초록 ▼

□ 연구개발 목표
◦ 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 절삭성능 향상 기술 개발
- 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 구조 및 기계적 물성 평가를 통한 절삭공구 성능 향상 기술 개발
- 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 절삭시간에 따른 구조 및 기계적 물성 평가를 통하여 공구 수명 향상 기술 개발
◦ 질화물 코팅막의 성능향상을 위한 산화물 인공표면코팅막 개발
- 산화물 인공표면코팅막 형성에 따른 절삭공구 코팅막 물성 고도화
- 산화물 인공표면코팅막의 미세구조 제어를 통한 코팅막 물성

□ 연구개발 목표
◦ 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 절삭성능 향상 기술 개발
- 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 구조 및 기계적 물성 평가를 통한 절삭공구 성능 향상 기술 개발
- 티타늄 합금 가공용 절삭공구 코팅소재의 절삭시간에 따른 구조 및 기계적 물성 평가를 통하여 공구 수명 향상 기술 개발
◦ 질화물 코팅막의 성능향상을 위한 산화물 인공표면코팅막 개발
- 산화물 인공표면코팅막 형성에 따른 절삭공구 코팅막 물성 고도화
- 산화물 인공표면코팅막의 미세구조 제어를 통한 코팅막 물성 고도화
- 산화물 인공표면코팅막의 구조제어를 통한 코팅막 물성 고도화
- 절삭공정 중 발생하는 자가적응형막의 형성 메커니즘 분석 및 산화물 인공표면코팅막 제어를 통한 기능성 자가적응형막 형성 기술 개발
◦ 인공지능기반 후보 물질군 선정
- 연구단의 물성분석 데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘 모델에 접목
- 향상된 물성을 갖는 물질 후보군 제시

□ 연구개발 내용
(2단계, 1차년도) 티타늄 합금 가공용 절삭공구 성능향상을 위한 코팅소재의 물성 고도화 기술 개발
◦ 절삭공구 질화물 코팅막의 구조 및 기계적 물성 평가
◦ 산화물 인공표면코팅막 형성 및 기계적 물성 평가
◦ 질화물 코팅막에 산화물 인공표면코팅막 형성에 따른 절삭공구 성능 분석
◦ 절삭공정 시 발생하는 자가적응형막 구조분석을 통한 형성 메커니즘 규명 및 물성제어
◦ 급속열처리법을 이용한 산화물 인공표면코팅막의 기계적 물성, 내부응력 및 미세구조 제어
인공지능 기반 공구개발 단계별 후보물질 도출
◦ 제일원리 계산을 통한 빅데이터 구축
◦ 연구단의 물성데이터를 인공지능 알고리즘 모델에 도입
(2단계, 2차년도) 산화물 인공표면코팅막의 구조제어 기술 개발
◦ 산화물 인공표면코팅막의 단일막 및 다층막 구조 기술 최적화
◦ 2차원 적층형 산화물 인공표면코팅막 형성 기술 개발
◦ 산화물 인공표면코팅막 코팅 계면 최적화를 통한 자가적응형막 및 절삭 수명 분석
◦ 인공지능 알고리즘 모델(기계학습 앙상블 모델 기반 역설계) 개선 및 난삭 공구소재 코팅막 및 모재 후보물질 도출
(2단계, 3차년도) 수요기업과의 연계를 통한 코팅기술 최적화
◦ 2차원 적층형 산화물 인공표면코팅막 형성 기술 최적화
◦ 3차원 나노구조를 갖는 산화물 인공표면코팅막 형성 기술 개발
◦ 공구의 사용용도에 따른 산화물 인공표면코팅막 소재 및 구조 최적화
◦ 개발된 코팅막의 시제품 생산을 위한 관련 인자 도출
◦ 인공코팅막 공정기술의 타 연구 분야 응용가능성 모색
◦ 인공지능 알고리즘 모델 최적화 및 소재/코팅 조합설계
◦ 딥러닝 기반 차세대 절삭공구소재 후보군 도출
◦ 소재 빅데이터 구축을 위한 데이터베이스 공유

□ 활용계획 및 기대효과(응용분야 및 활용범위 포함)
[활용계획]
◦ 난삭재 절삭공구 코팅막 특성 고도화 원천기술 확보
- 인공표면코팅막 최적화 기술 개발/확립
- 인공지능 기반 코팅막 설계 기술 확보
◦ 국내·외 특허, 학술발표 등 연구성과 활용 지식재산권 확보
- 개발 기술의 국내 특허 출원
◦ 기술이전 추진 및 산업화에 적용
- 양산화 기술을 기반으로 산업현장 적용
◦ 코팅기술 선점 및 다양한 응용분야 확대 및 적용
- 개발기술을 활용한 타분야 코팅기술에 접목
[기대효과]
⊙ 기술적 측면
◦ 코팅막 특성의 고도화기술 개발
◦ AI를 통한 재료공학 관련 기술개발 활성화
⊙ 경제/산업적 측면
◦ 하드코팅부품 및 관련 응용제품 발전에 기여
◦ 하드코팅기술 개발을 통한 글로벌 경쟁력 강화
⊙ 사회적 측면
◦ 하드코팅 응용시장 활성화를 통한 국내 고용창출
◦ 친환경 코팅기술을 통한 환경오염문제 개선

(출처 : 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 3
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발 목표 및 평가항목별 성과 ... 7
• 1-1. 연구개발 목표 ... 7
• 1-2. 평가항목별 성과 ... 8
• 1-3. 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 1-4. 연구개발 목표 및 주요내용 변경사항 ... 11
• 1-5. 선정/단계/연차점검의견 ... 11
• 2. 추진내용 및 연구개발결과 ... 15
• 2-1. 추진내용 및 연구개발결과 ... 15
• 2-2. 추진 일정 실적 ... 72
• 2-3. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여정도 ... 74
• 2-4. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 74
• 2-5. 계획하지 않은 성과 및 관련 분야 기여사항 ... 75
• 3. 당초 연구계획 대비 주요 변경사항 ... 75
• 끝페이지 ... 76