본 연구실은 고속 성형 공정, 특히 전자기 성형(Electromagnetic Forming, EMF)과 액중 방전 성형(Electrohydraulic Forming, EHF) 분야에서 국내외적으로 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 고속 성형 공정은 기존의 저속 성형에 비해 높은 변형률 속도에서 재료의 성형성을 극대화할 수 있으며, 알루미늄, 마그네슘, 철 등 다양한 금속 재료의 성형 한계를 극복할 수 있는 혁신적인 기술입니다. 전자기 성형은 전기 전도성 금속에 강력한 펄스 자기장을 인가하여 비접촉 방식으로 고속 성형을 실현하며, 액중 방전 성형은 액체 내에서 발생하는 고압 충격파를 이용해 복잡한 형상을 정밀하게 구현할 수 있습니다. 이러한 고속 성형 기술은 기존의 기계적 성형 방식에서 발생하는 표면 결함, 마멸, 윤활 문제를 최소화하고, 반복적이고 대량 생산에 적합한 공정으로 발전하고 있습니다. 본 연구실에서는 전자기 성형과 액중 방전 성형의 공정 변수 최적화, 성형성 평가, 그리고 실제 산업 적용을 위한 자동화 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 또한, 다양한 금속 및 복합재료에 대한 성형성 향상 연구와 함께, 고속 성형 공정의 경제성 및 효율성 분석도 병행하고 있습니다. 최근에는 전자기 성형과 액중 방전 성형의 복합 공정 개발, 고속 성형 한계선도(FLD) 작성 및 평가, 그리고 인공지능 및 유한요소해석(FEM)을 활용한 공정 시뮬레이션 및 최적화 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 자동차, 항공우주, 에너지, 전자 등 다양한 산업 분야에서 경량화, 고강도화, 복잡 형상 구현 등 첨단 제조 기술의 발전에 크게 기여하고 있습니다.

본 연구실은 고속 충돌, 고속 성형 등 동적 환경에서의 재료 거동을 정량적으로 평가하기 위한 다양한 실험 및 해석 기법을 개발하고 있습니다. 특히 Split-Hopkinson Pressure Bar(SHPB) 및 Split-Hopkinson Tensile Bar(SHTB) 장비를 활용하여 10²~10⁴ /sec의 변형률 속도 구간에서 금속 및 복합재료의 동적 물성을 획득하고, 이를 기반으로 실제 고속 성형 및 충돌 해석에 적용하고 있습니다. SHPB 실험은 간단한 실험 방식과 높은 반복성, 다양한 재료 적용 가능성, 경제성 등 여러 장점을 가지고 있어, 동적 재료 물성 평가의 표준 장비로 자리매김하고 있습니다. 본 연구실에서는 SHPB 및 SHTB 실험의 신뢰성 향상을 위해 실험 장비의 최적화, 시편 형상 및 치수 선정, Pulse Shaping Method 적용 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 또한, 실험 데이터의 신뢰성 검증을 위해 유한요소해석(LS-DYNA, ABAQUS 등)과의 비교 분석, 인공신경망 기반의 역추정 기법, Kriging 대리모델 등 첨단 해석 기법을 적극적으로 도입하고 있습니다. 이를 통해 고속 성형 공정 및 충돌 해석에 필요한 정확한 재료 모델을 구축하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 데이터베이스를 구축하고 있습니다. 이와 더불어, CFRP, SMC 등 복합재료의 동적 충돌 해석, 파손 파라미터 역추정, 인공신경망 기반 신뢰성 평가 등 첨단 복합재료 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 이러한 연구는 자동차, 항공우주, 방위산업 등에서 요구되는 경량 고강도 구조물의 안전성 및 신뢰성 확보에 필수적인 기반 기술로 자리잡고 있습니다.