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항공우주공학과 우주동 증축 준공식 개최
우리 대학 항공우주공학과에서는 대전 본원에 위치한 항공우주공학과 우주동(N7-5)의 증축을 완료하고 19일 오후 준공식을 개최했다.
이번 증축은 2022년 5월 사업 승인을 받아 2023년 8월 착공했으며 올해 1월 완공되었다. 보다 쾌적한 연구 환경 조성과 우주분야 협력 강화를 위해 기존 3층 건물을 5층으로 확장하였으며, ▲ 4층에는 한국항공우주산업(KAI)의 대전연구센터가 입주하고, ▲ 5층에는 교원 및 학생연구실, 다목적홀 및 이희중 우주갤러리가 마련되었다.
오후 3시부터 약 1시간 30분간 진행된 준공식에는 이균민 교학부총장님을 비롯한 100여 명의 교직원과 학생이 참석하였으며, 입주자대표로 KAI 강구영 사장 및 이희중 작가의 유가족도 참석하였다.
또한, 이날 KAI와의 협력 강화를 위한 MOU 체결식과 발전기금 전달식이 진행되었다. 양 기관은 이번 협약을 통해 인재 양성, 연구개발, 전략적 거점 확대 등 상호 협력을 강화할 계획이다.
이균민 교학부총장은 “새롭게 조성된 연구·교육 공간을 기반으로 KAI와의 연구 협력을 확대하고, 항공우주공학과가 우리나라 과학기술과 항공우주산업 발전을 선도하는 중심이 되기를 기대한다”고 전했다.
2025.03.20 조회수 1030 -
항공우주공학과 김준수 박사과정, IEEE/AIAA DASC 2024 국제학회 최우수논문상 수상
우리 대학 항공우주공학과 이지윤 교수 연구실의 김준수 박사과정 학생이 제43회 국제 디지털 항공전자 시스템 학회(Digital Avionics Systems Conference, 이하 DASC)에서 최우수논문상인 ‘The David Lubkowski Award’을 수상하는 쾌거를 이루었다.
DASC는 1975년에 시작하여 올해로 43회를 맞이한 항공전자시스템, 소프트웨어 아키텍처, 네트워크 및 보안 등을 다루는 국제 학술대회이다. 해당 학회는 국제전기전자공학자협회(IEEE)와 미국항공우주협회(AIAA)가 공동 주관하며 관련 분야에서 가장 권위 있는 학술대회 중 하나로 인정받는다.
김준수 박사과정 학생은 지난 10월 미국 샌디에고에서 개최된 DASC 2024 국제학술대회에서 ‘도심항공모빌리티(UAM) 충돌회피용 최소 이격거리 산출 방법론’을 제안한 논문을 발표하였다. UAM은 새로운 교통 수단으로, 기존의 민간항공기에 비해 협소한 공역에서 저가형 센서를 사용하여 안전한 운항을 해야하는 도전적 문제가 존재한다. 특히, 기존 민간항공기 교통관제에서 설정한 넓은 이격거리를 UAM 공역에서 사용할 수 없다. 본 연구팀(김준수 박사과정 학생, 남기훈 박사과정 학생, 민동찬 박사, 이지윤 교수, Sam Pullen 박사)은 센서 성능 및 안전성 평가기법을 기반으로 한 충돌회피용 최소 이격거리 산출 방법론을 세계최초로 제안하여 항공교통의 공역 효율을 획기적으로 높일 것으로 기대된다.
김준수 학생은 “이렇게 큰 상을 받게 되어 정말 영광이며, 이지윤 교수님의 지도와 연구실 동료들과의 협력이 큰 힘이 되었다”면서 “앞으로 UAM 항법시스템 및 항공교통관제 안전성 보장 연구 분야에서 혁신적인 연구를 이어가도록 노력하겠다”라고 수상 소감을 밝혔다. 한편 김준수 학생은 스탠퍼드 대학의 위성항법시스템 연구실에서 6개월간 방문 연구 중이며 본 연구 주제로 협력을 지속할 계획이다.
2024.12.30 조회수 2198 -
‘호버바이크’, 미래 하늘을 누비다
호버바이크는 기존 교통 체계를 보완할 수 있는 차세대 모빌리티로서 고중량 탑재 및 장거리 비행을 통해 교통 혼잡이 없는 공중 교통 수단으로 활용될 수 있다. 국내 연구진이 고성능 호버바이크의 개발을 통해 해외 기술 의존을 탈피한 국내 자체 개발의 유/무인 복합 하이브리드 기체를 개발하여 국내 PAV* 및 UAM 시장 발전에 이바지할 것으로 기대된다.
