Our Research
Meet our fascinating research topics
지금까지 유럽과 미국에서 다양한 산학연 파트너들과 진행해 온
흥미로운 연구 주제들을 만나보세요.
Smart Manufacturing:
Digital Twin
디지털 트윈 기술은 기존의 여러 제조 공정들이 스마트 제조를 이루는 데 있어서의 첫 단계라 할 수 있을 것입니다. 이 기술을 통한 실제 공정의 디지털화는 컴퓨터 공학 분야의 인공지능을 포함한 신기술들과의 결합을 훨씬 용이하고 효율적으로 만들어 줍니다. 유럽 연합 과제들을 통해 성공적으로 개발된 철강의 연속 주조 공정의 디지털 트윈은 값비싼 실제 공정에서의 시행착오법을 통한 연구 대신 가상 주조를 통해 공정의 최적화 및 향상된 품질의 주조품들을 생산해 낼 수 있는 유용한 툴을 제공합니다. 앞으로 이 디지털 트윈에 인공지능을 접목하여 다양한 강종에 각각의 맞춤 공정을 제공하며 더 나아가 엔지니어링 측면에서 실제 설비를 유지 보수 및 모니터링하는데 적용하고자 합니다.
sec.
Virtual Casting using Digital Twin
* Yang et al., MMTB (2021)
Fluid flow (Turbulence + Electro-Magnetic Stirring)
Slag infiltration and
Solidified shell
Corresponding
Mold tempeature
Collaborated
Partners with
Swerim
Smart Manufacturing:
Smart Flow Control
여러 생산공정에서의 스마트한 유동 제어를 달성하기 위해서는 정확한 모델링과 더불어 더 향상된 센서들, 그것을 통합할 수 있는 모니터링 시스템, 그리고 정교한 유동 제어 알고리즘들이 실제 시스템과 유기적으로 연결되는 것이 필수적입니다. IoT 플렛홈이나 클라우드 솔루션이 각각의 요소들을 하나로 결합할 수 있는 유망한 매개체로서 주목받고 있습니다. 이 도전적인 연구 주제 관련하여 미국과 유럽에서 다양한 산학연 파트너들과 연구를 지난 수년간 진행하여 왔고 앞으로 계속해서 이 방향으로 다양한 다국적 파트너들과 함께 개발을 계속해 나갈 계획입니다.
* Timmel et al., MMTB (2015)
Liquid metal + Argon flow
Measured by HZDR Dresden
* Yang et al., JOM (2018)
Liquid metal + Argon flow
Simulated by Hyunjin
Complex Argon Behavior in Liquid Metal Flow
Collaborated
Partners with
UIUC, CSM and Swerim
Smart Manufacturing:
Gas Atomization for 3D Metal Printing
괄목할 만한 성장을 이루고 있는 3D 프린팅 분야에서 금속 소재를 이용한 프린팅은 플라스틱을 넘어 이 분야가 달성해야 할 다음 레벨의 소재라 할 수 있습니다. 가장 좋은 형태인 구형의 분말 (수십에서 수백 마이크론) 을 생산할 수 있는 가스 아토마이징 기법은 금속 분말 생산에 가장 많이 이용되는 공정 중 하나입니다. 금속 3D 프린팅 연구에 있어서 많은 경우 금속 분말의 수급이 병목이 되고 있으며 현재의 아토마이징 기술로 분말을 얻어 제품을 생산할 시에 전체 제품 생산비용의 60% 까지도 원료인 분말 가격이 차지하는 상황에서 더 희귀한 금속을 더 효율적으로 분말화 할 수 있는 연구를 필요로 하고 있습니다.
Collaborated
Partners with Swerim
Carbon Neutral:
Hydrogen Reduction for Ironmaking
1톤의 철을 생산하기 위해 약 2톤의 CO2 를 배출하는 기존의 제철 공정의 탈탄소화는 1년에 약 7천만톤의 철강을 생산하는 대한민국이 2050년까지 탄소 중립을 이루는 데 있어 가장 중요한 산업입니다. 장치 산업이라 할 수 있는 철강 산업의 탄소 중립을 이루기 위해서는 탄소 베이스의 기존의 설비를 근본적으로 바꾸는 혁신이 요구되고 있으며 꿈의 기술이라 할 수 있는 수소 환원 기술과 더불어 새로운 용융로, 탄소 포집 등에 관한 거대한 투자가 전 세계적으로 이루어지고 있습니다. 다양한 탈탄소 공정에 대한 개발과 함께 이 공정을 구현할 설비를 새롭게 설계하는 연구가 병행되어야 하며 저희 스피어랩은 이 분야의 탄소 중립에 공헌함으로서 궁극적으로 기후 재앙으로부터 지구를 구하는 일을 하고자 합니다.
*POSCO, HyIS 2022
