IMDP Lab
기계공학과 전용호
IMDP 연구실(Intelligent Multiscale Design & Processing Lab)은 첨단 제조기술의 혁신을 선도하는 연구실로, 금속 3D 프린팅, 초정밀 가공, 표면 개질, 지능형 제조 시스템 등 다양한 분야에서 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 기계공학적 이론과 첨단 실험, 그리고 인공지능 기반 데이터 분석을 융합하여, 미래 제조업의 패러다임 전환을 이끄는 핵심 기술 개발에 집중하고 있습니다.
특히, 금속 3D 프린팅 및 직접 에너지 증착(DED), 레이저 클래딩 등 첨단 적층 제조 공정의 최적화와 신뢰성 향상을 위한 연구가 두드러집니다. 다양한 금속 및 복합재료의 미세구조 분석, 피로 수명 평가, 표면처리 기술 개발을 통해 고성능·고내구성 부품 생산의 한계를 극복하고 있습니다. 또한, 머신러닝과 딥러닝 기반의 결함 검출 및 품질 예측 시스템을 도입하여 제조 공정의 자동화와 지능화를 실현하고 있습니다.
초정밀 가공 및 표면 개질 분야에서는 레이저, 초음파, EDM 등 외부 에너지를 활용한 다중 스케일 가공 공정, 마이크로 패턴 성형, 마이크로 렌즈 어레이 제작 등 차세대 전자·광학·바이오 부품 제조에 필수적인 기술을 개발하고 있습니다. 표면 개질 기술을 통해 부품의 내마모성, 내식성, 피로 수명 등 기계적 특성을 극대화하는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다.
지능형 제조 시스템 및 인공지능 기반 결함 검출 연구도 IMDP 연구실의 중요한 축입니다. 딥러닝 기반 결함 검출, 가상-현실 기반 가공 모듈, IoT 센서 및 데이터 분석, 예지보전 시스템 등 스마트 팩토리 구현을 위한 핵심 기술을 개발하고 있으며, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 제공하고 있습니다.
이처럼 IMDP 연구실은 이론적 연구와 실용적 기술 개발을 아우르며, 국내외 산학협력 및 다양한 연구 프로젝트를 통해 대한민국 제조업의 경쟁력 강화와 첨단 산업 발전에 크게 기여하고 있습니다.
Surface Modification
Ultrasonic Fatigue Testing
Surface Modifications
금속 3D 프린팅 및 첨단 가공 기술
IMDP 연구실은 금속 3D 프린팅 및 첨단 가공 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 금속 3D 프린팅은 기존의 제조 방식과 달리 복잡한 형상과 맞춤형 부품을 신속하게 제작할 수 있는 혁신적인 기술로, 항공우주, 자동차, 의료 등 다양한 산업 분야에서 활용도가 높아지고 있습니다. 본 연구실에서는 금속 분말 적층, 직접 에너지 증착(DED), 레이저 클래딩 등 다양한 금속 적층 제조 공정의 최적화와 신뢰성 향상을 위한 연구를 수행하고 있습니다.
특히, 금속 3D 프린팅 공정에서 발생할 수 있는 결함을 최소화하고, 피로 수명 및 내구성을 극대화하기 위한 공정 조건 최적화, 수치해석, 실험적 검증을 병행하고 있습니다. 최근에는 머신러닝 기반의 결함 검출 및 품질 예측 기술을 도입하여, 제조 공정의 자동화와 지능화를 실현하고 있습니다. 또한, 다양한 재료의 미세구조 분석과 표면처리 기술을 통해 부품의 성능을 극대화하는 연구도 활발히 진행 중입니다.
이러한 연구는 미래 제조업의 패러다임을 변화시키는 핵심 기술로, 고부가가치 산업에서 요구하는 맞춤형·고성능 부품 생산에 크게 기여하고 있습니다. IMDP 연구실은 금속 3D 프린팅 기술의 한계를 극복하고, 차세대 스마트 제조 시스템 구축을 위한 선도적 역할을 수행하고 있습니다.
초정밀 가공 및 표면 개질 기술
IMDP 연구실은 초정밀 가공 및 표면 개질 기술 분야에서 국내외적으로 높은 연구 성과를 내고 있습니다. 레이저, 초음파, EDM(방전가공) 등 다양한 외부 에너지를 활용한 다중 스케일 가공 공정 연구를 통해, 미세 패턴 성형, 마이크로 렌즈 어레이 제작, 반도체 및 디스플레이용 정밀 부품 가공 등 첨단 산업에 필수적인 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 초정밀 가공 기술은 나노·마이크로미터 단위의 정밀도를 요구하는 차세대 전자, 광학, 바이오 부품 제조에 필수적입니다.
또한, 표면 개질 기술을 통해 부품의 내마모성, 내식성, 피로 수명 등 기계적 특성을 향상시키는 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 예를 들어, 레이저 클래딩, 초음파 나노결정화 표면처리(UNSM), 샌드 블라스팅 등 다양한 표면처리 공정을 적용하여, 금속 및 복합재 부품의 내구성과 신뢰성을 극대화하고 있습니다. 이러한 기술은 자동차, 항공, 에너지, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 부품의 수명 연장과 유지보수 비용 절감에 크게 기여합니다.
IMDP 연구실은 초정밀 가공 및 표면 개질 기술의 이론적 연구와 더불어, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이를 통해 국내 제조업의 경쟁력 강화와 첨단 산업 발전에 중요한 역할을 하고 있습니다.
지능형 제조 시스템 및 인공지능 기반 결함 검출
IMDP 연구실은 지능형 제조 시스템과 인공지능(AI) 기반 결함 검출 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 최근 제조업에서는 생산 공정의 자동화와 품질 관리의 지능화가 중요한 이슈로 대두되고 있으며, 본 연구실은 딥러닝, 머신러닝 등 AI 기술을 접목한 결함 검출 및 품질 예측 시스템을 연구하고 있습니다. 예를 들어, YOLO와 같은 딥러닝 기반 객체 검출 알고리즘을 활용하여 금속 3D 프린팅, 용접, 반도체 패키징 등 다양한 제조 공정에서 발생하는 미세 결함을 실시간으로 탐지하고, 불량률을 획기적으로 낮추는 기술을 개발하고 있습니다.
이와 더불어, 가상-현실(VR) 기반의 가공 모듈 개발, 스마트 팩토리 구현을 위한 IoT 센서 및 데이터 분석 기술, 생산 설비의 고장 진단 및 예지보전 시스템 등 지능형 제조 시스템의 핵심 요소 기술을 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 생산성 향상, 불량률 감소, 에너지 효율 증대 등 제조 현장의 혁신을 이끌고 있습니다.
IMDP 연구실의 지능형 제조 시스템 및 AI 기반 결함 검출 연구는 4차 산업혁명 시대에 부합하는 스마트 제조 환경 구축에 기여하고 있으며, 국내외 산업계와의 산학협력을 통해 실제 현장 적용 및 기술 상용화에도 적극적으로 나서고 있습니다.
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