실험실 소개
현대에 고령화가 진행함에 따라 우리의 삶을 보조해주기 위한 의료기기에 대하여 관심이 증가하고 있습니다. 생체거동 연구실에서는 주로 의료기기의 설계, 설계 평가를 위한 구조해석 및 시제품 제작을 수행하고 있으며, 의료기기 뿐 만 아니라 다른 기계적인 제품들도 설계와 해석, 시제품 제작을 수행하고 있습니다. 기계공학적 지식을 기반으로 하고, 전산해석을 진행하여 인체공학적인 설계를 할 수 있도록 노력하고 있습니다. 이를 통하여 정량화 되지 않은 제품을 설계 및 제작하여 정량화를 시키고, 여러 시험들의 시간과 경비, 개발기간 등을 단축하여 다양한 연구를 수행하는데 목표를 가지고 있습니다. 앞으로 기계공학적 지식과 생체공학적 지식을 융합한 지속적인 학습과 연구를 통하여 전문가 육성이 이루어질 전망입니다.
열전달 실험실 (Heat Transfer Lab)
담당교수 : 강형석
실험실 위치 : 공대1호관 210호
실험실 소개
열전달은 온도차에 의하여 전달되는 에너지입니다. System에 Fin을 더함으로서 확장된 표면을 통해 더 많은 열전달이 이루어집니다. 그러므로 이 Fin에 대한 다양한 해석이 필요하다. Fin의 종류 또한 Rectangular Fin, Parabolic Fin, Triangular Fin, 원통형 Fin등 다양하며 이에 대해 각각의 주위의 조건에 따른 열전달의 해석, 예를들어 주위의 열대류계수가 다를 때 Fin으로부터의 열손실에 대한 해석, Fin바닥의 비대칭에 대한 온도의 영향, Fin끝의 절연에 대한 해석,등 Fin에 대하여 1차원, 2차원 그리고 3차원 해석적 방법과 유한차분법을 이용하여 성능해석 및 오차분석을 연구합니다. 학부생들을 위하여는 공기조화 및 냉동실험과 열대류 실험을 하고 있습니다. 본 실험실에서는 여러형상의 확장표면 즉 핀의 성능 및 최적화, 열교환기에서의 열전달 그리고 냉동장치의 성능계수등에 관한 연구등이 진행되고 있습니다.
전산 파괴역학 실험실 (Fatigue And Fracture Nechanics Lab)
담당교수 : 김민건
실험실 위치 : 공대1호관 112호
실험실 소개
파괴역학은 고체역학의 응용학문으로, 기계 및 구조물의 강도설계의 기본이론을 제공한다. 특히 피로파괴역학은 오늘날 핫이슈인 내구성 또는 신뢰성을 평가하는 핵심 학문입니다. 본 연구실에서는 각종 기계부품 및 구조물의 피로내구강도를 전산해석 또는 실험적 방법으로 연구합니다. 그동안, 산성안개 분위기 하에서의 금속구조물의 부식피로거동 연구, 지진파를 모사한 극저사이클피로가 구조물에 미치는 영향, 자동차 구조용 구상흑연주철의 저.고사이클 피로, 최근 우주항공 및 의료분야 등에서 각광을 받는 소재인 티타늄의 피로특성, 점용접 및 시임용접의 피로신뢰성 평가 등을 유한요소법을 이용한 전산해석과 실험적 해석을 병용하여 수행해 왔습니다. 현재는 자동차 차체의 셀프피어싱 리벳의(Self Piercing Rivet ; SPR)피로내구성 해석, 치과용 임플란트의 피로수명 평가의 연구를 진행하고 있습니다. 특히 셀프피어싱 리벳은 차체의 경량화를 목적으로 스폿용접에 대체하여 개발된 첨단 접합법으로, 그 내구성의 평가는 업계의 핫이슈가 되고 있습니다. 임플란트는 치과용, 고관절용 등 다양하게 인체에 적용되는 수단으로, 의료분야에서 인공 인체구조물의 중요 분야입니다. 본 연구실에는, 전산해석을 위한 각종 소프트웨어 즉, ABAQUS, UG NX4, FEMFAT, SAMCEF, Hypermesh를 구비하고 있습니다. 특히, FEMFAT은 피로내구해석 전용의 솔루션으로, 당 연구실이 대학으로는 국내 최초로 구비한 바 있습니다. 실험적 연구를 위한 대표적 장비로는 고가의 유압서어보식 재료시험기(10ton)와 리니어모터 방식의 피로시험기(1000N)를 갖추고 있습니다.