*PAV: Personal Aerial Vehicle, 개인용 비행체. 미래 도시형 항공 교통(UAM, Urban Air Mobility)의 핵심 요소로, 차세대 교통 체계의 중요한 부분을 구성함.
우리 대학 항공우주공학과 방효충 교수 연구팀이 유/무인 운용 가능한 고신뢰성의 다목적 수직 이착륙 호버바이크 핵심 기술을 성공적으로 개발했다고 27일 밝혔다.
이번 연구는 항공우주공학과 한재흥 교수, 이지윤 교수, 안재명 교수, 최한림 교수, 이창훈 교수, 한서대학교 무인항공기학과 이동진 교수, 동아대학교 전자공학과 박종오 교수 연구팀이 참여하였다.
연구팀은 고성능 호버바이크의 개발을 위해 다목적 비행체 최적설계, 하이브리드 추진 시스템, 고신뢰성 정밀항법 및 비행제어 시스템, 자율비행 및 고장 감지 관련 주요 기술을 확보하였다.
호버바이크 플랫폼은 배터리 기반 드론의 단점을 극복하고자 가솔린 엔진 기반의 하이브리드 시스템을 도입하여, 해외 기술 수준 대비 약 60% 우수한 성능 및 최대 탑재 중량을 달성하였다. 이를 통해 민수용으로 긴급 물자 배송, 물류, 구조 활동과 군수용으로 군수품 수송 및 임무 지원 등의 다양한 분야에서 활용이 가능할 것으로 기대된다.
고신뢰성 정밀 항법 기술을 이용하여 GPS가 없거나 신호가 약한 환경에서도 안정적인 비행이 가능하도록 DGPS/INS* 기반의 다중 센서 융합 기술을 구현하여 항법 시스템을 적용하였다.
*DGPS/INS: Differential GPS(DGPS)의 높은 정확도와 관성항법장치(Inertial Navigation System, INS)을 결합한 항법 솔루션
또한, 고신뢰성 비행제어 기술을 개발하여 탑재체 및 바람 등의 외란 요소, 모델의 불확실성 하에서도 신뢰도 높은 기동이 가능하며 고장 검출 기술도 개발하였다.
고신뢰성 자율비행 시스템을 구성하여 자동착륙 안전지역을 선정한 후 헬리패드에 자동 착륙하는 유도 기법을 높은 정확도로 구현하였다. 장애물 회피 및 자동 착륙 자율비행 기술을 통해 복잡한 환경에서도 안정적인 운용이 가능하다.
연구 책임자인 방효충 교수는 "고신뢰성 비행 제어와 정밀 항법 기술을 통해 다양한 환경에서 호버바이크의 높은 실용성을 입증했다”라며“호버바이크는 PAV 및 미래 비행체로 이어지는 주요 길목을 제공할 수 있을 뿐만 아니라 기존 드론 기술을 몇 단계 뛰어넘을 수 있는 유망한 연구 성과이다. 이번 성과는 과제 실무자인 장광우/안형주 박사과정을 비롯한 8개의 공동 연구팀이 5년 동안 함께한 노력이 모여 이룬 결과라 더욱 뜻깊다”라고 강조했다.
이번 연구는 국방 및 민간 분야에서 새로운 개념의 비행체로 활용될 수 있는 유/무인 다목적 호버바이크의 핵심 기술을 확보하기 위한 것으로, 2019년 방위사업청 미래도전국방기술 연구개발사업으로 시작되어 국방과학연구소의 관리하에 2024년 마무리되었다. 향후 2025년 2월 26~28일 부산 벡스코에서 개최되는 2025 드론쇼코리아(DSK2025)에서 최초로 전시될 예정이다.
2024.12.27 조회수 2909 -
한재흥 교수팀, 미국기계학회 최우수논문상 수상
우리 대학 우주연구원장 항공우주공학과 한재흥 교수 연구팀이 미국기계학회(American Society of Mechanical Engineers, ASME)의 기계 디자인 저널(Journal of Mechanical Design)에서 2023년도 최우수 논문상(Best paper award)을 수상했다고 6일 밝혔다.
