사출성형은 금속 재료에 비하여 비용이 낮고 물리적 특성이 다양한 고분자 소재를 대량으로 생산할 수 있는 대표적인 제조 방법이다. 사출성형 제조 방법의 생산성과 품질을 높이기 위한 다양한 방법들이 꾸준히 연구, 개발되고 있으며 다양한 제품에 적용되고 있다. 그러나 최근 매우 고도화되고 있는 제품은 사출성형품이 가질수 있는 매우 높은 수준의 정밀도, 유려한 외관 수준 등이 요구되며 기존 충분한 생산 품질을 만족할 수 있는 기술 수준이 한계를 나타내는 경우가 많아지고 있다. 생산성을 높이기 위해서 다수개의 캐비티를 적용한 사출금형이 적용 시 사출금형의 가공 정밀도, 고분자의 유변특성 등에 의해 모든 캐비티의 품질 수준을 동일한 기준에서 맞추기 어려운 한계가 발생되고 있는데, 이를 보완하기 위한 다양한 방법들이 제시되고 있지만 대량생산이 이루어지는 산업현장에서는 지속적인 품질 편차가 발생되고 있으며 일부 캐비티의 성형제품은 불량품으로 처리하는 경우도 발생한다. 본 연구에서는 다수 캐비티의 동일 품질 수준을 확보할 수 있는 실험적 연구를 진행하고 결과를 확인하였으며 이를 기반으로 산업 현장에서 즉각적으로 활용할 수 있는 기술적 방법을 제시하였다. 이 부분과 함께 핫러너 시스템을 이용한 다수 캐비티 금형에서 금형온도와 관련된 다양한 문제점이 발생되고 있으며 이 또한 사출성형품의 품질 수준을 확보하기 위해서는 문제점을 해결하기 위한 내용 중 하나이다. 이를 위해서 핫러너 시스템에서 발생하는 핫스팟이 성형품 불량 결과에 영향을 미치는 정도를 고찰하고 이를 저감하기 위한 방법을 실제 실험을 통해 검증하여 보았다. 본 연구에서는 적층 제조 방식을 이용한 형상적응형 냉각채널 시스템, Joule-Tomson 효과를 적용한 CO₂ 확산형 냉각 시스템을 설계 및 제작하였고 실제 사출성형 실험을 통해 그 효과를 검증하였다. 이 내용은 지금까지 발생하는 불량 원인의 가정을 확인함과 동시에 전통적인 냉각 시스템 방식을 극복하기 위한 방법론을 마련하기 위한 내용이다. 본 연구를 통해 기존 일반적인 방식으로는 달성하지 못한 품질, 생산성 수준 극복을 위해 다양한 사출금형, 성형 기술을 이론적으로 고찰하였고 실험을 통한 실증적 효과 검증도 진행하였다. 본 연구 내용은 이론적 배경을 기반으로 다양한 사출성형품 제조에 활용할 수 있는 기반 기술로 실제 산업현장에서 효율적으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.