본 연구는 대형 화재 현장에서의 신속한 진압과 안전 확보를 위해 국내 기술 기반의 소방용 대형 화물 수송 드론을 개발하고 국산화하는 것을 목표로 함. 해외 기술 의존도가 높은 현 상황에서, 대형 드론 플랫폼 설계 및 추진·제어 시스템 개발, 화재 진압용 탑재체와 소방 장비 통합, 실증 시험평가를 통해 안정성과 운용성을 확보하고자 함. 연구는 ▲고중량 화물 수송이 가능한 멀티로터 및 하이브리드 추진 시스템 설계 ▲화재 현장 조건을 고려한 내열·내구 소재 및 화재 진압 모듈 개발 ▲실제 화재 대응 시나리오 기반 운용 시험 및 인증 절차 확립으로 구성됨. 이를 통해 국내 소방·재난 대응 체계의 효율성을 높이고, 해외 시장 진출이 가능한 독자적 기술력을 확보하여 국가 항공안전 및 드론 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 현대자동차의 미래차 개발 과정에서 복합재 및 금속 부품 제작에 있어 유연성과 효율성을 확보하기 위해, 적층제조(Additive Manufacturing, AM) 기반의 오토클레이브 공정을 개발하고자 함. 기존 금형 제작 의존도가 높은 성형 공정은 설계 변경 대응과 신속한 시제품 제작에 한계가 있으나, AM 기술을 활용한 몰드/프리폼 제작과 오토클레이브 공정을 결합하면 다양한 차량 부품 개발에 적합한 고품질 구조물 생산이 가능해짐. 연구는 ▲AM 기반 프리폼 및 몰드 제작 기술 확보 ▲오토클레이브 공정조건 최적화 ▲차량 구조부품 적용을 통한 공정 신뢰성 검증으로 구성되며, 이를 통해 개발 리드타임 단축, 비용 절감, 맞춤형 설계 대응이 가능한 제조 플랫폼을 구축함. 본 과제는 차세대 차량 개발의 유연성을 강화하고, 복합재 부품 상용화 확대 및 국내 자동차 제조 경쟁력 제고에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 극한환경에 노출된 3D 프린팅 복합재료의 수명과 손상 거동을 정밀하게 예측하기 위한 다물리·다중스케일 손상 예측 시뮬레이터를 개발하고 검증하고자 함. 다양한 제조변수를 반영한 시편 제작과 손상변수 기반 재료구성모델 개발, phase-field 이론을 활용한 파손해석 및 크랙 전파 모델 정립, Micro-CT 기반 RVE 모델링과 시뮬레이터 구현, 딥러닝 대리모델을 통한 최적설계 지원으로 연구가 진행됨. 이를 통해 FDM 기반 3D 프린팅 복합재료의 성능 및 수명을 향상시키고, 학문적 기여와 함께 항공·전자·자동차·군수 산업 등 다양한 분야에서 상용화를 촉진할 수 있음. 또한 제작비용 절감과 복잡 구조물 설계 자유도를 확보하여 산업 경쟁력 강화뿐 아니라 바이오 분야 응용까지 확장 가능성이 큼.

본 연구는 산업수요를 기반으로 미래형 고효율·안전 항공기 핵심기술을 개발하고 검증하기 위한 연구센터를 구축함. 1차년도에는 기체 생산성과 운용 안정성 확보를 위한 요소기술과 방제빙 해석·제어 알고리즘을 개발하고, 2차년도에는 안전 핵심시스템 설계와 저비용 방제빙 시제품 제작, 충돌회피 제어 기술을 검증하며, 3차년도에는 다기능 복합재 날개 시제품 제작과 실증, Full-scale 시뮬레이터 개발 및 사업화를 추진함. 연구내용은 열가소성 복합재 3차원 보강 및 용접기술, 3D 프린팅 기반 복합재 구조, 공력-구조-열 다물리 통합해석, 전기추진 파워트레인 및 강화학습 기반 제어 시스템 개발을 포함하며, 해외 연구기관과의 공동연구를 통해 국제적 성과도 창출함. 이를 통해 세계 최고 수준의 항공 핵심 원천기술을 확보하여 국내 항공산업을 임가공 중심에서 수출 플랫폼 체제로 전환하고, 경남 지역을 중심으로 일자리 창출, 산업 동반성장, 글로벌 항공시장 선점 등 경제·사회적 파급효과를 달성함.

