▲ 경상국립대 우주항공대학 항공우주공학부 도재혁 교수

[핫타임뉴스=노영찬기자] 경상국립대학교 우주항공대학 항공우주공학부 최적설계 및 건전성관리 연구실(지도교수 도재혁)은 11월 7일 제주국제컨벤션센터(ICC제주)에서 개최된 ‘대한기계학회 2024년 학술대회’에서 《대한기계학회논문집C권》 기술과 교육 부문 우수 논문상을 수상했다. 대한기계학회는 기계에 관한 학문·기술의 진보 발전을 도모하고 공업 발전에 기여하는 것을 목적으로 설립된 학회이다.

도재혁 교수가 지도한 기계항공우주공학부 최민혁(석사 1년), 이현승(석사 1년) 방진홍(석사 1년) 씨와 기계공학부 임기훈(4학년) 학생은 대한기계학회 학술지 《대한기계학회논문집C권》 기술과 교육 부문에 ‘롤러형 압전 에너지 하베스팅 시스템 설계 최적화’에 관한 연구 논문을 게재하여 그 공을 인정받아 기술과 교육 부문 논문상을 수상했다. 이 논문은 2022년 제12회 전국학생설계경진대회에서 수상한 내용을 기반으로 2023년 《대한기계학회논문집C권》 기술과 교육 부문에 게재됐다.

이에 앞서 최적설계 및 건전성관리 연구실은 11월 1일 경주화백컨벤션센터에서 개최된 ‘제15회 대학(원)생 신뢰성 프로젝트 경진대회’에서 대상을 수상했다. 이 대회는 한국신뢰성학회에서 신뢰성 분야의 학계에서 공부하는 젊은 인재들의 연구활성화를 위해 주관하며 올해로 15회째를 맞이했다.

도재혁 교수가 지도한 기계항공우주공학부 최민혁(석사 1년), 방진홍(석사 1년) 씨와 기계공학부 임기훈(학부 4년) 학생이 팀을 구성하여 ‘기계적 신경망 격자구조 기반 컴플라이언트 그리퍼 핑거 구조물의 딥러닝 기반 신뢰성 평가’라는 주제로 경진대회에 참가하여 대상을 수상했다.

최적설계 및 건전성관리 연구팀은 다양한 물리적 입력(하중, 진동 등)에 원하는 형상 변형을 출력할 수 있는 기계적 신경망 격자구조를 기반으로 컴플라이언트 그리퍼 핑거에 대한 신뢰성 평가를 수행했다. 설계변수에 따른 하중-변위 관계를 예측하는 심층신경망 모델을 구축했으며, 공정 중 여러 불확실성을 고려하여 설계변수별 편차를 부여했다. 이를 기반으로 심층신경망 모델 기반 몬테카를로 시뮬레이션을 통한 신뢰성 평가를 수행했다. 이러한 신뢰성 평가 프레임워크를 통해 기계적 신경망 격자구조 기반 컴플라이언트 그리퍼 핑거의 신뢰도 경향성을 파악했으며 효율적인 설계 기준을 확립하는 연구를 수행했다.

또한 최적설계 및 건전성관리 연구실은 같은 기간에 개최된 ‘2024년 한국신뢰성학회·한국품질경영학회 공동 추계학술대회’에서 응용부문 논문상과 우수논문 발표상 2건을 수상했다. 한국신뢰성학회는 학계 및 산업체에서의 신뢰성에 대한 다양한 연구활동을 하나로 결집하여 신뢰성 분야의 효율적인 적용을 도모하기 위한 학회이다.

도재혁 교수가 지도한 기계항공우주공학부 방진홍(석사 1년) 씨는 한국신뢰성학회 학술지인 《신뢰성 응용연구》에 ‘전역-국부 최적화 기법을 이용한 가속열화수명시험 데이터 기반 부싱 고무소재의 수명예측’에 관한 연구 논문을 게재하여 응용 부문 논문상을 수상했다.

더불어, 이번 학회에서 방진홍 씨는 ‘물리지식기반 인공신경망을 활용한 열화 모델 파라미터 추정 연구’를 통해 기존 시간비용이 큰 최적화 알고리즘 대비 80% 고무 열화모델 파라미터 보정에 대해 발표했고, 최민혁 씨는 ‘롤러형 비접촉 압전 에너지 하베스터의 신뢰성 기반 설계 최적화’를 통해 장시간의 피로하중 및 물리적 불확실성을 고려한 설계 최적화로 장기간 신뢰성을 유지하며 최대 발전량을 얻을 수 있는 설계안을 발표하여 우수 논문발표상을 수상했다.

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