초록 ▼

□ 연구개요
재료구조-특성 직접연계 해석 시스템의 금속기반 초고기능성 소재로의 적용 기술 개발
① 금속기반 초고기능성 소재의 2차원/3차원 미세구조 디지털 이미지화 및 미세조직의 고유물성 데이터 확보
② 3차원 미세구조 기반 재료구조-특성 직접연계 해석 시스템 개발
③ 해석 시스템의 금속기반 초고기능성 소재 단위 개발 공정으로의 적용 및 최적 설계 시스템 구축

□ 연구 목표대비 연구결과
재료구조-특성을 직접연계하는 해석 시스템을 금속기반 초고기능성 소재에 적용하고, 이 기술을 활용하여 최적의

□ 연구개요
재료구조-특성 직접연계 해석 시스템의 금속기반 초고기능성 소재로의 적용 기술 개발
① 금속기반 초고기능성 소재의 2차원/3차원 미세구조 디지털 이미지화 및 미세조직의 고유물성 데이터 확보
② 3차원 미세구조 기반 재료구조-특성 직접연계 해석 시스템 개발
③ 해석 시스템의 금속기반 초고기능성 소재 단위 개발 공정으로의 적용 및 최적 설계 시스템 구축

□ 연구 목표대비 연구결과
재료구조-특성을 직접연계하는 해석 시스템을 금속기반 초고기능성 소재에 적용하고, 이 기술을 활용하여 최적의 금속기반 초고기능성 소재를 개발한다.
◇ 금속기반 초고기능성 소재의 2차원/3차원 미세구조 디지털 이미지화 및 미세조직의 고유물성 데이터 확보: ① FIB-SEM/EBSD와 X-ray nano/micro-tomography를 이용한 미세조직 측정 및 Reconstruction ② 나노/마이크로 압입시험, 중성자회절시험 등을 통한 기초 데이터 측정 ③ 측정된 데이터로부터 실제 미세조직의 고유물성 도출 ④ 3차원 미세구조 요소화(Meshing) 및 RVE (Representative Volume Element) 확보
◇ 3차원 미세구조 기반 재료구조-특성 직접연계 해석 시스템 개발: ① 실제 3차원 미세구조를 이용한 연속체 역학 기반 전산모사 기법(FEM, FVM) 개발 ② 3차원 관점에서 미세조직의 통계적 분석 및 3차원 구조체의 특성 확보 ③ 외부환경에 따른 재료구조-특성 직접연계 해석
◇ 해석 시스템의 금속기반 초고기능성 소재 단위 개발 공정으로의 적용 및 최적 설계 시스템 구축:
① 개발된 해석 시스템의 단위 개발 공정으로 적용 ② 최적 재료구조 및 특성을 갖는 재료 설계 기법의 제시

□ 연구개발결과의 중요성
① 금속기반 초고기능성 소재 설계의 원천 기술 확보를 통해 최근 대두되고 있는 소재 고기능성화의 니즈를 충족하고 우수한 물성을 바탕으로 차세대 자동차, 첨단 전자기기, 항공/우주 분야 등 첨단 산업의 새로운 수요창출 및 시장주도를 가능하게 함 ② 상기 재료설계방법은 미국의 Materials Genome Initiative와 맥락을 같이하는 재료설계의 아이디어로서, 많은 시간과 비용이 소비되는 기존의 ‘trial and error’ 기반 신소재 개발 과정을 실제 3차원 구조 디지털 이미지 기반 멀티스케일 해석 기법으로 대체함으로써 개발에 소요되는 시간과 비용을 크게 줄일 수 있을 것이라 기대하며 금속 기반 소재뿐만 아니라 Emerging 소재 개발에 기여가 가능함 ③ 실제 미세구조 기반 해석/설계 전문가를 양성하여 향후 미래산업을 선도할 유능하고 참신한 인재를 배출함

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 가. 연구개발의 필요성 ... 4
• 나. 최종연구목표 ... 5
• 다. 연차별 연구의 목표 및 내용 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 가. 1차년도 ... 7
• 나. 2차년도 ... 9
• 다. 3차년도 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 끝페이지 ... 23