항공우주공학과 김태현 박사(주 저자)와 박사과정 장건익 학생, 이대영 교수(공동 저자)가 참여한 논문은 2023년도에 출판된 150여 편의 논문 중에서 기계설계(Machine design) 분야의 최고 우수 논문으로 선정됐으며, 국내 기관에서 수행한 연구 결과로 본 상을 받은 것은 이번이 최초다.
(제목: A Thickness-Accommodating Method for Void-Free Design in Uniformly Thick Origami)
연구진은 최근 항공우주 등 다양한 기계설계 분야에서 주목받고 있는 폴더블(Foldable) 구조 설계 시, 균일한 두께의 패널을 적용하면서도 구멍이나 빈 공간 없이 펼쳐진 상태의 유효 면적을 최대화할 수 있는 설계 방법론을 제시했다.
일반적인 구조는 재료가 두꺼워지면 간섭에 의해 구조물을 접는 것이 제한적이며, 조금만 패턴이 복잡해지더라도 빈 공간 없이 균일한 두께로 폴더블 구조를 설계하는 것은 어렵다고 알려져 있었다.
이러한 문제를 해결하고자 연구진은 균일한 두께의 재료가 적용 가능하면서도 빈 공간 없이 접을 수 있는 패턴 설계 방법론을 제시했다.
본 연구에서는 2차원 및 3차원의 패턴 설계 방법론을 체계적으로 제시했으며, 수학적인 분석을 통해 종이접기 패턴의 핵심적인 패턴 요소 중 하나인 D4V(Degree-4-Vertex)* 패턴에 대해 설계 방법론을 일반화했다. 이를 확장해 여러 D4V 요소로 구성된 구조를 두꺼운 패널로 제작하여 검증했다.
* D4V (Degree-4 Vertices): 네 개의 접힘선이 하나의 꼭짓점에서 모이는 패턴 기본 요소를 말하며, 다양한 형태의 오리가미 패턴에 적용되는 요소임
한재흥 교수는 “이번에 제시된 설계 방법론은 패널 두께에 제약받지 않으며 다양한 형태의 패턴에 적용할 수 있어 디스플레이와 같은 소형 구조부터 대형 전개형 건축물이나 우주 구조물 등에도 적용이 가능하다. 현재 이번 연구를 기반으로 달이나 화성 유인 탐사 시 사람과 장비를 보호하기 위한 미터급 전개형 우주 방호구조에 적용하여 개발하는 중이다”라고 말했다.
미국기계학회는 1880년도에 설립돼 130개 이상의 국가의 75,000명 이상의 정회원을 보유한 세계 최대의 국제 학술단체다. 현재 35개 이상의 학술 저널 및 학회 프로시딩을 출판하고 있으며, 전 세계에서 널리 사용되는 600개 이상의 표준을 제시하고 기계공학 분야를 주도하는 최고 권위의 학회다.
특히, 기계 디자인 저널은 1978년부터 출판돼, 자동화 설계, 메커니즘, 설계 방법론 등의 기계 시스템 설계 전반의 범위를 다루며 높은 학문적 영향력을 갖는 저널 중 하나다. 이 저널의 최고 우수 논문상은 매년 그 전 해 실린 모든 논문을 대상으로 편집위원회의 엄격한 평가 기준에 따라 오랜 심사를 거쳐 매년 1편에서 2편이 선정된다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부의 지원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.
2024.12.06 조회수 3555 -
제20회 KAIST 조정훈 학술상에 부산대 박동훈 교수 선정
‘제20회 KAIST 조정훈 학술상’ 수상자로 부산대학교 항공우주공학과 박동훈 교수가 선정됐다.
우리 대학은 박동훈 교수 외에 우리 대학 항공우주공학과 뱅쌍 마리오 피에르 우골리니(Vincent Mario Pierre Ugolini) 박사과정, 고려대학교 기계공학과 노도원 석사과정, 공주대학교 사범대학 부설고등학교 엄문영 학생 3명을 장학생으로 선발하고 이들에게 13일 오전 KAIST 본관 4층 제2회의실에서 장학금을 전달했다.
박동훈 교수는 극초음속 비행체가 대기 중을 비행할 때 발생하는 경계층 현상에 대한 실험 및 이론적 연구를 수행해 왔다. 이 연구는 현재 세계적인 관심사인 극초음속 미사일 개발에 응용될 수 있는 기술이다. 박 교수는 이 분야에서 극초음속 유동의 안정성을 분석할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 자력으로 개발하여 국내 관련 기술 기반 확보에 기여했다. 박 교수는 관련 분야에서 최근 5년간 다수의 논문을 해외 유수 학술지에 게재했다.
