늄, 니켈기 초합금 등 다양한 금속 시스템을 대상으로 실험적 접근과 이론적 모델링을 병행하여, 새로운 금속 소재의 설계 원리를 도출하고 있습니다. 최근에는 고엔트로피 합금(HEA), 경량화 합금, 고망간강, 고강도 알루미늄 합금 등 차세대 구조재료의 개발에 집중하고 있습니다. 이 과정에서 미세조직 제어, 석출상 관리, 상변태 거동, 결정립 크기 조절 등 미세구조적 요소가 소재의 기계적 특성에 미치는 영향을 정밀하게 분석합니다. 또한, 극저온 및 고온 환경에서의 기계적 특성 평가를 통해 실제 산업 적용 가능성을 높이고 있습니다. 이러한 연구는 항공, 자동차, 에너지, 조선, 플랜트 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 맞춤형 금속 소재 개발로 이어지고 있습니다. 연구실은 실험실 내에서의 합금 제조, 미세조직 분석, 기계적 특성 평가뿐만 아니라, 산업체와의 협력 연구를 통해 실용화 및 상용화에도 적극적으로 기여하고 있습니다.

소재 신뢰성 평가는 금속재료의 실제 사용 환경에서의 내구성과 안전성을 확보하기 위한 핵심 연구 분야입니다. 본 연구실은 금속 소재의 피로, 파괴, 부식 특성에 대한 체계적인 평가와 분석을 수행하고 있습니다. 피로 수명 예측, 파괴 인성 평가, 응력부식균열(SCC) 저항성 분석 등 다양한 신뢰성 평가 기법을 활용하여, 소재의 장기적 성능과 안전성을 정량적으로 규명합니다. 특히, 항공, 자동차, 원자력, 플랜트 등 극한 환경에서 사용되는 금속 소재의 피로 및 파괴 거동을 정밀하게 분석하고, 미세조직 및 합금 조성 변화가 신뢰성에 미치는 영향을 연구합니다. 실험실에서는 고주기 및 저주기 피로 시험, 인장 및 충격 시험, 부식 시험, 크리프 시험 등 다양한 신뢰성 평가 장비를 활용하여 실제 환경과 유사한 조건에서 소재의 내구성을 검증합니다. 이와 더불어, 인공지능(AI) 기반의 데이터 분석 및 예측 모델을 도입하여, 복잡한 미세조직-특성-신뢰성 간의 상관관계를 규명하고, 신속하고 정확한 신뢰성 평가 방법론을 개발하고 있습니다. 이러한 연구는 소재의 설계 단계에서부터 신뢰성 확보를 위한 피드백을 제공함으로써, 미래 산업의 안전성과 효율성 향상에 크게 기여하고 있습니다.

본 연구실은 금속 적층제조(3D 프린팅) 기술을 활용한 신소재 개발 및 특성 평가에 선도적인 역할을 하고 있습니다. 레이저 분말 베드 융합(L-PBF), 직접 에너지 증착(DED) 등 첨단 적층제조 공정을 적용하여, 기존 제조 방식으로는 구현이 어려운 복잡 형상 및 맞춤형 금속 소재를 개발하고 있습니다. 이를 통해 항공, 의료, 에너지 등 다양한 분야에서 요구되는 고성능 금속 부품의 제작과 신뢰성 평가를 수행합니다. 적층제조 소재의 미세조직 제어, 기계적 특성 향상, 결함 최소화, 내구성 증진을 위한 공정 최적화 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 또한, 센서 내장형 금속 부품, 하이브리드 복합 소재, 맞춤형 임플란트 등 차세대 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 실제로, 적층제조된 소재의 피로, 파괴, 부식 특성 평가를 통해 산업 현장에 적용 가능한 신뢰성 높은 금속 부품 개발에 주력하고 있습니다. 더불어, 인공지능(AI) 및 머신러닝 기법을 활용하여 소재 설계, 공정 조건 최적화, 특성 예측 등 데이터 기반의 스마트 소재 개발 연구를 선도하고 있습니다. AI 기반 합금 설계, 미세조직-특성 예측 모델, 공정-특성 상관관계 분석 등 첨단 융합 연구를 통해, 미래형 소재 개발의 패러다임을 제시하고 있습니다.