System design with Advanced Composites LAB

2009 OPEN LAB

Professor

지도 교수님

Education-Ph.D. Mechanical Engineering KAIST

-M.S Mechanical Engineering KAIST

B S Mechanical Design and C A U-B.S. Mechanical Design and C A U

Production Engineering

Work Experiences-LACOMTECH Ltd. (Chief Research Manager)

-Centre for Micromechanics Cambridge university(Research fellow)

연구관심분야고정판을 이용한 인골 골절구조 재생

초소형 공작기계 설계

섬유강화 복합재료를 이용한 기계시스템설계

신소재를 이용한 정밀공작기계설계

다양한 직물 패턴을 갖는 복합재료의 압축 특성

장승환 교수님

다양한 직물 패턴을 갖는 복합재료의 압축 특성

Honor-Chevening Scholarship of British Council 2001 – 2002.

-Postdoctoral Fellowship of KOSEF 2001 – 2002.

-Best Paper Award in KAIST(KIMM): 19. 4. 2001.

-Best Paper Award in this year(2001) (Composite Structures,

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UK): Feb. 2002.

-Marquis Who’s Who in the World 2005.

-중앙대학교 연구업적우대교수 2006.

Members

김대일 석사

•2007년 졸업

•한국타이어 입사

김주호

•석사4차• 복합재료를 이용한 고성능 공작기계시스템설계

유성환

•석사4차

졸업생 재학생

김성집 석사

•2007년 졸업

•한국타이어 입사

석사4차• 섬유강화 복합재료의 물성 테스트 및

샌드위치 구조설계

박명길

•석사1차•생적합복합재료의성형및물성평가

김석훈

정지규 석사

•2007년 졸업

•삼성테크윈 입사

호윤기 석사

•석사1차• 섬유강화 복합재료 고정판 최적설계

안송도

•석사1차•생적합복합재료의성형및물성평가

조성겸

•석사1차호윤기 석사

•2008년 졸업

•고려개발 입사

정재진 학사

•공작기계시스템최적설계

권기호

•학사연구생•생적합복합재료의성형및물성평가

김현준

•학부연구생•공작기계시스템최적설계

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•2009년 졸업

•삼성엔지니어링 입사

공작기계시 템최적설계

박석원

•학부연구생(4학년)• 섬유강화 복합재료의 피로특성 파악

Researches

복합재료의 물질특성 파악Material testing for composites

다양한 섬유강화복합재료의 물질특성을 실험적으로 규명하는

연구를 수행한다 특히 직물복합재료 프리프레그의연구를 수행한다. 특히 직물복합재료 프리프레그의

미세토우구조의 변형이 기계적 물성에 미치는 영향을

정량적으로 연구한다. 미세 토우구조의 형상을 변형하기 위해

사진틀 지그를 이용한 전단실험, 포움-복합재료 샌드위치

구조의 압축실험, 전단각과 편향각의 변화에 따른 복합재료

압축실험 피로실험 등을 수행하여 복잡한 복합재료 구조물의압축실험, 피로실험 등을 수행하여 복잡한 복합재료 구조물의

설계에 핵심적인 데이터를 제공한다.

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Researches

직물 복합재료를 이용한 드레이핑 거동 파악Draping expert system

복잡한 3차원 금형으로의 직물 프리프레그 드레이핑 거동 (Draping behaviour)을 실험적으로

파악하고 유한요소해석을 통해 임의의 3차원 형상에 대한 드레이핑 능을 검증하는 연구이다파악하고, 유한요소해석을 통해 임의의 3차원 형상에 대한 드레이핑 능을 검증하는 연구이다.

다양한 직물 프리프레그를 이용한 드레이핑 실험을 수행하고, 드레이핑 후 재료의 변형에 따른

재료의 미세구조 변형을 현미경을 통해 관찰하여 정량화한다. 또한 금형의 강성과 성형조건에 따른

직물 복합재료 미세구조의 변화를 관찰하여 데이터베이스를 구축하고 이를 이용하여 임의의 형상을

가진 3차원 복합재료 구조물 설계에 활용한다.

