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1. 삼성전자를 지원한 이유와 입사 후 회사에서 이루고 싶은 꿈을 기술하십시오. (700자) 적층 제조 기반 유체 최적 열교환기 설계 경험을 바탕으로 새로운 구조를 도입해 부품 설계에 새로운 패러다임을 열고 싶습니다. ‘‘800V 고전압 전기차 열교환기 열특화 설계 개발’ 산학과제를 하며 적층 제조 기반의 새로운 구조인 TPMS를 적용하여 컴팩트 열교환기를 설계한 경험이 있습니다. 열교환기의 효율을 높이기 위해 압력강하가 작고 열교환효율이 좋은 TPMS 열교환기 구조를 설계하기 Python을 활용하여 ‘Morphology grading’이라는 기술을 개발하였습니다. 본 기술은 수식 기반 TPMS에 특정 영역에서만 유효한 값을 가지는 함수를 연산해 형상을 변경하는 기술로 기존 상용 CAD 프로그램의 한계를 뛰어넘는 설계 방식입니다. 여러 설계안들을 비교하기 위해 압력강하 실험을 통해 결과를 분석하고 CFD 시뮬레이션을 통해 내부 유동을 관찰한 후 최고 성능을 보일 수 있는 열교환기를 설계하는 연구를 진행했습니다. 본 연구의 열교환기는 판형 열교환기 대비 20% 성능이 향상되었으며 연구 내용을 ‘Additive Manufacturing’에 투고하였습니다. 열-유체기반 부품 최적화를 통해 배운 실무적 연구 능력을 토대로 기존 설계 기술을 뛰어넘는 새로운 설계 기술을 개발하고 부품 설계에 적용해 최고 성능의 부품 개발 엔지니어가 되어 회사에 기여하고 싶습니다. 2. 본인의 성장과정을 간략히 기술하되 현재의 자신에게 가장 큰 영향을 끼친 사건, 인물 등을 포함하여 기술하시기 바랍니다. (※작품속 가상인물도 가능) (1500자) “성장의 모양은 오르막길이 아닌 계단, 한계를 즐기는 엔지니어” 큰 어려움 없이 대학에 들어와 대학생활을 하며 학업에서 배운 내용이 어떻게 연구와 실무에 쓰이는지 알고 싶어 학부 3학년 2학기부터 연구생을 시작하였습니다. 연구실에 들어가자 마자 ‘사출 금형 균일 냉각을 위한 냉각 채널 설계’와 ‘탄소 나노 튜브 기반 면상 발열체를 적용한 사출 금형 급속 가열 기술 개발’ 등 산학과제에 투입되어 실무적인 연구를 진행하였습니다. ‘MOLDEX 3D’를 사용해 사출 시뮬레이션을 진행하였고 ‘ANSYS’를 사용해 전기-열 연계 해석을 진행하였습니다. 유한 요소 해석에 대한 이론적 배경이 부족한 상태에서 연구를 진행해 연구의 진척도가 더디었으며, 연구가 진행되는 중간에 투입되어 연구의 흐름 사이에서 길을 잃어 결과에 대한 고찰도 부족했습니다. 시뮬레이션 해석을 진행할 때 엔지니어로써 갖춰야 할 역량이 부족함을 느껴 스스로 실망을 했습니다. 한계를 깨기 위해 관련 수업을 듣거나 학회와 세미나에서 관련 전공자에게 연구에 대한 질문을 망설이지 않는 등 연구에 대한 전체적인 흐름을 보고 이해하려고 노력했습니다. 또한 시뮬레이션 프로그램을 사용하는데 있어 숙련도를 높이고 유한 요소 해석에 대한 이해도를 높이기 위해 관련 강의를 듣고 논문을 보며 스스로 연구를 끌고 갈 수 있는 능력을 키울 수 있도록 노력하였습니다. 연구의 전체적인 흐름을 이해하고 연구를 이끌어갈 수 있는 기술적 배경이 뒷받침이 되어 연구가 진행될 때 큰 성취감을 느꼈고 스스로 연구자로서 성장했음을 느꼈습니다. 그 결과 ‘Polymers’에 ‘사출 금형의 효율적 냉각을 위한 냉각채널 설계’에 대한 연구 내용을 투고하였습니다. 또한 ‘한국정밀공학회지’에 ‘CNT 필름 히터 적용 곡면형 금형의 균일 가열기법 연구’에 대한 연구 내용을 투고하였으며 본 연구 내용은 ‘한국생산제조학회’ 2021년 추계학술대회에서 논문 우수발표상을 수상해 좋은 결실을 맺을 수 있었습니다. 이후 다른 연구를 진행할 때도 이전에 배웠던 지식과 기술적 배경을 통해 연구를 다각도로 바라볼 수 있었고 한계에 부딪혀도 해낼 수 있다는 믿음을 가지고 연구에 임할 수 있게 되었습니다. 한계를 깨기 위해 노력하는 과정을 거치며 성장은 오르막길이 아닌 계단처럼 생겼음을 알게 되었습니다. 성장의 생김새를 알기 때문에 새로운 연구를 시작하거나 어려운 과제를 마주했을 때 스스로의 부족함을 정확히 파악하고 성장을 위해 노력하는 과정을 즐길 수 있게 되었습니다. 또한 스스로 즉시 성장하는 모습이 보이지 않아도 인내심을 가지고 한계를 극복해내는 방법을 알게 되었습니다. 