공기역학 분야와 관련된 22건의 연구개발 과제를 수행해 국방 및 산·연과의 협력을 통해 많은 성과를 내고 있으며, 현재 연구재단이 국책사업으로 추진 중인 “육해공 무인 이동체 혁신 인재 양성사업”의 남부권 세부 책임자를 맡아 항공우주공학 분야의 인재 양성과 실무적 역량 제고에도 크게 기여해 오고 있다.
뱅쌍 우골리니 군은 프랑스 국적으로 현재 KAIST 항공우주공학과 박사과정 3년 차 대학원생으로, 달 착륙선에 적용할 수 있는 가변 추력 액체로켓을 연구하고 있다. 우골리니 군은 프랑스 파리에 소재한 그랑제콜 ESTACA (항공우주분야 특성화 대학)에서 석사학위를 마치고 KAIST 박사과정에 진학해 내년 2월 졸업을 앞두고 있다. 우골리니 군은 학위취득 후 한국에서 취업을 희망하고 있다.
한편, KAIST 조정훈 학술상은 2003년 5월 KAIST 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위해 제정됐다.
이 상은 故 조 박사의 부친인 조동길 교수가 유족보상금과 사재를 합쳐 KAIST에 학술기금으로 기부한 4억 7천800만 원을 재원으로 만들어졌으며, 2005년부터 매년 항공우주공학 분야에서 뛰어난 연구 업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
우리 대학은 또 이 기금으로 조 박사가 재학했던 KAIST와 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해 장학금을 수여하고 있다. 학술상 수상자에게는 2천500만 원의 상금, 대학(원)생은 400만 원, 고등학생은 300만 원의 장학금이 지급된다.
2024.05.13 조회수 3827 -
이지윤 교수, 한국인 최초 미국항법학회 터로상 수상
우리 대학 항공우주공학과 이지윤 교수(KAIST 지정 석좌교수)가 위성 항법 분야에서의 업적으로 미국항법학회(ION)의 터로상(Colonel Thomas L. Thurlow Award)을 수상했다고 27일 밝혔다.
미국항법학회(ION)는 25일(미국 현지 시각) 캘리포니아 롱비치에서 국제학술대회와 함께 열린 연례 시상식에서 이 교수를 터로상 수상자로 발표했다. 한국 연구자로서는 최초 수상이다. 이전까지 한국계나 한국인이 이 상을 받은 적은 없었다.
터로상은 항법 장비의 개발과 항해사 훈련에 크게 기여한 토마스 L. 터로(Thomas L. Thurlow) 대령을 기리기 위해 1945년에 제정됐다. 항법의 발전에 탁월한 공헌을 한 개인을 최고의 경의로 표창하는 것을 목적으로 하는 상으로, 수상 적격자가 있을 경우 매년 한 명에게 수여해 왔다. 역대 수상자로는 관성항법의 아버지로 잘 알려졌으며 아폴로 달착륙 프로젝트의 유도 항법 컴퓨터를 개발한 찰스 스타크 드레이퍼(Charles Stark Draper) MIT 교수 등이 있다.
이지윤 교수는 항공용 위성 기반 항법 시스템의 안전을 보장하는 기술 진보에 크게 기여한 공로를 인정받았다. 특히 지능형 교통 시스템, 자율 무인 시스템의 안정성 보장에 필수적인 ‘항법 무결성 아키텍처 설계’ 분야의 세계적인 권위자로 인정받았다. 이 교수는 태양 우주환경과 같은 외부요인의 급변으로 영향을 받는 등 전리권 교란으로부터 항공용 위성 기반 항법 시스템의 안전을 보장하는 데 획기적인 공헌을 했다.
그녀는 전리권 연구 분야에서 다수의 최초 과학적 발견을 달성하는 동시에 새로운 전리권 위협 모델링 방법, 전리권 이상 현상 감시 및 완화 기술, 차세대 보강 항법 시스템의 무결성 및 가용성 평가 기술을 개발했다. 또한 국제민간항공기구(ICAO)를 통한 기술의 국제 표준화에 기여했다.
