■ 나사 풀림 감지, 똑똑한 금속 부품 개발 성공

 

 

■ 나사 풀림 감지, 똑똑한 금속 부품 개발 성공

 

나사의 풀린 정도와 위치 등 내·외부 물리적 변형을 90% 정확도로 감지할 수 있는 똑똑한 금속 부품이 개발됐다. 자동차, 항공 우주, 원자력, 의료기기 산업 등의 디지털 전환을 이끄는 데 기여할 것으로 기대된다. 울산과학기술원(UNIST)는 정임두 교수 연구팀이 3D프린팅 적층 제조 기술과 인공 지능 기술을 이용해 '인지 가능한 스테인리스 금속 부품'을 개발하는 데 성공했다고 2022년 05월 26일 밝혔다.

 

이 기술은 스테인리스 금속 부품 제조 과정에서 센서를 심어 물리적 상태를 반영하는 데이터를 얻은 뒤, 인공 지능 분석을 통해 금속 부품 스스로의 상태를 감지한다. 특히 섭씨 1000도 이상의 고온 공정인 금속 성형 과정에서 내부에 센서를 넣은 기술은 아주 까다로운데, 연구팀은 독자 보유한 '금속 성형 센서 삽입 기술'을 활용해 열에 손상되지 않게 센서를 안전하게 설계 위치에 넣는 데 성공했다. 이 센서 삽입 방식은 표면 센서 부착, 외부 카메라 관찰, 소리 분석 등에 비해 더욱 정밀한 감지가 가능하다. 이 금속 부품은 스스로 주변 고정 나사의 풀림 정도와 풀린 나사 위치 등을 정확히 감지하고, 자신을 때린 손, 망치, 스패너 등도 구분할 수 있다.

 

연구팀은 또 금속 부품을 디지털 트윈으로 구현해 해당 금속의 내외부 응력 분포 변화를 실시간 확인할 수 있다. 정임두 UNIST 교수는 "금속 내부에서 의미 있는 빅데이터를 추출하고, 인공 지능을 적용해 다양한 금속 기계 기반 제조 산업의 디지털화에 기여할 것이다. 스테리인리스 금속 부품뿐 아니라, 알루미늄, 티타늄 합금 등 제조업에 쓰이는 다양한 기계 부품에 적용할 수 있다"고 말했다. 이 연구 결과는 국제 학술지 '가상& 물리 프로토타이핑' 2022년 05월 05일자에 실렸으며, 미국 조지아공대, 싱가포르 난양공대, 한국재료연구원, 경상국립대 등이 연구에 공동 참여했다.