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이정우 연구실

경기대학교 기계시스템공학과

이정우 교수

Tapered Beams

Vibration Analysis

Transfer Matrix Method

이정우 연구실

기계시스템공학과 이정우

이정우 연구실은 기계시스템공학 분야에서 구조물의 진동 해석과 동특성 연구에 특화된 연구실입니다. 연구실은 다양한 형태의 보 구조물, 예를 들어 폭이 테이퍼진 보, 회전하는 보, 균열이 존재하는 보 등 복잡한 구조적 특성을 가진 시스템의 동적 거동을 정밀하게 분석하는 데 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 구조물의 고유진동수, 모드 형상, 진동 응답 등을 예측하고, 실제 산업 현장에서 발생할 수 있는 진동 문제를 해결하는 데 기여하고 있습니다. 연구실의 핵심 연구 방법론은 전달행렬법(Transfer Matrix Method, TMM)으로, 구조물의 각 부분을 행렬로 모델링하여 전체 시스템의 동특성을 효율적으로 해석할 수 있게 해줍니다. 특히, 균열이나 집중 질량, 탄성지지 등 다양한 경계조건과 결함을 가진 구조물에 대해 높은 정확도의 해석 결과를 도출할 수 있습니다. 또한, 수치적 안정성과 계산 효율성을 높이기 위한 다양한 개선 기법도 연구되고 있습니다. 복합재 및 기능성 소재를 적용한 구조물의 동특성 해석도 연구실의 주요 연구 분야입니다. 기능성 소재를 적용한 보 구조물의 진동 특성, 모드 결합 현상, 재료 분포에 따른 동적 거동 변화 등을 심도 있게 분석하며, 첨단 산업에서 요구되는 경량화, 고강성, 고내구성 구조물 설계에 필수적인 기반 기술을 제공합니다. 실험적 검증과 수치 해석의 비교를 통해 해석 방법의 신뢰성을 확보하고 있습니다. 이정우 연구실은 발전기, 펌프, 터빈 등 실제 산업용 기계 시스템의 진동 문제 해결에 직접적으로 연구 성과를 적용하고 있습니다. 진동 해석을 통한 설계 최적화, 결함 진단, 진동 저감 기술 개발 등 다양한 응용 분야에서 연구실의 성과가 활용되고 있으며, 산업체와의 협력 연구 및 특허 출원 등 실질적인 기술 이전도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구 활동을 통해 이정우 연구실은 기계시스템공학 분야에서 구조물의 진동 해석 및 동특성 연구의 선도적인 역할을 수행하고 있습니다. 앞으로도 첨단 소재와 복합 구조물, 그리고 다양한 산업 현장에서 요구되는 진동 문제 해결을 위한 혁신적인 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다.

Tapered Beams
Vibration Analysis
Transfer Matrix Method
진동 해석 및 전달행렬법의 응용
이정우 연구실은 구조물의 진동 해석, 특히 보(beam) 구조물의 자유진동 및 굽힘 진동 특성 연구에 중점을 두고 있습니다. 다양한 형태의 보, 예를 들어 폭이 테이퍼진 보, 회전하는 보, 균열이 존재하는 보 등 복잡한 구조적 특성을 가진 시스템의 동적 거동을 정밀하게 분석합니다. 이를 통해 구조물의 고유진동수, 모드 형상, 진동 응답 등을 예측하고, 실제 산업 현장에서 발생할 수 있는 진동 문제를 해결하는 데 기여하고 있습니다. 연구실의 핵심 방법론 중 하나는 전달행렬법(Transfer Matrix Method, TMM)입니다. 이 방법은 구조물의 각 부분을 행렬로 모델링하여 전체 시스템의 동특성을 효율적으로 해석할 수 있게 해줍니다. 특히, 균열이나 집중 질량, 탄성지지 등 다양한 경계조건과 결함을 가진 구조물에 대해 높은 정확도의 해석 결과를 도출할 수 있습니다. 또한, 수치적 안정성과 계산 효율성을 높이기 위한 다양한 개선 기법도 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 발전기, 펌프, 터빈 등 실제 산업용 기계 시스템의 진동 문제 해결에 직접적으로 적용됩니다. 진동 해석을 통한 설계 최적화, 결함 진단, 진동 저감 기술 개발 등 다양한 응용 분야에서 연구실의 성과가 활용되고 있으며, 산업체와의 협력 연구 및 특허 출원 등 실질적인 기술 이전도 활발히 이루어지고 있습니다.
복합재 및 기능성 소재 구조물의 동특성 해석
연구실은 복합재료 및 기능성 소재를 적용한 구조물의 동특성 해석에도 많은 연구 역량을 집중하고 있습니다. 기능성 소재(예: Functionally Graded Materials, FGM)를 적용한 보 구조물의 진동 특성, 모드 결합 현상, 재료 분포에 따른 동적 거동 변화 등을 심도 있게 분석합니다. 이러한 연구는 첨단 산업에서 요구되는 경량화, 고강성, 고내구성 구조물 설계에 필수적인 기반 기술을 제공합니다. 특히, 복합재 구조물의 경우 재료의 이방성, 층간 결합, 코어-스킨 구조 등 복잡한 물리적 특성을 반영한 수치 해석 기법을 개발하고 있습니다. 전달행렬법을 기반으로 한 새로운 해석 방법론을 통해, 기존의 해석 기법으로는 다루기 어려웠던 다양한 경계조건과 결함, 비선형 거동까지도 정확하게 예측할 수 있습니다. 또한, 실험적 검증과 수치 해석의 비교를 통해 해석 방법의 신뢰성을 확보하고 있습니다. 이러한 연구는 항공우주, 자동차, 에너지 플랜트 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고성능 구조물 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 복합재 및 기능성 소재의 동특성 해석을 통해, 구조물의 설계 단계에서부터 진동 및 내구성 문제를 사전에 예측하고 최적화할 수 있는 기술적 기반을 마련하고 있습니다.
1
Free Vibration Analysis of Elastically Restrained Tapered Beams with Concentrated Mass and Axial Force
이정우
APPLIED SCIENCES-BASEL, 2023
2
Free Vibration Analysis of Three Layered Beams with a Soft-Core Using the Transfer Matrix Method
Lee Jung Woo
APPLIED SCIENCES-BASEL, 2023
3
Free vibration analysis of tapered Rayleigh beams using the transfer matrix method
이정우
JOURNAL OF THE BRAZILIAN SOCIETY OF MECHANICAL SCIENCES AND ENGINEERING, 2020
1
「소재 연구데이터 생태계 플랫폼」 기반 구축
한국연구재단
2024년 07월 ~ 2024년 12월
2
소재-공정 전주기 데이터 HUB 및 지능형 연구 설계 기반의 고성능 리튬 이차 전지 구현
한국연구재단
2024년 07월 ~ 2024년 12월
3
회전하는 복합재료 계단 보 구조물의 동특성 해석 방법 개발
한국연구재단
2023년 03월 ~ 2024년 02월