경량 격자·샌드위치 복합재의 기계·음향·마모 성능 설계 연구

Performance design of lightweight lattice and sandwich composites for mechanical, acoustic, and wear applications

연구 내용

격자·샌드위치 복합재의 구조 안정성, 충격 흡수, 음향 성능, 마모 저감 성능을 수치해석과 검증으로 설계하는 연구

항공·이동체용 경량 구조를 대상으로 격자 기반 충격 흡수와 안정성 설계를 수행합니다. gyroid 및 원뿔 격자와 같은 세포형 구조를 대상으로 형상 파라미터와 구멍 배치가 좌굴 및 하중 전달에 미치는 영향을 유한요소해석으로 평가합니다. 또한 샌드위치 패널에서는 코어의 음의 강성 개념을 활용해 차음·전달 손실을 제어하는 설계를 다룹니다. 더 나아가 코어-쉘 전기방사 섬유를 복합재에 통합하여 자기윤활 메커니즘을 구현하고, 마모 저항과 기계적 물성을 함께 향상시키는 방향으로 연구를 전개합니다.

관련 프로젝트

1건

연구 흐름

초기에는 경량 격자 구조가 갖는 하중 경로와 파괴 거동을 구조 해석으로 정리하는 데 집중했습니다. 이후 구조 구멍과 경계 조건이 좌굴 성능을 변화시키는 경향을 매개변수 연구로 도출하고, 형상 설계 지침으로 연결했습니다. 병행하여 충격 흡수 효율을 높이기 위해 wall constraint와 밀도 구배를 결합한 gyroid 최적화를 수행했습니다. 최근에는 차음 성능과 마모 저항까지 포함해 복합재 구조의 다중 성능을 동시에 고려하는 연구로 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

충격 완화 구조 설계
좌굴 성능 평가 지침
경량 UAM 구조 검증
차음 성능 설계
샌드위치 패널 구조 최적화
구멍 형상 설계 가이드라인
자기윤활 복합재 개발
마모 저감 소재 통합
다기능 복합재 성능지도 구축
구조-기능 통합 설계 워크플로