본 연구는 UAM(Urban Air Mobility)용 경량 복합재 시트 구조를 개발하여 30g 수직 충격 흡수 성능을 확보하고자 함. 주관기관은 시제품 제작 및 동적 성능 시험평가와 최종 검증을 수행하며, 공동기관은 열가소성 복합재 프리프레그 제작·공정 개선·물성 분석과 더불어 시험 기반 Test Correlation 및 해석 절차 확립을 담당함. 이를 통해 UAM 시트의 정적·동적 구조 성능을 정밀하게 평가하고 예측할 수 있는 해석·검증 프로세스를 마련하며, 경량성과 난연성을 동시에 확보한 복합재 좌석 구조 기술을 구축함. 본 성과는 향후 도심항공모빌리티 안전기준 충족과 상용화 기반 마련에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 전고체 배터리의 내구성을 정밀하게 예측하기 위해 멀티스케일-멀티피직스 기반 유한요소 해석 프레임워크를 개발하고자 함. 충·방전 과정에서 발생하는 덴드라이트 생성 메커니즘과 반복적인 stripping/plating에 따른 기공 형성·진화를 phase-field 이론과 재료구성모델을 통해 전산모사하고, Li 메탈의 점탄소성 거동을 구현하여 실제 실험에서 관찰되는 전극 구조 변화를 해석함. 또한 X-ray CT 기반 전극 미세구조 모델링을 적용해 전극의 불균질성을 반영하고, 집전체-전극-전해질을 아우르는 단위 셀 수준 해석을 수행하여 다양한 물리현상과 전류 hot-spot, 파손 거동 등을 평가함. 이를 통해 배터리 성능과 수명을 예측하고 최적화 설계를 제시하며, 전산모사와 임피던스 분광법, GITT, HPPC 등 실험 검증을 결합해 해석 신뢰도를 확보함. 본 연구는 전고체 배터리의 성능 및 수명 향상, 에너지 저장장치(ESS) 및 항공·자동차·전자·군수 산업 응용 확산에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 전기자동차용 배터리 팩 케이스 캐리어의 경량화, 고강도 및 내충격 성능 확보를 위해 열가소성 matrix fiber와 유리·바잘트·탄소섬유를 활용한 연속·불연속섬유강화 다층복합재료 기반 구조를 개발하고자 함. 주관기관은 사출·압축 성형 공정 최적화와 시제품 제작 및 성능평가를 수행하며, 대학은 심층학습 기반 대리모델 및 최적 설계기술을 개발하여 해석 정밀화와 설계 최적화를 지원함. 소재 기업은 복합섬유소재 제조·양산기술을 확립하고, 직물 안정성과 제직 공정 개선을 통해 상용화 가능한 고강성·고내충격성 섬유소재를 제공하며, 금형 전문 기업은 성형성 평가와 금형 개선, 인증 분석을 담당함. 이를 통해 경량화와 내열·내충격 특성을 동시에 갖춘 차세대 배터리 팩 캐리어 제조 기술을 확보하고, 전기차 안전성 향상 및 생산 효율 제고에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구는 3D 프린팅 탄소섬유강화플라스틱 복합재료의 거동을 정밀하게 이해하고 예측하기 위해 멀티스케일 기반 파손해석 및 모델링 기법을 개발하고자 함. 다양한 하중 조건에서 시편 시험을 통해 거동 데이터와 파손 패턴을 확보하고, 섬유·기지·계면을 고려한 재료모델과 Cohesive 모델을 개발하여 점진적 손상 및 박리 거동을 모사함. 기존 x-FEM의 한계를 극복하기 위해 Rx-FEM 기법을 도입하여 균열 전파와 응력집중 기반 균열 생성 메커니즘을 구현하며, Micro-CT 기반 RVE 모델링을 통해 미세구조 특성을 반영한 멀티스케일 시뮬레이터를 구축함. 이를 통해 실험과 해석 결과를 상호 검증하여 코드 신뢰성을 확보하고, 복합재료 제조비용 절감과 설계 자유도를 바탕으로 항공·자동차 부품 산업은 물론 바이오 분야까지 응용 가능성을 확장할 것으로 기대됨.

본 연구는 3D 프린팅 탄소섬유강화플라스틱 복합재료의 거동을 정밀하게 이해하고 예측하기 위해 멀티스케일 기반 파손해석 및 모델링 기법을 개발하고자 함. 다양한 하중 조건에서 시편 시험을 통해 거동 데이터와 파손 패턴을 확보하고, 섬유·기지·계면을 고려한 재료모델과 Cohesive 모델을 개발하여 점진적 손상 및 박리 거동을 모사함. 기존 x-FEM의 한계를 극복하기 위해 Rx-FEM 기법을 도입하여 균열 전파와 응력집중 기반 균열 생성 메커니즘을 구현하며, Micro-CT 기반 RVE 모델링을 통해 미세구조 특성을 반영한 멀티스케일 시뮬레이터를 구축함. 이를 통해 실험과 해석 결과를 상호 검증하여 코드 신뢰성을 확보하고, 복합재료 제조비용 절감과 설계 자유도를 바탕으로 항공·자동차 부품 산업은 물론 바이오 분야까지 응용 가능성을 확장할 것으로 기대됨.