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2020/02/26 인터뷰 > 교수 > 우수연구자

제목

[2019연구우수교수] 복합 재료분야에서 제품기술 개발의 전과정에서 세계 유수 기업과 협력하는 혁신가

하성규 교수 (공과대학 기계공학부)

한양뉴스포털

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http://www.hanyang.ac.kr/surl/AorHB

내용


하성규 교수는 공과대학 기계공학부 교수로 복합재료 분야에서 탁월한 업적과 기술 혁신가로 세계적으로 인정받고 있다. 하성규교수가 이끌고 있는 <한양대학 구조해석 및 복합재료 연구센터(Hanyang Structures and Composites Laboratory)>(이하 HSCL) 센터는 지난 30년간 BOEING, TOYOTA, BASF, ARKEMA등 복합재료분야에서 세계적 기업과 활발한 공동연구를 통해 첨단 산업의 복합재료분야 핵심 기술개발을 선도하고 있다. 복합재료는 재료를 경량화 하는 동시에 비강도와 비강성을 높이는 신소재로써 혼합하는 재료에 따라 필요한 특성을 극대화 할수 있다. 이와 같이, 복합재료의 다양한 특성으로 에너지 손실을 최소화하고, 안전한 구조물, 환경 친화적인 제품개발로 산업계에서는 복합재료의 사용이 더욱 가속화되고 있다.



<HSCL>에서는 복합재료의 혁신적 개발과 상업화에 대한 산업체의 요구에 맟추어, 선진화된 기술들을 개발해오고 있다. 국내 대학 복합재료 연구소 중 가장 큰 공간 (750 m2) 과 규모를 자랑하는 <HSCL>은 filament winding machine, autoclave, high pressure press, 피로, 충격실험 등의 첨단 장비를 보유하여 기업에서 요구하는 복합재료 구조물을 설계, 제작 개발하며 더욱 정밀하고 완전한 결과물을 제공하고 있다. <HSCL>의 연구 분야를 요약하자면 (1) 복합 구조물의 설계 (2)에너지 관련 구조물의 경량화 (3)복합재의 피로 수명 예측 (4)열가소성 복합재료제조 공정 (5)복합재의 다중 스케일(multiscale) 특성 분석이라고 할 수 있는데, 이러한 연구들은 단순한 가능성과 증명을 넘어 실제 산업현장에서 적용 될수있는 제품 기술 수준을 만족하며, 상업화를 단기간에 이루도록 하고있다.

<HSCL>의 대표적인 기술 중 하나인 다중스케일(multiscale)에 근거한 복합재료의 수명 및 파손 예측 기술은 기업의 효율성 향상뿐 아니라 사용자들의 안전까지도 보장하는 기술이다. 이와 관련한 대표적인 산학 협력 연구로, 싱가폴의 방위연구소 <DSO>의 지원을 받아 복합재료의 취약부인 접착부위를 혁신적으로 강화하는 동시에 항공기 동체의 정확한 잔류 강도와 보수 공정을 예측하는 연구를 진행하여 우수한 연구결과를 도출하였다.  또한 지난 3년간( 2017~2019년) 브라질 항공기 제작사 <Embrer>와 항공기 복합재 구조물 내부의 피로 및 파손에 대한 수명 예측 기술을 개발하여 기존의 실험 의존도를 50% 이상 줄이면서 항공기 설계와 운영에 있어 효율성을 획기적으로 높이는 연구를 진행하였다.  또한, 프랑스의 세계 최대 해저 oil & gas 시추용 파이프 제작기업인 <TechnipFMC>와 지난 4년간 연구지원을 받았고, 2020년 새로이 연구협약을 맺어 앞으로 3년간, 새로운 개념의 파이프를 개발하는 연구지원을 받는다. 본 연구에서는 금속재료의 파이프와 달리 바닷속 부식이 발생하지 않으면서도 높은 강도와 긴 수명을 갖춘 해저 깊이 3000m 이상에서 견딜수 있는 새로운 열가소성 복합재료 파이프 개발을 목표로 하고 있다.



최근들어, 재생 가능한 열가소성 수지 복합재료 사용으로 친환경적 소재의 사용이 대두되고 있는데, 이와 관련하여 <HSCL>는 프랑스의 열가소성 및 첨단 소재 회사인 <Arkema>로 부터 Center of Excellence for Elium Composites (CEEC)로 선정되어 열가소성 복합재료를 상업화하는 연구개발로 앞으로 3년간 (2020~2021년)간 연구비를 지원받을 예정이다. 본 연구개발에서는 열가소성 복합재료를 풍력발전기의 블레이드, 건축분야, 수소에너지 저장 압력 용기, 자동차 부품에 에적용하는 기술을 개발하는 것이다. 특히, 이 연구지원은 현대자동차가 미래의 열가소성 복합재료를 자동차 부품적용에 원할히 하기위한 ELIUM 소재의 특성을 평가하는 연구를 포함한다.
다양한 분야에서 복합재료 분야의 기술력을 성장시켜 온 <HSCL>은 2019년 9월부터 한양대학교에서 IUCC(INDUSTRY-UNIVERSITY COLLABORATION CENTER)에 선정되어 더욱 적극적으로 기업들의 기술개발을 원활히 지원할수 있게 되었다.  IUCC는 한양대학교의 연구실과 기업 간의 산학연계 네트워크 프로그램으로 대학과 기업이 함께 성장할 수 있는 기반을 마련하고 있다. <HSCL>은 이 프로그램을 통해 학교로부터 650 m2에 달하는 연구 공간과 장비, 인력 등을 지원받고 있으며, 이 혜택은 <Arkema>, 현대자동차등 협력 기업들에게 한층 더 발전된 기술을 개발 기술을 이전할수 있다. IUCC 멤버십을 맺는 기업들은 <HSCL>로 부터 최신 복합재료의 상업화 추세와 설계, 장비에 대한 자원을  공유할 수 있는 것은 물론, 사업 컨설팅 및 기술 지원, 기업 간의 네트워크 공유까지 성장을 위해 필수적인 지원들을 받을 수 있게 된다. 하 교수와 <HSCL>은 복합재료 분야의 혁신을 위해 불철주야 연구소의 불을 환하게 밝히고 있다.
 

[[한양위키]] 2019 연구우수교수 명단 및 영문 프로필 보기 http://wiki.hanyang.ac.kr/연구우수교수

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