이 교수와 그녀의 연구그룹은 무인 항공기(UAV)와 도심 항공 모빌리티(UAM)의 안전하고 자율적인 운항을 위한 혁신적인 항법 기술 분야를 개척했다. 높은 무결성을 보장하는 근거리 네트워크 운영 개념의 UAV용 저비용 위성항법시스템(GNSS) 보강 아키텍처와 UAM용 네트워크 지상국 기반 보강 항법 시스템을 최초로 제안하고 개발했다. 또한 다중 센서 통합 항법 시스템의 고장 모니터링 및 무결성 위험 평가를 포함한 무결성 설계 기술에 기여했다.
1986년도 터로상 수상자이자 GPS의 아버지로 불리우는 브래드포드 파킨슨(Bradford Parkinson) 스탠퍼드(Stanford) 대학 명예 교수는 “이 교수가 미국항법학회 연례 시상 최고상인 터로상을 수상했다는 소식을 듣고 정말 기뻤고 진심으로 축하한다”며, “그녀의 혁신적인 연구는 항법 분야의 많은 중대한 주제를 다뤘으며 그녀의 해결방안은 매우 혁신적이고 높게 평가한다”라고 설명했다.
수상자인 이지윤 석좌교수는 “항법 분야에서 깊은 역사와 전통의 터로상을 수상하게 되어 큰 영광이고 기쁘게 생각한다”며, “안전하고 지속가능한 항법 기술을 확보해 미래 모빌리티 산업 발전에 도움이 되도록 노력하겠다ˮ 라고 소감을 밝혔다.
2024.01.26 조회수 6043 -
한재흥 교수, 2024 SPIE Fellow 선정
우리 대학 항공우주공학과 한재흥 교수가 2024년 국제광전자공학회(SPIE) 석학회원(Fellow)로 선정됐다.
한 교수는 충격 및 진동 제어, 항공우주 분야의 스마트 구조 시스템 분야에서 공헌을 인정받아 Fellow로 선정되었으며, 오늘 3월 미국 Long Beach 에서 열리는 SPIE SS/NDE 학회에서 증서수여식이 예정되어 있다.
국제광전자공학회는 1955년에 설립된 전세계 광전자공학 분야의 가장 권위 있는 학회로, 올 해 47명의 신규 Fellow 명단을 발표하였다.
한 교수는 SPIE 외에도 미국기계학회(ASME)의 Fellow이며, ICAS(Int. Council for Aeronautical Sciences) 의 Council member이기도 하다.
2024.01.12 조회수 3774 -
포니정재단 ‘올해의 영리더상’ 윤효상 교수 선정
포니정재단은 우리 사회의 젊은 혁신가에게 수여하는 제4회 '포니정 영리더상' 수상자로 우리 대학 항공우주공학과 윤효상 교수를 선정했다고 18일 밝혔다.
정몽규 포니정재단 이사장은 "포니정재단은 우리 사회의 긍정적인 변화와 성장을 유도하고자 40세 이하 젊은 혁신가를 응원하는 포니정 영리더상을 수여하고 있다"라며 "올해 제4회 수상자로 KAIST 항공우주공학부 윤효상 교수를 선정했다"고 밝혔다.
윤효상 교수는 2010년 우리 대학 항공우주학과 석사 졸업 후 2017년 미국 매사추세츠 공과대학교 항공우주공학과에서 박사 학위를 취득했다.
윤 교수는 풍부한 현장 엔지니어 경험으로 2019년부터 우리 대학 항공우주공학과에서 조교수로 부임해 누리호의 위성 자세 제어 코드를 6개월 만에 작성해 2022년 누리호 2차 발사 성공에 이바지하는 등 향후 항공우주산업 진보를 이끌 우주레이저 통신 분야 전문가로 인정받고 있다.
시상식은 오는 9월20일 서울 강남구 아이파크타워 포니정홀에서 열릴 예정이다.
한편 포니정 영리더상은 젊은 혁신가를 응원하기 위해 2020년 신설된 제2의 포니정 혁신상이다.
현대자동차 설립자인 'PONY 鄭(포니정)' 고(故) 정세영 HDC그룹(전 현대산업개발) 명예회장의 혁신과 도전 정신을 이어가기 위해 우리 사회에 진취적 정신으로 긍정적인 변화를 일으킨 40세 이하의 혁신가 2인을 선정해 각각 상금 5,000만원과 상패를 수여하고 있다.