전산구조해석 실험실 (Computer Aided Engineering Lab)
담당교수 : 김헌영
실험실 위치 : 공대1호관103호
실험실 소개
전산구조해석 연구실은 1993년에 설립되었으며, CAE를 활용하여 자동차 및 전자제품 회사 / 국가기관에서 필요로 하는 다양한 연구를 수행하는데 목적을 두고 있습니다. 주요 연구 분야는 판재성형 및 금형 설계, 용접 및 파단/충돌 해석, 금속 및 비금속 소재의 재료시험 및 재료모델링 등의 연구를 수행하고 있습니다. 최근 컴퓨터 시뮬레이션 기술의 발전으로 제품의 설계단계 및 성능 평가에서 CAE를 활용한 연구가 중요한 역할을 하고 있습니다. 본 연구실은 현대자동차, 현대모비스, 포스코, 삼성전자, GM-Korea 등 국내의 자동차 / 전자기기 / 소재개발 업체와 함께 다양한 연구를 수행하여 CAE 분야에서 우수한 연구 역량을 확보하고 있으며, 국내/국외 학회 및 저널에 논문 발표를 통해 활발한 연구 기술 교류를 수행하고 있습니다. 본 연구실의 학생연구원은 수치해석에 필요한 CAD프로그램 및 각종 유한요소 해석 프로그램 등을 학습하고 이를 기반으로 기업에서 요구하는 현장 중심의 실무 능력이 극대화된 인재상이 되도록 지도하고 있습니다.
소성가공 실험실 (Metal Forming & Plasticity Lab)
담당교수 : 김형종
실험실 위치 : 공대1호관 114호
실험실 소개
물체가 힘(외력)을 받으면 변형을 일으키고 그 힘을 제거하면 원래의 상태로 회복하는 성질을 탄성(彈性, elasticity)이라고 합니다. 이 힘을 탄성한계(항복점) 이상 크게 하면 원래 상태로 회복하지 못하고 영구적인 변형(소성변형)이 남게 됩니다. 금속이나 플라스틱 등의 재료가 가지는 이러한 보편적인 성질을 ‘소성(塑性, plasticity)’이라 하며, 이 성질을 이용하여 소재를 목적하는 형상으로 성형하는 과정을 ‘소성가공(塑性加工, forming process)’이라 합니다. 소성가공은 현대적 생산방법의 기반이 되며 산업전반에 걸쳐 널리 적용되는 제조공정입니다. 소성가공 공정해석의 이론적 기초가 되는 ‘소성역학’은 2차 세계대전 이후 눈부신 발전을 거듭해온 젊고도 매력적인 학문입니다. 본 실험실은 이러한 이론을 기반으로 하여 다양한 종류의 기초 실험과 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 성형해석, 그리고 스테레오 비전 시스템을 이용한 3차원 곡면정보 측정 등을 수행함으로써 실험-해석-측정으로 이루어지는 통합공정설계시스템을 보유하고 있으며, 더욱 정교한 이론의 구축과 응용영역의 확대를 향하여 끊임없이 노력하고 있습니다.
생체시스템공학 실험실 (Biosystems Engineering Lab)
담당교수 : 심은보
실험실 위치 : 공대1호관 102호
실험실 소개
생체시스템공학이란 우리 인체 혹은 장기 등에서 발생하는 다양한 생체현상을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 해석하고자 하는 학문 입니다. 생체시스템공학은 기계공학에 기초를 두고 의학, 생물학, 컴퓨터공학 등 다양한 분야가 연관된 학문입니다. 즉 생체시스템공학은 BT(바이오)기술과 IT(정보통신)기술이 접목된 BIT융합기술의 대표적인 사례입니다. 앞으로 기계공학적 지식과 생명공학 기술접목, 미래성장 산업인 생체공학분야의 전문가 육성, 최첨단 컴퓨팅 기술 습득, BT + IT 융합 신기술 능력 배양을 통한 경쟁력 극대화를 통한 지속적인 연구와 학습이 이루어질 전망입니다.
