[R&D 프로젝트 공고] AI 기반 복합재 구조 자가진단 SHM

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p-056

AI 기반 복합재 구조 자가진단 SHM

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전기저항 기반 Self-sensing CFRP와 인공지능을 활용해 외부 센서 없이 복합재 구조체의 변형·손상을 자가진단하는 SHM 시스템을 개발합니다. 자동차 언더커버, 풍력 블레이드, 미래 모빌리티, 교량 등 대형 복합재 구조물에 활용됩니다.

게시자 유형

연구실

핵심 키워드

복합재

구조건전성진단

탄소섬유

과제 규모

협의 가능

공고 마감일

2026-07-31

연구실 소개

한양대학교 ERICA 기계공학과 조교수 노형도가 이끄는 R Lab은 탄소섬유강화 플라스틱(CFRP)을 중심으로 섬유강화 플라스틱(FRP) 및 다양한 복합재의 성형, 접합, 설계, 평가, 기능화 연구를 수행합니다. 특히 인공지능 및 유한요소해석 기반 성형 공정 최적화, Fastener-free 접합, 초음파 비파괴 검사 기반 노화·기공률 평가, 전기저항 기반 자가센싱(Self-sensing) 및 상태기반 구조 건전성 모니터링 등 제조와 안전 진단을 포괄하는 통합 연구 역량을 보유하고 있습니다.

대표 연구 분야

1. 복합재 성형 및 공정 최적화 - 인공지능(ANN 등) 및 유한요소해석 기반으로 복합재 성형 공정을 최적화하고, 미세구조(기공률 등) 분석을 통해 품질 향상과 공정 조건 도출을 수행하며, 제조 과정의 디지털화 및 실시간 제조 모니터링을 지향합니다. 2. 복합재 접합 및 Fastener-free joining - 생체모사 기반 Fastener-free 접합을 포함하여 CFRTP 등의 접합 강도 및 기능(전도성 등) 향상을 위한 접합 구조·공정 연구를 수행합니다. 3. 구조 건전성 자가진단(SHM) 및 비파괴 평가 - 전기저항 기반 Self-sensing CFRP, 구조 건전성 모니터링(SHM), 고장 예지 및 관리(PHM), 초음파 비파괴 검사(AU/UT NDE) 등 상태기반 진단·수명 예측 기술을 연구합니다. 4. 복합재 기능화 - 구조 건전성 자가진단, 전자파 차폐(EMI shielding) 등 다기능 복합재 구현을 위한 기능화 연구를 수행합니다.

정부과제 / 산학협력 경험

[정부과제 / 산학협력] - 한국수력원자력 사외공모 K-CLOUD 과제 수행 중: 2년, 총 6.6억원, 총 연구 책임자, 전열관의 구조 건전성 진단 - 한국재료연구원 기본사업 연구 수행 중: 4년, 총 2.5억원, 위탁연구 책임자, 복합재의 노화 평가 및 유한요소해석을 위한 모델링 - 협력 기관: 한국재료연구원 융복합연구본부, 고등기술연구원 융합소재연구센터, 생산기술연구원 인간중심생산기술연구소 등

연구 희망 개요

연구 희망 및 관심 주제

인공지능 기반 복합재 구조 건전성 자가진단(대형 구조물 적용): 본 연구는 대형 구조물의 구조체로 활용되는 복합재를 대상으로, 외부 센서 없이 변형 및 손상 상태를 자가진단할 수 있는 구조 건전성 모니터링(SHM) 시스템을 목표로 합니다. 센서 설치 및 분리 이슈를 제거하여 운영·유지보수 부담과 비용을 낮추고, 경량화 관점에서 Payload 부담을 줄이는 방향성을 갖습니다. 적용은 자동차 언더커버, 풍력 블레이드, 미래 모빌리티, 교량 등 다양한 대형 복합재 구조물로의 확장을 전제로 합니다.

협력 가능 분야

- 구조 물성, 경량화, 실시간 비파괴 안전 진단 요구가 있는 대형 복합재 적용 분야 전반 - 대형 사회기반 구조물(교량 등)용 복합재 구조 및 유지관리 기술 - 풍력 블레이드 등 대형 복합재 구조물의 상태기반 진단 및 신뢰성 평가 - 모빌리티(자동차 언더커버, 미래 모빌리티 등)용 복합재 부품의 구조 안전 진단 및 기능 통합

본 연구 관련 연구실 특장점

- 연구 책임자의 약 10여년의 복합재 연구 경험을 기반으로 복합재 제조 및 자가센싱(Self-sensing) 관련 연구 역량을 보유합니다. - 연속섬유 복합재의 성형, 설계, 평가, 접합, 진단을 모두 수행 가능한 통합 연구 체계를 갖추고 있습니다. - 수행 중인 연구들이 복합재 고속성형을 포함한 다양한 제작 공정에 접목 가능하도록 설계되어 있습니다. - 연속섬유 복합재의 구조 건전성 자가진단 관련 특허 포트폴리오 및 논문 기반의 연구 성과를 보유합니다.