KAIST MAI Lab

항공우주공학과 이정률

KAIST MAI Lab(Measurement Robotics & Diagnostic AI Lab)은 항공우주공학을 기반으로 첨단 레이저 기반 비파괴 검사, 구조 건전성 모니터링(SHM), 스텔스 구조 및 전파흡수체의 전자기 성능 평가, AI 기반 자동 진단 및 로봇 검사 기술 등 다양한 융합 연구를 선도하고 있습니다. 본 연구실은 레이저 초음파, 광섬유, PZT, 무선 센서 등 다양한 센싱 기술과 신호처리, 영상화, 자동화 시스템을 융합하여, 항공기, 우주발사체, 무인기, 풍력 블레이드, 발전소, 철도 등 대형 산업 구조물의 안전성과 신뢰성 확보에 기여하고 있습니다. 레이저 기반 초음파 전파 영상화 시스템(UPI, PE UPI, TT UPI 등)은 비접촉·비파괴 방식으로 구조물의 내부 결함, 손상, 디본딩, 델라미네이션, 피로균열 등을 실시간으로 가시화할 수 있습니다. 또한, 로봇 기반 자동화 검사, 3D 스캔 기반 경로 생성, 곡률 보정 등 첨단 자동화 기술을 접목하여, 복잡한 곡면 구조물이나 대형 구조물의 전수 검사와 결함 위치 정밀 진단이 가능합니다. 최근에는 3D 프린팅 복합재, 연료탱크, 우주발사체 연소관 등 신소재 및 신구조물에 대한 비파괴 검사 기술도 활발히 개발하고 있습니다. 스텔스 구조 및 전파흡수체 분야에서는 자체 개발한 스캐닝 자유공간 측정 시스템(SFSM, MPI 등)을 활용하여, 곡률을 가진 스텔스 구조물, 레이돔, 3D 프린팅 복합재 등 다양한 형상의 시편에 대해 전자기파 반사/투과/흡수 특성을 정밀하게 측정·가시화하고 있습니다. 연속섬유 3D 프린팅, 다층 구조 설계, 두께 보정, 주파수 선택막(FSS) 적용 등 첨단 제조기술을 활용하여, 고온·고주파 대역에서 우수한 전파흡수 성능과 내구성을 갖는 신개념 스텔스 복합재를 개발하고 있습니다. AI 및 로봇 기술을 융합한 자동 진단 및 검사 시스템 개발도 활발히 이루어지고 있습니다. 딥러닝 기반 영상 분석, 신경망 학습, 통계적 임계값 산정 등 첨단 데이터 과학 기법을 활용하여, 초음파, 영상, 전자기파 등 다양한 센서 데이터로부터 구조물의 손상 여부를 자동으로 분류하고, 결함의 위치와 크기를 정량적으로 평가할 수 있는 AI 진단 솔루션을 개발하고 있습니다. 6축 로봇 암, 3D 스캐너, LiDAR, 자동 경로 생성 알고리즘 등 로봇 기술을 접목하여, 복잡한 곡면 구조물이나 대형 산업 구조물의 전자동 비파괴 검사가 가능하도록 혁신적인 검사 플랫폼을 구축하고 있습니다. 이와 같은 연구 성과는 항공기, 우주발사체, 무인기, 풍력발전기, 원자력 및 화력발전소, 철도차량 등 다양한 산업 현장에서 구조물의 안전성 확보, 유지보수 비용 절감, 수명 예측 및 신뢰성 향상에 크게 기여하고 있습니다. 앞으로도 MAI Lab은 첨단 센싱, 신호처리, AI, 로봇 기술을 융합한 차세대 구조 진단·검사 및 스마트 유지관리 기술을 선도해 나갈 것입니다.