MSC 연구실은 로봇 가공 시스템과 공작기계의 최적화 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 최근 제조업에서는 복잡한 형상 가공과 고정밀, 고효율 생산이 요구되고 있으며, 이를 위해 로봇 기반 가공 시스템의 활용이 증가하고 있습니다. 연구실은 5축 이상의 다자유도 로봇 팔을 활용한 가공 시스템 설계, 최적 가공 경로 생성, 그리고 가공 오차 예측 및 보정 알고리즘 개발에 주력하고 있습니다. 이러한 기술은 3D 프린팅 제품의 후처리, 초정밀 금형 가공, 복합 소재 가공 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있습니다. 특히, 사이버 물리 시스템(CPS) 기반의 공작기계 최적화 연구를 통해 실제 기계와 시뮬레이션 모델을 통합하여 디지털 트윈을 구축하고, 실시간 데이터 기반의 공정 모니터링 및 예지보전, 가공 조건 최적화 등을 실현하고 있습니다. 디지털 트윈 기술은 가상 환경에서 다양한 가공 조건을 시뮬레이션하고, 최적의 생산 전략을 도출함으로써 생산성 향상과 비용 절감에 기여합니다. 또한, 로봇 가공 시스템의 정밀도 향상을 위한 자세 최적화, 윤곽 오차 보정, 외란 관측기 기반 제어 등 첨단 제어기술도 함께 연구되고 있습니다. 이러한 연구는 스마트 제조, 자동화, 고정밀 생산 등 미래 제조업의 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다. 실제로 다양한 산업체와의 공동 연구 및 기술 이전을 통해 현장 적용성을 높이고 있으며, 관련 특허와 논문, 학술대회 발표를 통해 국내외적으로 연구 성과를 인정받고 있습니다. 앞으로도 MSC 연구실은 로봇 가공 및 공작기계 최적화 분야에서 혁신적인 연구를 지속할 계획입니다.

MSC 연구실은 머신러닝 및 마찰 보상 제어 기술을 활용하여 제조 공정의 혁신을 이끌고 있습니다. 제조 현장에서는 다양한 변수와 불확실성이 존재하기 때문에, 공정의 실시간 진단과 최적화가 매우 중요합니다. 연구실은 머신러닝, 특히 딥러닝과 인공신경망을 활용하여 가공 중 발생하는 데이터를 실시간으로 분석하고, 공구 마모, 절삭력, 온도 변화 등 다양한 상태를 예측 및 진단하는 기술을 개발하고 있습니다. 이를 통해 공정의 신뢰성과 생산성을 크게 향상시키고 있습니다. 마찰 보상 제어는 공작기계의 위치 정밀도와 안정성에 큰 영향을 미치는 핵심 기술입니다. 연구실은 피드 드라이브 시스템에서 발생하는 마찰 특성을 정밀하게 추정하고, 온도, 압력 등 환경 변화에 따른 마찰력 변동을 실시간으로 보상하는 제어 알고리즘을 연구하고 있습니다. 칼만 필터, 외란 관측기, 하드웨어 인 더 루프 시뮬레이션(HILS) 등 첨단 제어 이론을 적용하여, 실제 공작기계의 성능을 극대화하고 있습니다. 이러한 연구는 스마트 제조장비, CNC 시스템, 모바일 가공기 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있으며, 산업 현장에서 요구하는 고정밀, 고효율, 자동화 생산을 실현하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 또한, 머신러닝 기반의 공정 최적화, 마찰 보상 제어 기술은 미래형 제조 시스템의 핵심 요소로, 국내외 학계와 산업계에서 높은 관심을 받고 있습니다.

MSC 연구실은 초정밀 가공 및 표면 품질 향상 기술 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 현대 산업에서는 반도체, 광학, 항공우주 등 다양한 분야에서 나노미터 수준의 표면 거칠기와 형상 정밀도가 요구되고 있습니다. 연구실은 다이아몬드 터닝, 마그네토레올로지 연마(MRF), 미세밀링 등 첨단 가공 기술을 활용하여, 다양한 소재의 초정밀 가공 공정과 표면 품질 개선 방법을 연구하고 있습니다. 특히, 가공 중 발생하는 열, 진동, 공구 마모 등 다양한 요인이 표면 품질에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고, 실시간 보정 및 예측 모델을 개발하고 있습니다. 예를 들어, 온도 변화에 따른 열 오차를 실시간으로 보상하거나, 공구의 마모 상태를 신경망 기반으로 예측하여 최적의 교체 시점을 제안하는 등, 생산 현장에서 직접 활용 가능한 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 자기유변유체 연마 공정에서는 공간주파수 응답 특성 분석, 가장자리 효과 제어 등 고난이도 연구도 진행 중입니다. 이러한 초정밀 가공 및 표면 품질 향상 기술은 고부가가치 정밀 부품 제조, 광학 부품 가공, 차세대 반도체 및 디스플레이 산업 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 연구실은 국내외 학술지 논문, 특허, 산학협력 프로젝트 등을 통해 연구 성과를 지속적으로 확산시키고 있으며, 미래 정밀 제조 산업의 발전을 선도하고 있습니다.