1. 해당 공고 및 세부 수행직무를 희망하는 이유와 본인이 적합하다고 판단할 수 있는 이유 및 근거를 제시해 주십시오.
‘800V 고전압 전기차 열교환기 열특화 설계 개발’ 산학과제를 하며 적층 제조 기반의 새로운 구조의 열교환기를 설계한 경험을 바탕으로 열에너지 시스템 설계 직무에서 회사에 기여할 것으로 생각해 지원했습니다.
[열교환기 설계 경험]
‘고전압 전기차 열교환기 개발’ 산학과제를 현대자동차 사와 협업한 경험이 있습니다. 적층 제조 기반의 열교환기를 설계해 기존 판형 열교환기 대비 열교환기의 성능을 30% 향상시켰습니다. 열교환기 설계 시 적층 제조 특화 구조인 TPMS구조를 사용해 새로운 구조의 열교환기를 설계하였습니다. 열교환기의 성능을 향상시키기 위해 입출구에서 유체의 압력강하를 줄일 수 있는 설계안을 개발하였고 수직으로 입출구가 위치해 있는 경우 실질적 열교환면적을 늘릴 수 있는 설계안을 개발해 열교환기의 성능을 높였습니다. 본 연구는 ‘Additive Manufacturing’에 투고하였습니다. 연구를 하며 직접 열교환기를 설계하고 실험과 CFD를 통해 성능을 검증하며 배운 지식으로 회사에 기여하고 싶습니다.
[모델 설계 기술 개발]
적층 제조 특화 구조인 TPMS구조체를 사용한 열교환기 설계 시 Python을 활용해 열교환기의 설계 자유도를 높였습니다. 수학적 수식 기반 3차원의 TPMS구조체에 수학적 함수를 연산해 TPMS 구조체의 형상을 변경하는 ‘Morphology grading’이라는 새로운 기술을 개발하였습니다. 해당 기술을 사용해 CFD 및 실험 결과를 기반으로 Dead-zone을 줄이고 유동 분배에 유리한 열교환기 채널을 설계하고 성능을 검증하는 연구를 진행하였습니다. 상용 CAD 프로그램으로 설계하지 못하는 형상을 Python을 사용해 압력강하를 줄이고 열교환용량을 늘릴 수 있는 설계안들을 제시하였고 특허 출원하였습니다. 회사에 입사한다면 다양한 구조의 모델을 실제화 하는 기술을 기반으로 작동 유체의 특성과 작동 환경에 맞춰 최적화된 열관리 회로를 개발하고 싶습니다.
2. 본인의 역량을 나타낼 수 있는 주요 전공과목(최대 5개)을 선정하여, 해당 과목에서 습득한 역량 및 성취도(학점)를 기술해 주십시오. ※ 석사과정자는 연구경력 및 세부 전공에 대해 기술해 주십시오.
[연구자로서의 통찰력]
열관리에 대한 산학과제들을 진행하며 연구자로서 열관리 분야에서 연구 통찰력을 길렀습니다. ‘컵 형상 사출금형 냉각회로 설계’라는 주제로 산학과제를 진행했습니다. 사출품의 품질 향상을 위해 CAE 프로그램인 ‘MOLDEX 3D’를 사용해 정확한 문제점을 확인하고 이를 근본적으로 해결할 수 있는 냉각 채널을 설계했습니다. CAE 결과를 토대로 수지의 유동 특성을 파악하고 열응력 발생 지점을 예상해 최적화된 구조의 냉각 채널을 설계했습니다. 또한 ANSYS프로그램을 사용해 사출압을 견딜 수 있는 지 검증을 거쳐 냉각채널을 제작해 사출 실험을 진행하였습니다. 설계한 냉각 채널을 사용해 제작한 사출품의 품질이 15% 상승했고, 공정 시간은 40% 감소해 본 연구는 ‘Polymers’에 투고하였습니다. 다양한 분야에서 열관리 연구를 진행하며 연구의 전반적인 흐름을 이해하고 근본적인 문제점을 도출한 후 정확한 해결책을 제안해 문제점을 해결하는 능력을 길렀습니다.
[기술 접목을 통한 새로운 기술 개발]
Python활용 능력을 이용하여 적층 제조 공정 데이터 생성 알고리즘을 개발하였습니다. 수학적으로 정의될 수 있는 TPMS구조나 미세 격자 구조와 같은 형상을 3D 모델 없이 제작이 가능하도록 이미지 프로세싱을 통해 공정 알고리즘을 개발하였습니다. 3D모델 생성을 생략하기 때문에 제작 시 필요한 파일의 용량을 약 290배 줄였으며 제작 데이터를 생성하는 시간은 약 80배 줄였습니다. 본 연구의 알고리즘은 특허 출원하였습니다. 3D 프린터가 읽을 수 있도록 공정 데이터를 생성하고 편집하는 과정에서 어려움이 있었지만 프린팅 장비 회사와 꾸준한 의사소통으로 공정 알고리즘을 개발할 수 있었습니다. 알고리즘을 개발하며 이미 가지고 있는 능력을 토대로 다른 분야와 접목시켜 새로운 기술을 개발하는 능력을 길렀습니다.