과제개요
과제개요
사업명 글로벌핵심인재양성
과제명(한글) 금속 3D 프린팅 공정의 이상감지 및 분류를 위한 기계학습 모델 개발
과제명(영문) Development of surrogate machine learning models for anomaly detection and classification in metal additive manufacturing process
색인어 (한글) 기계학습  / 3D 프린팅  / 컴퓨터 비젼  / 이미지 검사  / 와이어 아크 적층
색인어 (영문) Machine Learning  / 3D Printing  / Computer Vision  / Image Inspection  / WireArc additive manufacturing
과제번호 2019-0-01582-001 해당연도 2019
기술분류 / /
총연구기간 2019-07-01 ~ 2020-06-30 총예산 미공개
기간(당해연도) 2019-07-01 ~ 2019-12-31 예산(당해연도) 미공개
참여기관 미공개
주관기관 조선대학교 산학협력단
연락처
연락처
tel : 미공개
cp : 미공개
E-Mail 미공개
TRL시작단계 TRL종료단계
과학 기술 표준 분류 1 적용분야 1
과학 기술 표준 분류 2 적용분야 2
과학 기술 표준 분류 3 적용분야 3
녹색 기술 분류 국가 중점 과학 기술
6T관련 기술 기술 수명 주기
연구 개발 단계 연구 개발 성격
목적
목적
내용
금속 3D프린팅 공정 중 발생하는 이상 징후 탐지 및 분류를 위한 컴퓨터비전 기반 기계학습 모델 생성 금속 3D 프린팅 공정의 복잡한 물리적 현상을 분석하기 위해 인공지능 기법중 하나인 기계학습을 이용하여 아크에너지원과 금속 와이어가 상호 작용하는 영역인“용융 풀”및“열 영향 부(HAZ, heat-afftected zone)”의 무결성 검증 및 결함을 감지하여 3D 프린팅 공정 개선 및 결과물에 대한 품질향상을 목표로 함.
주요 내용
주요내용
내용
과제 수행은 다음과 같음. (1) 고속 카메라 등 컴퓨터 비전 시스템을 사용하여 금속 3D 프린팅 공정 과정으로부터 대량의 이미지 데이터를 생성함. (2) 데이터세트에서 최대온도, 길이, 크기 및 깊이등 수치형데이터인 용융 풀 형상을 추출하고 보정된 열량 이미지 데이터 등을 추출함. (3) 추출된 데이터들을 정제하고 데이터마트를 구성하여 이상 상태 및 분류를 위한 라벨을 붙여 기계학습을 통한 예측 모델을 개발함. (4) 다목적 의사 결정시스템을 개발하여 3D 프린팅 공정 과정을 실시간으로 제어함. 노이즈 감소 및 온도 보정 - 이미지 데이터의 픽셀 값을 물리적으로 정확하게 보정하는 알고리즘 개발 - 디지털 이미지 처리 기술을 이용 노이즈 감소 알고리즘 개발  데이터 마이닝을 이용한 대규모 데이터 수집 - 금속 3D 프린팅 공정상 발생하는 특징 데이터 수집 - 획득 데이터의 전처리 과정을 통해 기계학습모델에 쓰일 수 있는 복합형 데이터 마트를 구성함.
기대 효과
기대효과
내용
우리나라는 스마트 제조 개념을 구현하기 위한 세계 최고 수준의 ICT 기반 기술과 제조업 경쟁력을 보유했고, 조선대학교, 테네시 공대 및 타 기관 (예, NIST) 등 협력 연구를 통하면, 독자적으로 연구를 수행할 수 있으며, 관련 지적 재산권을 선점할 수 있음. ICT 기술과 제조업에서 경쟁력을 가지고 있는 우리에게는 지금 시점이 경제적 재도약을 위한 좋은 기회라고 사료함. 조선대학교 및 테네시 공대에서 보유하고 있는 인공지능, 금속 3D 프린팅 기술을 우리 환경에 맞게 적용해 국가 제조업을 혁신할 수 있음. 미래 제조 산업에서 인공지능 기반의 금속 3D 프린팅 공정 제어 및 최적화에 관한 연구는 선택이 아닌 필수 과제이며, 21세기 제조 환경에서 살아남을 수 있고 궁극적으로 국가 경쟁력을 높일 수 있는 기반 기술임. 데이터 의존성이 큰 인공지능 모델 학습에 있어 선진국에서 진행되고 있는 미래기술들을 파악하고 관련 데이터를 확보하여 인공지능 기계학습 모델을 개발 적용하여, 금속 3D 프린팅 시장에서 우위를 확보 할 수 있음.
최종 목표
최종목표
내용
``인공지능`` 기술을 연구하고 있는 국내 석/박사과정 학생을 ``금속 3D 프린팅 및 데이터 분석법``에 관한 미국선진연구기관에 파견하여, 전문지식 및 국제적 감각을 함양시키고, 국내 복귀 후 4차 산업혁명 시대를 이끌 수 있는 글로벌 핵심 인재를 양성하고자 함. 인공지능 기법 중 하나인 기계학습 및 이미지 처리 기술을 이용하여 금속 3D 프린팅 공정의 복잡한 물리적 현상을 분석하고, 결함을 감지할 수 있는 모델을 생성하며, 최종적으로는 공정 개선 및 결과물 품질향상이 연구목표임.
논문 목록
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지재권 목록
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발명 명 출원 번호
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기술이전 목록
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기술실시 대상 기관명 기술실시 계약 명 기술 이전 업체 유형명
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개발중인 기술(기술예고)
개발중인 기술(기술예고)
기술번호 기술명 목표시기
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이전가능 기술(사업화 대상기술)
이전가능 기술(사업화 대상기술)
기술번호 기술명 목표시기
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