여러 분야에 대한 연구를 진행하며 넓은 지식을 가지게 되어 다른 분야의 사람들과 의사소통이 가능하고 전반적인 연구의 흐름을 통찰력 있게 바라볼 수 있는 시각을 갖추게 되었습니다. 3. 최근 사회이슈 중 중요하다고 생각되는 한가지를 선택하고 이에 관한 자신의 견해를 기술해 주시기 바랍니다. (1000자) “데이터 기반 새로운 기술 개발” 최근 데이터 기반 기술이 발전하며 새로운 형태의 플랫폼이 많이 생겨나고 있습니다. 데이터를 기반으로 가상과 현실을 이어주는 메타버스나 접촉만으로 데이터 공유 등이 가능한 NFC 등 데이터를 다루고 다양하게 활용하는 기술이 발전하였습니다. 현재 공학 계열에서도 데이터 기반의 기술을 접목해 요소 부품을 개발할 때 새로운 설계 기법을 도입해야 한다고 생각합니다. 제작 공정을 고려해야 하기 때문에 최적 설계를 할 때 구조적 한계가 생겨 혁신적인 설계를 개발하는데 어려움이 있습니다. 적층 제조는 설계의 자유도가 높고 기존 공정으로 제작할 수 없는 형상을 제작할 수 있는 장점이 있습니다. 현재 적층 제조의 기술이 많이 성장하였고 작은 부품 단위에서 양산 도입의 시작이라고 생각합니다. 기존에 불가능했던 새로운 설계안들을 시도할 수 있는 길이 많이 열려 있고 데이터 기반의 설계 기술을 개발해야 한다고 생각합니다. 부품의 성능을 예측할 때 시뮬레이션을 기반으로 성능을 미리 평가하는 것이 중요합니다. 시뮬레이션은 공학에서 가상공간에서 실제 물리 현상을 예측할 수 있는 데이터라고 생각합니다. 시뮬레이션 데이터를 수집해 데이터마이닝과 머신러닝을 이용한 데이터 기반 설계 기술을 통해 기존의 없던 구조를 개발할 뿐 아니라 그 구조를 적용한 부품을 설계하고 작동 환경에 맞는 최적화를 통해 고성능의 부품 제작이 가능할 것입니다. 또한 기존 상용 CAD 프로그램으로 설계 불가능한 설계안을 제작 가능하고 성능 예측과 동시에 보완된 설계안을 개발할 수 있기 때문에 부품 개발 기술의 새로운 영역을 열 수 있을 것입니다. 공학의 새로운 길을 열기 위해 발전된 제작 기술과 데이터 기반의 새로운 설계 기술을 융합해 최대 성능, 최고 효율을 낼 수 있는 부품을 개발하고 실제 산업에 적용해 미래를 선도해야 한다고 생각합니다. 4. 지원 직무 관련 프로젝트/과제 중 기술적으로 가장 어려웠던 과제와 해결방안에 대해 구체적으로 서술하여 주시기 바랍니다. (과제 개요, 어려웠던 점, 해결방법, 결과 포함) (1000자) “2차원에서 3차원으로의 확장 사고 능력” 고전압 전기차 배터리를 냉각시키기 위해 적층 제조 특화 구조인 TPMS 구조를 적용한 열교환기를 설계하였습니다. TPMS는 수학적 수식 기반의 구조로 3차원의 공간이 하나의 곡면으로 완벽히 두 개의 공간으로 나뉘고 높은 면적 밀도를 가져 최근 열교환기에 적용되어 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 열교환기의 성능을 높이기 위해서 입출구에서 압력강하가 작아야 하고 데드존을 줄여 실질적 열교환 면적을 늘려야 합니다. TPMS는 기존 열교환기와 달리 3차원으로 복잡한 형상을 가졌고 판형 열교환기와 달리 모든 채널이 3차원으로 연결되어 하나의 공간으로 이루어져 있습니다. 3차원의 유동의 모습을 실험 결과와 형상 정보로 예측해야 하며 한정된 시뮬레이션 결과로 내부 유동을 예측해 실질적 열교환 면적을 계산하고 설계안을 수정해 최적의 TPMS 열교환기 채널을 설계해야 했습니다. 3차원의 구조와 유체의 거동을 동시에 이해하기 위해 3차원의 구조를 보는 것이 아닌 시뮬레이션의 이미지와 열교환기의 단면 이미지를 동시에 보며 유체의 거동을 예상하였습니다. 높이 방향과 유동 진행 방향의 단면 형상을 보며 열교환기 내부로 주입되는 유체의 이해를 바탕으로 압력강하를 줄일 수 있는 설계안을 개발했습니다. 또한 실질적 열교환 면적을 높이기 위한 유동장벽 설계, 부분 수력 직경 변화를 통한 유체 유도 등 열교환기의 성능을 높이기 위한 설계안들을 제작하고 실험과 CFD를 통해 검증하였습니다. 한정된 유동 데이터를 통해 3차원의 구조에서 유동을 예측하는데 이론적 배경이 부족해 대학원에서 열, 유동 수업을 추가로 들으며 연구에 대한 깊이와 유동 예측에 신빙성을 더했습니다. 그 결과 연구에서 제안된 압력강하를 줄이고 실질적 열교환 면적을 높이는 설계안들은 국내 및 국제 특허로 출원하였습니다. 연구를 진행하며 부품의 성능을 높이기 위해 중요한 점을 파악하고 그에 맞게 설계하는 능력을 길러 좋은 연구 결과를 끌어낼 수 있었습니다.