이종서 연구실
기계공학과
이종서
이종서 연구실은 기계공학 분야에서 진동, 소음, 구조 최적화, 초음파 비파괴검사 등 다양한 연구를 선도적으로 수행하고 있습니다. 연구실의 핵심 연구 주제는 기계 시스템 및 구조물에서 발생하는 진동과 소음의 해석, 제어, 그리고 이를 위한 첨단 해석 및 설계 기법의 개발입니다. 실험적 모달 해석, 수치해석, 위상최적화 등 다양한 방법론을 활용하여 복잡한 동적 시스템의 거동을 규명하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다.
특히, 최근에는 수소 압축기, 풍력발전기, 식기세척기 등 첨단 에너지 및 생활가전 시스템에서의 진동 및 소음 해석 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. Lattice-Boltzmann Method(LBM) 기반 유동 해석, 슬랩/슬립 현상을 활용한 진동절연체 설계, 유체 가진력을 고려한 저소음 설계 등 다양한 응용 연구를 통해 산업계의 실질적 문제 해결에 기여하고 있습니다.
구조물의 비선형 동적 특성 연구와 위상최적화 기법 개발도 연구실의 중요한 축을 이루고 있습니다. 얇은 평판의 비선형 굽힘 진동, 힘-변위 곡선의 최적설계, 슬랩/슬립 현상을 활용한 진동절연체 설계 등은 고성능, 고신뢰성 구조물 설계에 직접적으로 연결됩니다. 실험과 수치해석을 병행하여 이론적 모델의 실효성을 높이고, 실제 적용 가능한 기술을 개발하고 있습니다.
초음파를 이용한 비파괴검사 및 에너지 전달 기술 연구도 활발히 진행 중입니다. 건식접촉조건에서의 초음파 비파괴검사, 접촉조건에 따른 초음파 에너지 투과 모델 개발, 자기공명 기반 무선 에너지 전달 시스템의 위상최적화 등은 미래 산업의 핵심 기술로 주목받고 있습니다. 이러한 연구는 품질 관리, 안전성 확보, 스마트 센서 네트워크 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다.
이종서 연구실은 이론적 연구와 실험적 검증을 유기적으로 결합하여, 산업 현장의 실질적 문제 해결과 미래 기술 개발에 앞장서고 있습니다. 다양한 산학협력 프로젝트와 국제 공동연구를 통해 연구의 폭을 넓히고 있으며, 기계공학 분야의 혁신을 이끌어가는 연구실로 자리매김하고 있습니다.
진동 및 소음 해석과 제어
이종서 연구실은 기계 시스템에서 발생하는 진동과 소음의 해석 및 제어에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 특히, 다양한 기계 구조물과 회전체, 타이어, 압축기 등에서 발생하는 진동 현상을 정밀하게 분석하고, 이를 기반으로 소음 저감 및 진동 제어 기술을 개발하고 있습니다. 실험적 모달 해석, 수치해석, 위상최적화 등 다양한 해석 기법을 활용하여 복잡한 동적 시스템의 거동을 규명하고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 솔루션을 제시합니다.
최근에는 수소 압축기와 같은 첨단 에너지 시스템에서의 유동 및 소음 해석 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. Lattice-Boltzmann Method(LBM) 기반의 유동 해석을 통해 압축기 내부의 유동 특성과 고주파 소음 발생 메커니즘을 규명하고, 효율적이면서 저소음인 압축기 설계를 위한 기초 데이터를 제공합니다. 또한, 식기세척기와 같은 생활가전의 저소음 설계, 풍력발전기의 진동 저감 등 다양한 응용 분야로 연구의 폭을 넓히고 있습니다.
이러한 연구는 산업 현장에서의 소음 및 진동 문제 해결뿐만 아니라, 쾌적한 생활환경 조성, 에너지 효율 향상, 첨단 기계 시스템의 신뢰성 확보 등 다양한 사회적 요구에 부응하고 있습니다. 연구실은 이론적 해석과 실험적 검증을 병행하며, 실제 적용 가능한 기술 개발에 주력하고 있습니다.
위상최적화 및 구조물의 비선형 동적 특성 연구
본 연구실은 구조물의 동적 특성, 특히 비선형 진동 현상에 대한 심층적인 연구를 수행하고 있습니다. 얇은 평판이나 복합 구조물에서 발생하는 비선형 굽힘 진동, 하드닝/소프닝 현상 등은 실제 기계 시스템의 설계와 운용에서 매우 중요한 문제입니다. 연구실에서는 위상최적화 기법을 활용하여 구조물의 비선형성을 제어하거나 최적화하는 방법을 개발하고 있습니다.
위상최적화는 구조물의 재료 분포와 형상을 최적화하여 원하는 동적 특성을 달성하는 첨단 설계 방법입니다. 연구실에서는 비선형 힘-변위 곡선의 최적설계, 슬랩/슬립 현상을 활용한 진동절연체 설계 등 다양한 주제에 대해 연구를 진행하고 있습니다. 이를 통해 구조물의 진동 응답을 효과적으로 제어하고, 내구성과 신뢰성을 향상시키는 기술을 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 항공우주, 자동차, 에너지, 가전 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능, 고신뢰성 구조물 설계에 직접적으로 기여하고 있습니다. 또한, 실험적 검증과 수치해석을 병행하여 이론적 모델의 실효성을 높이고, 실제 산업 현장에 적용 가능한 실질적 성과를 창출하고 있습니다.
초음파 비파괴검사 및 에너지 전달 기술
이종서 연구실은 초음파를 이용한 비파괴검사(NDT) 및 에너지 전달 기술에 대한 연구도 활발히 수행하고 있습니다. 건식접촉조건에서의 초음파 비파괴검사 타당성 연구, 접촉조건에 따른 초음파 에너지 투과 모델 개발 등은 산업 현장에서의 품질 관리와 안전성 확보에 매우 중요한 역할을 합니다. 연구실은 수치해석과 실험을 병행하여 초음파 신호의 전달 특성, 에너지 손실 메커니즘, 접촉조건의 영향 등을 정밀하게 분석하고 있습니다.
특히, 초음파를 이용한 비파괴검사는 구조물 내부 결함이나 손상을 비접촉 방식으로 탐지할 수 있어, 항공우주, 자동차, 플랜트, 건설 등 다양한 분야에서 활용도가 높습니다. 연구실은 이러한 기술의 신뢰성 향상과 적용 범위 확대를 위해 새로운 해석 기법과 모델을 개발하고 있습니다.
또한, 자기공명 기반 무선 에너지 전달 시스템의 위상최적화 연구 등 첨단 에너지 전달 기술 개발에도 힘쓰고 있습니다. 이를 통해 미래 산업의 핵심 기술로 부상하고 있는 무선 에너지 전송, 스마트 센서 네트워크 등 다양한 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다.
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Enforcing a Force-Displacement Curve of a Nonlinear Structure Using Topology Optimization with Slope Constraints
이종서, Thibaut Detroux, Ga？tan Kerschen
Applied Sciences - Basel, 2020
2
Estimation Modal Parameter Variation with Respect to Internal Energy Variation Based on the Iwan Model
이종서
Applied Sciences-Basel, 2019
3
Multidisciplinary Analysis and Multiobjective Design Optimization of a Switched Reluctance Motor for Improving Sound Quality
김형우, Can Nerse, 왕세, 이종서
IEEE Access, 2019
2
유체 가진력을 고려한 식기세척기 저소음 Tub 형상 설계 기술 개발
3
[3차년도]슬랩/슬립 현상을 활용한 진동절연체 설계기술 개발
