KAIST 한재흥 교수팀, 미국기계학회 최우수논문상 수상

균일한 두께의 재료 적용이 가능한 패턴 설계 원리에 대한 설명도 및 시제품.(KAIST 제공)/뉴스1
균일한 두께의 재료 적용이 가능한 패턴 설계 원리에 대한 설명도 및 시제품.(KAIST 제공)/뉴스1

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 항공우주공학과 한재흥 교수(KAIST 우주연구원장)팀이 미국기계학회(ASME)의 기계 디자인 저널에서 2023년도 최우수 논문상을 수상했다고 6일 밝혔다.

일반적인 구조는 재료가 두꺼워지면 간섭에 의해 구조물을 접는 것이 제한적이며, 조금만 패턴이 복잡해지더라도 빈 공간 없이 균일한 두께로 폴더블 구조를 설계하는 것은 어렵다고 알려져 있었다.

이에 한 교수팀은 균일한 두께의 재료가 적용 가능하면서도 빈 공간 없이 접을 수 있는 패턴 설계 방법론을 제시했다. 특히 2차원 및 3차원의 패턴 설계 방법론을 체계적으로 제시했으며, 수학적인 분석을 통해 종이접기 패턴의 핵심적인 패턴 요소 중 하나인 D4V 패턴에 대해 설계 방법론을 일반화했다. 또 이를 확장해 여러 D4V 요소로 구성된 구조를 두꺼운 패널로 제작하여 검증했다.

D4V(Degree-4-Vertex)는 네 개의 접힘선이 하나의 꼭짓점에서 모이는 패턴 기본 요소를 말하며, 다양한 형태의 오리가미 패턴에 적용된다.

왼쪽 뒤부터 시계방향으로 KAIST 항공우주공학과 장건익 박사과정, 이대영 교수, 한재흥 교수, 김태현 박사가 기념촬영을 하고 있다.(KAIST 제공)/뉴스1

한재흥 교수는 “이번에 제시된 설계 방법론은 패널 두께에 제약받지 않고 다양한 형태의 패턴에 적용할 수 있어 디스플레이와 같은 소형 구조부터 대형 전개형 건축물이나 우주 구조물 등에도 적용이 가능하다"며 "현재 이번 연구를 기반으로 달이나 화성 유인 탐사 시 사람과 장비를 보호하기 위한 미터급 전개형 우주 방호구조에 적용해 개발하는 중”이라고 말했다.

미국기계학회는 1880년도에 설립돼 130개 이상의 국가의 75,000명 이상의 정회원을 보유한 세계 최대의 국제 학술단체다.

이번 연구는 한국연구재단 지원으로 수행됐다.

memory4444444@news1.kr