전기적 in-situ 모니터링과 로봇 가공을 결합한 복합재 제조·후가공 공정 최적화 연구

Process-Chain Optimization for Composite Manufacturing and Post-Processing Using Electrical In-situ Monitoring and Robotics

연구 내용

진공 인퓨전, 성형, 드릴링 등 복합재 공정에서 전기저항 신호로 결함을 추적하고 로봇 가공과 결합해 품질 편차를 줄이는 공정 최적화 연구

섬유강화 열경화/열가소성 복합재의 제조-후가공 전 공정에서 발생하는 결함을 대상으로 공정 변수-결함 메커니즘을 연결하는 연구를 수행합니다. 진공 인퓨전 단계에서는 전기저항 변화를 이용해 침투 전면과 경화 거동을 추정하여 공정 창을 관리하고, 몰드 내 전극 기반 전기적 모델로 섬유 정렬 변화를 모니터링합니다. 또한 열보조 조건의 CFRTP 드릴링을 로봇과 함께 수행하여 가공 손상과 품질 저하 요인을 줄이기 위한 공정 조건을 검토합니다. 최근에는 데이터 기반 예측과 물리 기반 이해의 상호보완을 강조하는 방향으로 확장합니다.

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연구 흐름

초기 단계에서는 복합재 공정에서 측정이 어려운 내부 상태를 전기저항 신호로 대체하는 in-situ 모니터링 접근을 확보했습니다. 2022년에는 몰드 내 전극과 등가모델을 통해 섬유 정렬을 추정하는 방법을 제시했습니다. 2023년에는 진공 인퓨전에서 전기저항 기반으로 수지 전면과 경화도를 실시간 식별하는 방식으로 공정 모니터링을 구체화했습니다. 2024년에는 열성형/가공 맥락에서 산업용 로봇을 활용한 CFRTP 드릴링 실험으로 결함 저감 방향을 다루었습니다. 이후 2025~2026년에는 제조와 후가공 전반의 결함 메커니즘과 완화 전략을 다영역 관점으로 정리하며, 센서 기반 제어와 디지털 품질관리로 연구 궤적을 확장하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

진공 인퓨전 품질관리 모듈
몰드 내 섬유 정렬 모니터링 장치
로봇 드릴링 결함 저감 가이드
공정-결함 상관 데이터셋
후가공 손상 최소화 프로토콜
센서 융합 기반 결함 예측
공정 창 보정 자동화
디지털 제조 검증 절차
열가소성 기반 순환 공정 설계
샌드위치 복합재 제조 특성화