2023.07.18 조회수 3929 -
제19회 KAIST 조정훈 학술상에 항공우주공학과 최한림 교수
‘제19회 KAIST 조정훈 학술상’ 수상자로 우리 대학 항공우주공학과 최한림 교수가 선정됐다.
우리 대학은 최한림 교수 외에 우리 대학 항공우주공학과 정준영 박사과정, 고려대 기계공학과 장광진 석사과정, 공주사대부고 이만길 학생 3명을 장학생으로 선발하고 이들에게 12일 오전 본관 4층 제2 회의실에서 장학금을 전달했다.
최한림 교수는 연구, 개발 및 교육 다방면으로 항공우주공학 분야에 기여했다. 지능형 항공우주 시스템 분야를 선도하는 혁신적인 연구를 수행하고, 군집/네트워크 기반 항공우주 시스템의 자율화 및 인공지능 기술에서 다수의 선도적인 연구를 수행하고 있다. 최근 5년간 총 52편의 SCI급 논문과 41편의 학술대회 논문을 등재하였으며, 10여 건의 특허 출원에 기여했다.
최한림 교수는 학문적 이론을 개발하고 국방 분야를 포함해 50건 이상의 연구과제를 수행함으로써 학술적으로만 머무는 연구가 아닌 시스템 개발에 직접 활용되는 기술적 성과를 얻어오고 있다. 또한 이종 위성군 우주 감시정찰기술 특화연구센터장, 무인 이동체 원천기술개발사업 자율지능연구 단장 등 대규모 연구 그룹을 이끄는 역할을 훌륭히 수행함으로써 항공우주공학 인재 양성과 교육에도 크게 기여했다.
KAIST 조정훈 학술상은 2003년 5월 KAIST 로켓실험실에서 연구를 수행하던 중 불의의 사고로 숨진 故 조정훈 명예박사를 기리기 위해 제정됐다.
이 상은 故 조 박사의 부친인 조동길 교수가 유족보상금과 사재를 합쳐 KAIST에 학술기금으로 기부한 4억 7천 800만 원을 재원으로 만들어졌으며, 2005년부터 매년 항공우주공학 분야에서 뛰어난 연구업적을 이룬 젊은 과학자를 발굴해 시상하고 있다.
KAIST는 또 이 기금으로 조 박사가 재학했던 KAIST와 고려대, 공주사대부고에서 매년 각 1명씩 장학생을 선발해 장학금을 수여하고 있다. 학술상 수상자에게는 2천 500만 원의 상금, 대학(원)생은 400만 원, 고등학생은 300만 원의 장학금이 지급된다.
2023.05.12 조회수 4680 -
다결정 및 단결정 재료 극한 변형 메커니즘 규명
우리 대학 항공우주공학과 연구팀 (익스트림역학 및 멀티피직스 연구실; https://continuum.kaist.ac.kr)이 미국 로스앨러모스국립연구소, 오크리지국립연구소 및 위스콘신대학과의 공동연구를 통해 초고온 및 초고압용 체심입방 결정재료의 극한 변형 메커니즘을 실험 및 이론적으로 규명했다.
주기율표의 Group V 및 Group VI에 속한 체심입방 금속재료 (그림 1-a)는 높은 용융점, 우수한 기계 및 내화학적 성능 및 가공성으로 인해 항공우주, 원자력 및 초전도체 등 다양한 극한 환경에서 주로 사용돼왔으며 최근엔 의료기기용 재료로도 큰 주목을 받고 있다.
체심입방 금속재료의 극한 환경 하의 변형 및 흐름에 관한 예측은 원자미끄러짐 기반 비탄성 변형 메커니즘 특유의 물리 및 수학적 복잡성으로 인해, 대부분 경험적 방법론에 의존해왔다. 또한 기존에 제시된 대부분의 이론 모델들은 단결정 또는 다결정 상태의 극한 거동을 부분적으로만 예측할 수 있었지만, 본 연구에서는 체심입방 단결정 및 다결정 재료의 극한 거동을 다양한 온도 및 속도 조건에서 동시에 설명할 수 있는 연속체역학 기반 이론 모델을 제시하였다. 연구팀은 새롭게 제시된 이론 모델을 통해 대표적 체심입방금속재료인 단결정 및 다결정 탄탈럼의 극한의 기계적 변형, 전위 결함 및 미세 구조 발달을 정확하게 예측하고 (그림 1-b 및 1-c) 이를 로스앨러모스국립연구소가 보유한 Los Alamos Neutron Science Center (LANSCE)의 중성자 디프랙션 장비를 통해 실험적으로 검증했다 (그림 1-d). 또한 기존의 경험론적 이론 모델에서는 설명할 수 없었던 체심입방 단결정 구조체에서 주로 발견되는 원자 미끄러짐의 불안정성을 수리적으로 규명하였으며, 이는 향후 극한 환경용 재료 및 구조체 설계에 적극 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.
