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About the Laboratory
정형가공연구실(Net Shape Manufacturing Laboratory, NSML)은 금속 소재의 탄소성 변형 거동을 기반으로 최종 제품의 형상에 가장 가까운 형태로 가공해 내는 정형(Net Shape) 제조 공정의 설계와 최적화를 연구하고 있습니다.
본 연구실은 단조(Forging), 다이캐스팅(HPDC), 판재성형(Sheet Forming), 접합공정(Brazing) 등 주요 금속 정형가공 공정을 대상으로, 유한요소해석(FEM)과 인공지능(AI)을 융합한 차세대 지능형 설계 기술을 연구·개발하고 있습니다. 정형가공은 절삭과 재가공을 최소화하여 소재 손실과 에너지 소비를 줄이는 친환경·고효율 제조 방식으로, 본 연구실은 이를 더욱 정밀하고 지능적인 형태로 진화시키는 것을 핵심 임무로 삼고 있습니다. 연구 결과는 항공우주·자동차 등 고부가가치 제조 분야에 활용되며, 학문적 깊이와 산업 현장의 실용성을 동시에 갖춘 연구를 지향합니다.
Vision
"설계자의 주관적 경험을 넘어, 결과로부터 원인을 추론하는 지능형 정형가공 설계 실현 "
전통적으로 제조 공정 설계는 설계자의 경험과 숙련도에 의존해 왔으며, 이로 인해 제품 품질의 편차와 국가 간 기술 격차가 발생하여 왔습니다. 본 연구실은 이러한 한계를 극복하기 위하여 설계자의 주관적 의도를 넘은 객관적·체계적 설계 방법론 정립을 비전으로 삼고 있습니다.
제조 공정이 재료에서 최종 제품으로 이어지는 시간의 흐름이라면, 설계는 최종 제품의 기능·형상·성능 요구 조건으로부터 출발하여 공정 조건·형상·재료를 도출해 내는 추론 과정입니다. 본 연구실은 이러한 추론을 AI와 시뮬레이션 기술로 체계화함으로써, 결과를 미리 예측하고 능동적으로 설계 조건을 결정하는 설계 패러다임을 구현하고 있습니다.
Research Approach
정형가공의 품질을 결정하는 결정립, 하중, 단류선 등 미세조직·역학적 인자들에 대한 학문적 관심이 빠르게 확대되고 있으며, 숙련된 엔지니어의 경험에 의존해 온 기존 설계 방식을 데이터와 시스템 기반의 설계 체계로 전환할 필요성 또한 함께 대두되고 있습니다. 본 연구실은 이러한 시대적 요구에 발맞추어 AI 기반 설계 기법을 정형가공 공정에 본격적으로 도입하고 있으며, 오랜 시간 정립되어 온 공학적 지식과 인공지능의 학습 능력을 유기적으로 결합함으로써 보다 일관되고 폭넓게 활용 가능한 통합 지능형 설계 체계를 구축해 나가고 있습니다.
이러한 연구는 정형가공 분야에 축적된 공학적 지식을 정량화된 데이터로 체계화하는 데에서 출발합니다. 정리된 데이터는 유한요소해석(FEM)과 실험·계측 결과와 정합되어 시뮬레이션의 신뢰도를 산업 현장에서 활용될 수 있는 수준까지 끌어올리며, 공정 변수·재료 물성·품질 정보 또한 하나의 지능형 설계 체계로 수렴됩니다. 이를 통해 본 연구실은 정형가공이 단순한 가공 기술의 영역에 머무르지 않고, AI와 결합된 차세대 제조 설계의 새로운 지평을 여는 데 기여하고자 합니다.
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