여성과학자 웨비나 (Environment / Energy 분야): 이지현 (University of Calgary)

2021 한-캐나다 여성과학자 융합 웨비나가 12월 17일 금요일에 Zoom을 통해 개최되었다. University of Calgary의 이지현 교수가 Mechatronics Application for Sustainable Manufacturing주제로 강연하였다. 올해 마지막을 장식한 본 웨비나는 국내외 과학기술인 18명이 참석하였다.

이지현 교수는 4차 산업이 주도하는 항공우주, 자동차, 반도체 산업 분야에서 필수적인 제조 공정의 최적화 및 자동화를 위해 현재 수행 중인 연구를 설명하였다. 특히 거대 기계를 다루는 항공 산업에서는 2~3만 개의 볼트를 조립하는 등 인간이 감당하기 힘든 반복 작업이 매우 많다. 이에 로봇을 이용한 공정 자동화에 대한 요구가 점차 커지고 있지만, 재래식 로봇은 낮은 강성으로 인해 정밀도가 떨어지고 인간에 의한 수동 후처리를 필요로 하는 등 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 이런 문제점을 극복하고자 로봇의 수행능력을 향상하기 위해 현재 개발 중인 로봇 머시닝 기술(i.e., Cable-Assisted Robotic System)을 소개하였다. 또한, 가공작업 중에 정적 및 동적 힘의 정확한 측정은 가공 품질을 예측하고 최적화하는데 매우 중요하다. 이를 위해 여러 축 방향으로 고정하는 힘뿐만 아니라 절삭력을 동시에 측정할 수 있는 압전 센서가 부착된 새로운 힘 측정 장치를 소개하였다. 마지막으로, 가공작업 중에 발생하는 진동은 최종 가공물의 품질을 저하시키기 때문에 진동을 최소화하고 제어하는 기술은 매우 중요하다. 이를 위해 제진 장치의 일종인 TMD (Tuned Mass Damper)를 구조물에 설치하여 진동 에너지를 흡수함으로써 진동을 제어하는 기술을 소개하였다. 이 기술을 바탕으로 제조장비에 여러 개의 질량 제동자를 부착하여 가공향상을 위한 진동절감 시스템을 설계하고 구축하였으며, 실제로 제조기계의 강성이 개선됨을 확인하였다고 한다.

▲ 여성과학자 웨비나 Environment / Energy 분야