본 연구 결과는 이론 및 실험에 관한 국제협력을 통해 얻어졌으며, 우리학교 항공우주공학과의 조한솔 교수 연구실과 위스콘신-매디슨 대학 기계공학과의 커트 브롱크홀스트(Curt Bronkhorst) 교수 연구실 및 오크리지국립연구소에서 이론 정립 및 단결정 및 다결정 거동 경계값 문제에 관한 수치 계산을 수행하고, 로스앨러모스 국립연구소에서 검증 실험을 수행했다.
우리 대학 항공우주공학과의 이승현 박사과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 고체 및 응용역학 분야 최상위 학술지인 인터내셔널 저널 오브 플라스티시티 (Int. Journal of Plasticity) 에 연속 출간됐다.
https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2023.103529
https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102903
https://arxiv.org/abs/2303.06743
한편 본 연구에 참여한 박사과정 이승현 학생은 로스앨러모스국립연구소의 여름 프로그램에 지원 및 선정돼 이번 6월 로스앨러모스국립연구소의 이론부에 방문하여 후속 연구를 진행할 예정이다.
본 연구는 한국연구재단 신진과제 (2020R1C1C101324813), 기초연구실 (2021R1A4A103278312) 그리고 미국립과학재단 (CMMI 2118399)의 지원을 통해 수행됐다.
2023.05.02 조회수 6727 -
윤효상 교수 연구팀, 2022년 큐브위성 경연대회 기초위성분야 최종 선정
우리 대학 항공우주공학과 윤효상 교수가 이끄는 GBSAT 팀이 항공우주연구원이 주관한 '2022 큐브위성 경연대회'에서 기초위성분야에 최종 선정됐다고 19일 밝혔다. 원자력및양자공학과 최원호 교수 연구팀과 함께 이번 대회 유일하게 한 학교에서 복수의 팀이 선정되는 쾌거를 이뤘다.
이로써 항공우주공학과는 2012, 2019 큐브위성 경연대회에 선정된 방효충 교수 연구실의 LINK, RANDEV에 이어 세 번째 큐브위성 경연대회에 참가하게 되었다.
GBSAT 팀은 새내기과정학부 이제민 학생을 포함하여 서울대학교, GIST, DGIST, 한국항공대학교의 학부 1학년생 7명으로 이루어진 팀으로 윤효상 교수의 지도 아래 태양풍 에너지 스펙트럼을 조사하는 미션을 수행한다.
연구팀은 임무에 사용될 에너지 구간에 따른 우주 방사선을 측정할 수 있는 관측기를 직접 개발 및 탑재할 계획이며 2025년으로 예정된 누리호의 4차 발사에 탑재되어 궤도에 올라갈 예정이다.
2022.12.29 조회수 4748 -
활짝 열린 우주시대, 어떻게 준비해야 할까? 2022 KAIST 우주기술 포럼 개최
우리 대학이 한국 우주시대의 청사진을 그린다. 우리 대학은 오는 12월 14일(수) 오후 2시 `2022 KAIST 우주기술 포럼'을 개최한다. KAIST 기계공학동 중앙회의동 2층 해동정보실에서 열린 이번 포럼에는 국내 주요 기관의 우주 분야 전문가들이 집결한다.
2021년 한 해 동안 지구 궤도에 진입한 로켓이 135회나 발사됐다. 2000~2010년 동안 연간 평균 발사 횟수의 2배에 달하는 수준으로, 이틀이나 사흘에 한 번꼴로 인공위성이 발사된 셈이다. 미국 NASA는 아폴로 계획 이후 50여 년 만에 인간을 다시 달에 보내기 위한 아르테미스 계획을 진행 중이다. 한국도 2022년 최초의 독자 개발 발사체 누리호 발사에 성공한 데 이어 최초의 달탐사선 다누리호를 쏘아올리며 우주시대 진입을 알렸다.