Stress Analysis

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Researches

초소형 5축 CNC 머시닝센터 설계

초미세/초정밀 마이크로(㎛) 부품가공을 위한

초소형 5축 CNC 머시닝센터 구조설계를 수행한다.

초소형 5축 CNC 머시닝센터 설계Design of 5-axis micro-CNC machining center

초정밀 가공을 위한 구조의 경량화, 고강성화, 고감쇠를

목표로 고분자 기지 섬유강화복합재료를 적용하여

알루미늄 하이브리드 구조의 최적설계를 수행한다.

유한요소해석을 통해서 기존의 알루미늄 시스템과

섬유강화복합재료-알루미늄 하이브리드 구조의

정적처짐량과 고유진동수를 비교하여 섬유강화복합재료-

알루미늄 하이브리드 구조의 기계적 우수성을 검증한다.

고속회전 (최대 목표속도 10만 rpm)하는 스핀들은

많은 진동을 유발하여 가공품의 정밀도를 떨어뜨리기

때문에, 이를 해결하기 위해서 스핀들과 같은 진동원과

직접 접촉하는 스핀들 홀더의 내면에 섬유강화복합재료를

적용하는 섬유강화복합재료-알루미늄 하이브리드 구조를

제안하였고 표면감쇠처리 (Surface damping treatment)

방식과 마찰 메커니즘을 이용한 높음 감쇠 효과를 가지는

구조 설계를 목표로 한다.

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Researches

골절 치료용 복합재료 고정판의 설계Bio-mechanical approach for bone fracture healing

기존의 대퇴골 치료용 금속 고정판은 높은 강성에 때문에 나타나는 응력방패현상으로 골 내 응력분포의

불균형이나 골 강도의 저하 등 부작용이 나타났다. 이러한 부작용을 극복하기 위해 자유로운 물성 조절이

가능한 복합재료로 대체 설계하고 그에 따라 달라지는 생체역학적 거동을 유한요소법(Finite Element

Method)과 생체실험 (In-vivo test)을 통하여 규명한다. 또한 대퇴골과 고정판 사이의 접촉이나 screw에 의한

체결, 골절부위에서의 접촉에 의한 응력 등 고정판 시술 시 발생 할 수 있는 다양한 역학적 현상 등을 유한

요소법 결과를 분석하여 기존의 금속 고정판 골절치료 시스템보다 더 효과적인 생체적합성 복합재료 고정판

설계를 목표로 한다.

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Researches

인체조직의 재생과 손상된 생체조직의 효율적인

치료법을 개발하기 위해 생체조직의 기계적

물질특성을 실험적으로 규명한다. 특히 손상된

생체조직의 기계적 물질 특성 파악Bio-mechanics

물질특성을 실험적으로 규명한다. 특히 손상된

동물 근육의 치료방법에 따른 치료효율을 다양한

기계적 실험을 통해 비교하고 평가한다 .

일반적으로 이방성 특성(Anisotropy) 을 가지는

인체조직의 각 방향 물성을 파악하여

시뮬레이션을 위한 유한요소 모델 구축에

적극적으로 활용한다 . 효율적이고 정확한

물성측정을 위해 생체조직의 특성에 맞는

지그설계와 생체환경을 모사할 수 있는 Bio-

chamber를 활용한 실험연구를 수행한다.

Mechanics

Medical ScienceBiology

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Sciencegy

Homepage

http://prof.cau.ac.kr/~phigs

신소재응용시스템설계 연구실의 문은 언제나 열려있습니다. 대학원에 관심있는 학부생 여러분의 많은 관심 부탁 드립니다.

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홈페이지에서 본 연구소개자료를 다운받을 수 있습니다.

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