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이인재 연구교수는 정밀 제조 시스템 및 공작기계 동역학 분야를 중심으로 초정밀 미세 제품 가공을 위한 핵심 기술을 연구하고 있습니다. 특히 CNC 복합 자동선반의 베드 구조해석과 볼스크류, 유정압 스핀들 등 핵심 부품의 최적 설계를 위해 ANSYS를 활용한 고정밀 유한요소해석(FEA)을 수행합니다. 이를 통해 장비의 강성과 열안정성을 확보하여 수입 의존도가 높은 초정밀 가공 장비의 국산화 및 기술 자립에 기여하고 있습니다. 최근에는 반도체 패키징 및 스마트 제조 공정으로 연구 영역을 확장하며 차세대 정밀 기계 산업의 경쟁력 강화를 목표로 하고 있습니다.
| 연구자 프로필 |  |
| 연구자 명 | 이인재 |
| 직책 | 연구원 |
| 이메일 | mechanic@changwon.ac.kr |
| 재직 상태 | 재직 중 |
| 부서 학과 | 메카트로닉스전공 |
| 사무실 번호 | - |
| 연구실 | 정밀제조연구실 |
| 연구실 홈페이지 | - |
| 홈페이지 | - |
| 소속 | 국립창원대학교 |
| 회사명 | 국립창원대학교 R&D 클러스터사업단 |
| 재직기간 | 2010.01.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | 국립창원대학교 클러스터사업단 및 메카트로닉스연구원 소속 연구교수로서 기계공학 분야의 대형 국책 과제와 산학 협력 프로젝트를 기획하고 수행했습니다. 창원 국가산업단지의 핵심 전략인 공작기계 국산화 프로젝트를 주도하며 미세 복합 제품 가공용 CNC 자동선반의 베드 구조 해석과 설계 최적화를 담당했습니다. 대학 내 정밀생산시스템 연구그룹과 협력하여 가공 장비의 신뢰성 평가 기준을 수립하고 지역 기반 제조 기업들이 겪는 기술적 난제를 해석 기술로 해결함으로써 대학의 연구 역량과 산업계의 기술적 요구를 유기적으로 연결하는 성과를 도출했습니다. |
| 회사명 | 국립창원대학교 메카트로닉스연구원 |
| 재직기간 | 2015.03.01 ~ 재직 중 |
| 담당업무 | 메카트로닉스연구원에서 시뮬레이션 기반의 정밀 기계 설계 검증 프로세스를 구축했습니다. ANSYS 프로그램을 활용하여 660만 개의 격자로 구성된 고해상도 해석 모델을 생성했으며 이를 통해 가공 하중 조건에서의 응력 및 변형량을 예측하는 체계를 완성했습니다. 특히 난삭재인 티타늄 소재 가공 시 장비에 가해지는 동적 부하를 분석하고 진동 모드 해석을 통해 1차부터 6차까지의 고유진동수를 도출하여 장비의 안정성을 획기적으로 개선했습니다. 이러한 기술적 성과는 실제 CNC 자동선반 제작 공정에 반영되어 국산 장비의 정밀도를 글로벌 수준으로 끌어올리는 데 핵심적인 역할을 했습니다. |
| 연구 1 | 유한요소법(FEM) 기반 CNC 자동선반의 구조 최적화 및 진동 안정성 연구 |
| 내용 | 초정밀 미세 제품 가공 시 발생하는 미세 진동 문제를 해결하기 위해 유한요소해석(FEA)을 활용한 기계 구조 최적화 연구를 수행했습니다. 660만 개의 격자를 활용한 정밀 모델링을 통해 CNC 복합 자동선반 베드의 응력 분포와 진동 모드를 분석했으며 가공 정밀도에 치명적인 고유진동수 및 최대 변형량을 예측하는 알고리즘을 구축했습니다. 이를 통해 티타늄 등 난삭재 가공용 장비의 구조적 강성을 확보하고 수입 의존도가 높은 초정밀 가공 장비의 설계 원천 기술을 확보했습니다. |
| 연구 2 | 정밀 기계 요소 부품의 동특성 분석 및 설계 파라미터 최적화 |
| 내용 | 기계 가공의 정밀도를 결정짓는 핵심 요소인 볼스크류와 유정압 스핀들의 동역학적 특성을 분석하고 설계 파라미터를 최적화하는 연구를 진행했습니다. C1~C3 등급의 고정밀 볼스크류 가공을 위한 Whirling 머신의 구조 해석을 수행하여 장비의 신뢰성을 입증했으며 유정압 베어링의 유막 간극 선택 기준을 정립하여 크랭크샤프트 연삭기 등의 정밀도를 향상시켰습니다. 이러한 연구 데이터는 국내 공작기계 제조사의 제품 개발 시간을 단축하고 글로벌 시장 경쟁력을 강화하는 기반 기술로 활용됩니다. |
| 담당 업무 | 국립창원대학교 기계공학부 및 메카트로닉스 전공 학생들을 대상으로 정밀 기계 설계와 컴퓨터 보조 공학 실무를 교육하고 있습니다. 1. 정밀 기계 설계 기초: 기계 요소의 역학적 원리와 정밀 가공 시스템의 구조적 특징을 심도 있게 다룹니다. 2. CAE 기반 구조 해석 실무: ANSYS 등 산업계 표준 툴을 활용하여 기계 부품의 응력, 변형, 진동 특성을 해석하고 설계 최적화에 반영하는 엔지니어링 역량을 배양합니다. 3. 공작기계 동역학 특성론: 가공 장비의 안정성 확보를 위한 모드 해석 및 열변위 보정 기술의 이론적 배경과 실제 적용 사례를 연구합니다. 4. 산학 연계 융합 프로젝트: 반도체 패키징 및 의료용 임플란트 가공에 필요한 초정밀 제어 시스템과 자동화 공정을 분석하여 실무 문제 해결 능력을 강화합니다. |
| 활동 내용 | [학회 활동] 한국생산제조학회(KSMTE) 및 한국정밀공학회(KSPE) 정회원으로 활동하며 매년 학술대회를 통해 CNC 복합 자동선반의 구조 해석과 스마트 제조 기술에 관한 최신 연구 성과를 지속적으로 발표하고 있습니다. [국책 프로젝트] 산업통상자원부 및 한국산업기술기획평가원(KEIT) 주관의 'C1-C3 등급 볼스크류 가공 장비 개발' 및 '수직형 머시닝 센터 재제조 기술 개발' 과제에 참여하여 국내 공작기계 산업의 기술 자립화에 기여했습니다. [산업 자문] 창원 국가산업단지 내 주요 제조 기업인 TIC(주), 동아(주) 등을 대상으로 구조 해석 기반의 공정 최적화 및 제품 설계 검증 자문을 제공하여 현장의 기술적 병목 현상을 해결하는 데 이바지하고 있습니다. |
| 학력 사항 | 국립창원대학교 기계공학과 학사 국립창원대학교 대학원 기계공학과 석사 국립창원대학교 대학원 기계공학과 박사 |
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