최근 우주산업은 과거와 매우 다른 양상을 보인다. 과거에는 국가적 자존심을 걸고 정부 주도로 우주개발이 추진됐지만, 최근의 우주개발은 민간기업이 주도하고 있다. 정책 중심의 우주 ‘계획’이 아닌 시장 중심의 우주 ‘산업’의 시대가 열린 셈이다. 이처럼 과거와는 질적으로 다르기에 요즘의 우주산업을 ‘뉴 스페이스(New Space) 시대’로 일컫기도 한다.
그렇다면 우리는 다가오는 우주산업의 시대에 얼마나 준비됐을까? 우주개발 후발주자인 한국은 아직 갈 길이 멀다. 세계 7번째 자력 위성 발사국에 이름을 올렸다고는 하지만 이제 갓 발을 뗐을 뿐이다. 여전히 우주개발은 국가적 사업이며, 민간 우주기업이 시장에서 생존할 만큼 관련 기술이 무르익지도 않았다.
`2022 KAIST 우주기술 포럼'은 우주시대를 앞둔 지금 한국 우주개발의 지향점을 모색하고자 기획됐다. 우리 대학은 한국 최초의 인공위성인 ‘우리별 위성’ 프로젝트를 주도한 바 있다. 포럼에서는 그간 축적된 KAIST의 우주 분야 연구 역량을 결집한 학교 부설 연구기관인 ‘KAIST 우주연구원’을 상세하게 소개할 예정이다. 아울러 다양한 우주 분야 전문가와 함께 KAIST 우주연구원의 비전과 청사진을 공유하고 한국에 우주산업이 뿌리내리는 데 우주연구원이 어떤 역할을 해야 하는지 논의한다.
현재 설립 추진중인 KAIST 우주연구원은 KAIST가 강점을 지닌 `소형 위성 R&D' 외에도 우주 분야 선도를 위한 미래 우주 임무 개념 연구, 우주 바이오 및 소재 융합 연구, 그리고 필수 핵심기술 연구를 수행할 예정이다. 특히 주목할 부분은 미래 우주 임무 개념 연구다. 전체 우주 프로그램의 극 초기에 수행하는 핵심 연구로 해당 임무의 성패를 크게 좌우한다. KAIST 우주연구원은 이 연구에서 객관적 관점으로 주요 임무 개념을 도출하는 싱크탱크(Think tank) 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다.
포럼에서는 이광형 총장의 축하 메시지에 이은 첫 순서로 한재흥 추진단장이 우주연구원의 추진 경과와 비전을 소개할 예정이다. 이후에는 콜로라도 대학의 다니엘 쉬어레스(Daniel Scheeres) 교수의 소행성 탐사 임무 강연과 KAIST 및 관련 기관의 다양한 우주 임무 연구 소개가 이어진다. KAIST 우주연구원의 역할에 대한 패널 토론도 진행되어 국가우주정책센터, ㈜쎄트렉아이, 국방과학연구소, 한국항공우주연구원 등 우주기술 관련 기관의 전문가들이 의견을 나눈다.
우리 대학은 최근 미국 콜로라도 대학(University of Colorado Boulder)과 우주 분야 연구 협력 및 대학원 과정 공동학위제에 대한 협정을 체결한 바 있다. 이 협정의 일환으로 `우주 신기술 국제 협력 사업'을 콜로라도 대학과 공동 수행하며 유망한 연구 분야를 발굴하고 있다. 우주기술은 국가 차원의 전략기술로 분류되어 국가간 기술 이전이 쉽지 않은데, KAIST는 연구 협력이 비교적 자유로운 대학의 장점을 살려 이를 극복할 계획이다. KAIST가 콜로라도 대학을 비롯하여 해외의 유수 기관과 구축한 우주 분야 협력 네트워크는 KAIST 우주연구원이 발전하는 데 중요한 역할을 할 것으로 보인다.
이번 포럼을 주최하는 우주연구원 추진단장 한재흥 교수는 "우주연구원을 우주에 대한 열정이 있는 연구자라면 누구라도 참여할 수 있는 열린 조직으로 만들겠다”며 “대한민국의 우주개발 및 탐사에 기여할 수 있도록 노력할 것ˮ이라고 포부를 밝혔다.
2022 KAIST 우주기술 포럼 포럼은 KAIST 공식 유튜브 채널을 통해 생중계되며 관심있는 누구나 참관할 수 있다.
2022.12.13 조회수 6218