인공장기&생체제어계측 실험실 (Artificial Organ & Medical Robotics Lab)
담당교수 : 최성욱
실험실 위치 : 공대1호관 104호
실험실 소개
인공장기&생체제어계측실험실은 새로운 인공장기 및 생체제어계측기기의 설계, 제작 기술 및 인체에 미치는 영향에 대한 공학적 분석 방법을 개발한다. 이미 인공심장의 한 종류인 심실보조장치에 대하여 한국인의 체형에 맞는 새로운 적용방법과 메커니즘을 설계하였으며, 이를 최적 제어하는 프로그램의 설계 기법 및 생체 내에 미치는 영향을 수학적 모델을 개발하여 분석, 예측하고 있다. 또한 생체 내에 이식 가능한 전기자극기를 개발하고 있으며, 이를 이용하여 혈압의 조절 및 주요 근육을 제어하는 기술을 개발하고 있다. 그 동안 개발된 생체계측 기술은 새로 개발된 의료기기가 생체에 미치는 영향을 측정하고 분석하는데 활용되고 있으며 신속히 위험요인을 탐지하고, 치료효과를 높이기 위한 목적으로 연구를 진행할 계획이다. 특히, 전선을 사용하지 않고 무선으로 생체 내의 인공장기 및 전기자극기에 전력을 전송하고, 제어 및 계측 신호를 송수신하는 기술의 개발에 성공하였으므로 앞으로 경쟁력 있는 새로운 의료기술의 개발에 공헌할 것이다.
기계 및 차량역학 연구실 (Machine and Vehicel Dynamics Lab)
담당교수 : 탁태오
실험실 위치 : 공대1호관 206호
실험실 소개
기계 및 차량역학 실험실에서는 자동차, 공작기계, 로봇등과 같은 동적인 기계시스템의 거동의 해석 및 설계에 관한 연구를 수행하고 있습니다. 동역학 해석에 수반되는 복잡한 구조의 운동방 정식과 많은 양의 계산과정을 극복하기 위해서 다물체동력학(Multibody dynamics)에 기초한 전산동력학적 접근방법에 주안점을 두고 있습니다. DADS나 ADAMS와 같은 상용패키지를 중심으로 MATLAB, ANSYS등과 같은 인접분야의 소프트웨어도 함께 사용하여 폭넓고 현실감 있는 연구가 되도록 하고 있습니다. 본 실험실에서는 동력학 시스템의 해석 및 설계를 위한 다양한 소프트웨어를 개발하였으며 그중 차량동력학 해석 전용프로그램인 AUTODYN7, 민감도해석을 이용한 다물체시스템의 최적설계 프로그램인 SDAP등은 상용화를 목표로 하고 있습니다. 장차 유능하고 능동적인 엔지니어로서의 소양과 전문적 지식의 습득을 위하여 자동차, 고소철도, 해석 소프트웨어 개발등과 관련한 다양한 산학연 합동연구개발 프로젝트를 수행할 것입니다.
열유체 실험실(Thermal Fluid Lab)
담당교수 : 하호진
실험실 위치 : 공대1호관 109호
실험실 소개
열유체 연구실은 기계공학의 한 축을 담당하는 열역학 및 유체역학 분야의 연구를 수행 한다. 기계공학에서 열유체 분야는 우리의 일상 생활에서 흔히 접할 수 있는 선풍기와 같은 간단한 기기에서 부터 항공기 엔진 까지 다양한 곳에서 적용이 된다. 본 연구 그룹은 전통적인 열유체 문제들 외에도 사람한테서 발생하는 혈류의 유체역학적 특성에 주목하여, 심혈관 질환의 혈류 역학적 특성을 정량적으로 측정 및 분석하는 진단 기술을 개발하고자 한다. 이를 통해 향후 심혈관 질환의 조기 진단 및 관리와 관련한 사회적 문제를 해결하고자 합니다. 특히 비침습적 측정법인 MRI를 기반으로 심장 및 심혈관의 움직임과 혈류의 난류 발생과 같은 유동특성을 분석하여 새로운 공학적 관점에서의 순환기 질환의 진단법을 개발하고자 한다.
