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[IT뉴스]3D 설계 데이터만으로 원하는 금속 성형 '뚝딱'

온카뱅크관리자

2025-03-11 11:27:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">한국생산기술연구원</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="4UG2FZTNxG">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="276c6ed654af3fab11e63fa68009c59afadf0442306329ccd4e4cf0fac47e549" dmcf-pid="8gQwiR416Y" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 김민기 생기원 선임연구원, 송정한 생기원 수석연구원, 이호년 생기원 수석연구원, 윤형원 생기원 연구원. 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/11/dongascience/20250311112618668ekrc.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="fXtP70XDPH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/11/dongascience/20250311112618668ekrc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            (왼쪽부터) 김민기 생기원 선임연구원, 송정한 생기원 수석연구원, 이호년 생기원 수석연구원, 윤형원 생기원 연구원. 생기원 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="e61708edf64248ab55f41d9c7d676ca7da691312c08e43564f9cbd1f3e66bc66" dmcf-pid="6axrne8txW" dmcf-ptype="general">금속 성형은 공정 과정에서 제품의 형상이 조금만 바뀌어도 새로운 금형 제작이 필요해 시간과 비용이 많이 든다. 금속 판재를 반복해서 눌러 형상을 빚는 '컴퓨터수치제어(CNC)' 장비를 이용해 점진적으로 금속을 성형하는 기술은 성형 시간이 길고 압흔이 남는 데다 강도 높은 소재에는 적용하기 어려운 문제가 있다. 국내 연구진이 3D 설계 데이터만으로 맞춤형 금속 성형을 가능하게 하는 기술을 개발했다. </p>
          <p contents-hash="7239c42034d94125d896feb99d7eb573ed0ec6730f51368b961cfad61a4c8a70" dmcf-pid="PNMmLd6F6y" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원(생기원)은 박남수·송정한 유연생산연구부문 수석연구원팀이 시뮬레이션, 공정 최적화, 장비 제어기술을 통합해 추가 금형 없이 3D 설계 데이터만으로 맞춤형 생산이 가능한 ‘디지털 유연성형 토탈 솔루션’을 제시했다고 11일 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="26101407f41583219ba6e07c0ef72f9f7385f938ff5dc9a647bd9b3582426233" dmcf-pid="QjRsoJP3QT" dmcf-ptype="general">연구팀은 3D 컴퓨터지원설계(CAD) 설계 데이터를 기반으로 성형 경로, 속도, 마찰 조건을 자동 산출·제어하는 기술을 개발했다. 3D CAD 설계 데이터를 CNC 장비가 이해할 수 있는 언어로 변환하는 'G코드 자동 변환기술'을 개발해 설계 데이터가 성형 공정에 바로 반영되도록 했다. 시뮬레이션을 통해 소재의 물리적 특성을 정밀하게 분석하고 점진적 성형 과정에서 발생하는 변형을 예측할 수 있어 최적의 가공조건을 도출할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="b295f2c236244d827488ee7746decaa5e7b5709a60c09562df39868f1ea7927d" dmcf-pid="xAeOgiQ08v" dmcf-ptype="general">연구팀은 성형 공구의 반복적인 접촉으로 농도가 변하는 문제를 해결하기 위해 진공 기반 성형 모듈도 개발했다. 진공 방식으로 판재를 고정해 성형 중 소재가 불규칙하게 움직이는 것을 방지하고 성형 압력을 균등하게 분산시켰다. 공구 압력으로 인한 표면 손상을 줄이는 동시에 넓은 면적을 한 번에 성형할 수 있어 성형 시간을 단축할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="714d26bb868afbe9763cd5c4b1086f927b59ac2c44459425f33bc09823afa1ae" dmcf-pid="yUG2FZTN8S" dmcf-ptype="general">연구팀은 또 2개의 CNC 장비를 실시간으로 동기화하는 제어 시스템을 개발하고 장비 하단에 국부 열원 모듈을 적용해 성형 정밀도를 높였다. 2개의 장비가 상·하부에서 독립적으로 직동해 국부적으로 가해지는 힘을 제어할 수 있어 복잡한 형상도 세밀한 조정이 가능하다. 특정 부위에 열을 가하는 국부 열원 모듈을 적용해 타이타늄, 마그네슘 등 성형이 어려운 소재도 정밀하게 가공할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="e89efe274e2aa1150ad932bd0db7a01127c9afbbacac59e8565635c8af500105" dmcf-pid="WuHV35yj6l" dmcf-ptype="general">연구성과는 자동차 부품, 가전제품, 의료기기 등 다양한 생산현장에서 기업들과 실증 테스트를 진행 중이다.</p>
          <p contents-hash="f6b5b9dd707c5a8e6a3aa1f7165c43fd137a188f17b647513516f379c4afceb6" dmcf-pid="Y7Xf01WA6h" dmcf-ptype="general">박 연구원은 “기존 CNC 장비를 교체하지 않고도 개발된 모듈과 제어기술을 적용하면 추가 금형을 제작할 필요 없이 맞춤형 생산이 가능한 유연성형기술”이라고 설명했다. </p>
          <p contents-hash="5684f5007e11bfcbfc746b8d7f4e399cf7f878b9ca47f8d3e0fb73c95b3bf003" dmcf-pid="GzZ4ptYcPC" dmcf-ptype="general">연구 총괄 책임자인 이호년 생기원 신산업부품화연구부문 수석연구원은 “개발한 기술을 이용하면 추가 금형 없이도 복잡한 형상을 정밀하게 구현할 수 있어 기존 대량생산 방식과 달리 제품별로 맞춤형 유연생산이 가능하다”라면서 “실증을 거쳐 실제 제조 현장에 적용하기 위한 테스트를 진행 중”이라고 밝혔다. </p>
          <p contents-hash="56300483cff1cdbe964a4e915cea6e74855ef5229f033af6e133af75f19c6f91" dmcf-pid="H5l7GTOJ8I" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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