모터제어 연구실
미래모빌리티학과 이근호
모터제어 연구실은 전기자동차, 하이브리드차, 자율주행차 등 미래 모빌리티 산업의 핵심 기술인 전기 모터 제어와 전력전자 분야를 선도적으로 연구하는 곳입니다. 본 연구실은 영구자석 동기전동기(PMSM), 유도전동기(IM) 등 다양한 전동기의 고성능 제어 알고리즘 개발에 집중하고 있으며, 센서리스 제어, 최대토크 및 고속운전 로직, 토크 리플 저감 등 첨단 제어 기술을 통해 모터의 효율성과 신뢰성을 극대화하고 있습니다.
전력전자 및 인버터 설계 분야에서도 국내 최고 수준의 연구 역량을 보유하고 있습니다. 320kW, 120kW, 48V/1000A 등 다양한 스펙의 인버터 및 파워보드 개발, SiC 기반 고전압 파워모듈, 게이트 드라이브 회로, 열 관리 및 고장 진단 기술 등 첨단 전력전자 기술을 연구하고 있습니다. 이를 통해 전기차, 수소 트램, 건설기계, 드론 등 다양한 산업 현장에 적용 가능한 고효율·고신뢰성 전력전자 솔루션을 제공합니다.
또한, 미래 모빌리티 및 산업용 모터 시스템 응용 분야에서도 활발한 연구를 진행 중입니다. 인휠 듀얼 모터 시스템, e-Axle, 통합형 전기엔진, 고신뢰성 PM 구동플랫폼, SBW(Steer-by-Wire) 시스템 등 첨단 모빌리티 솔루션을 위한 핵심 기술을 개발하고, 실제 산업체와의 협력을 통해 실증 및 상용화에 앞장서고 있습니다. 희토류 사용 저감, 고출력·고효율 구동모듈, 안전기능 강화 등 미래 모빌리티 산업의 트렌드에 부합하는 다양한 연구를 수행하고 있습니다.
본 연구실은 정부 및 산업체와의 다양한 산학협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에 기여하고 있으며, 국내외 학술지 논문 발표, 특허 출원, 기술이전 등 다양한 연구 성과를 창출하고 있습니다. 또한, 다양한 학부 및 대학원생, 박사후 연구원들이 참여하여 차세대 모터 제어 및 전력전자 분야의 전문 인재를 양성하고 있습니다.
모터제어 연구실은 미래 친환경 모빌리티와 스마트 산업의 핵심 기반 기술을 선도적으로 개발하며, 지속적인 혁신과 도전을 통해 국내외 모터 제어 및 전력전자 분야의 연구를 이끌어가고 있습니다.
Inverter Development
Motor Control
Autonomous Vehicle Motors
모터 제어 및 고성능 구동 알고리즘 개발
모터 제어 연구는 전기자동차, 산업용 기계, 로봇 등 다양한 분야에서 필수적인 핵심 기술로 자리 잡고 있습니다. 본 연구실에서는 영구자석 동기전동기(PMSM), 유도전동기(IM) 등 다양한 전동기의 고성능 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 이를 통해 모터의 효율성과 신뢰성을 극대화하며, 다양한 운전 조건에서도 안정적인 성능을 보장할 수 있도록 연구를 진행하고 있습니다.
특히, 센서리스 제어, 최대토크/고속운전 로직, 토크 리플 저감, 저속 및 초기 기동 성능 향상 등 첨단 제어 기술을 집중적으로 다루고 있습니다. 최신 DSP(Digital Signal Processor) 및 마이크로컨트롤러를 활용한 실시간 제어, 모델 기반 제어(MBD), 오토코딩(Auto Coding) 기법 등 다양한 소프트웨어 및 하드웨어 융합 기술을 적용하여, 실제 산업 현장과 자동차에 적용 가능한 솔루션을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 전기차, 하이브리드차, 자율주행차 등 미래 모빌리티 산업의 핵심 기반 기술로서, 국내외 유수 기업 및 연구기관과의 산학협력을 통해 실질적인 기술 이전과 상용화에 기여하고 있습니다. 또한, 다양한 국책과제 및 산업체 프로젝트를 수행하며, 차세대 모터 제어 기술의 선도적 역할을 담당하고 있습니다.
전력전자 및 인버터 설계 기술
전력전자 기술은 전기 에너지를 효율적으로 변환·제어하는 데 필수적인 분야로, 전기자동차, 산업용 모터, 신재생에너지 시스템 등 다양한 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 본 연구실은 인버터, 컨버터 등 전력변환 장치의 설계 및 최적화, 고효율·고신뢰성 전력전자 회로 개발에 중점을 두고 있습니다. 320kW급, 120kW급 등 대용량 인버터 설계, 48V/1000A/25kW 등 다양한 스펙의 인버터 개발 경험을 바탕으로, 실제 산업 현장에 적용 가능한 고성능 전력전자 솔루션을 제공합니다.
특히, SiC(실리콘 카바이드) 등 차세대 파워 반도체 소자를 적용한 고전압·고효율 파워보드 개발, 게이트 드라이브 회로 설계, 열 관리 및 신뢰성 향상 기술 등 첨단 전력전자 기술을 연구하고 있습니다. 또한, 전력전자 제품의 고장 분석, 실시간 상태 진단, 파워 모듈의 온도 및 손실 예측 등 스마트 진단 및 유지보수 기술도 함께 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 전기차 구동 시스템, 수소 트램, 건설기계, 드론, 에너지 저장장치 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있으며, 국내외 주요 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 실제 제품화 및 상용화에 기여하고 있습니다. 전력전자 및 인버터 설계 기술은 미래 친환경 모빌리티와 스마트 산업의 핵심 기반으로, 연구실의 지속적인 혁신과 성장의 원동력이 되고 있습니다.
미래 모빌리티 및 산업용 모터 시스템 응용
본 연구실은 미래 자동차, 자율주행 셔틀, 수소 트램, 전기버스, 건설기계, 드론 등 다양한 미래 모빌리티 및 산업 현장에 적용되는 모터 시스템의 개발과 응용 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 인휠 듀얼 모터 시스템, e-Axle, 통합형 전기엔진, 고신뢰성 PM 구동플랫폼 등 첨단 모빌리티 솔루션을 위한 핵심 기술을 개발하고, 실제 산업체와의 협력을 통해 실증 및 상용화에 앞장서고 있습니다.
특히, 희토류 사용 저감 및 대체 기술, 고출력·고효율 구동모듈, 안전기능이 강화된 SBW(Steer-by-Wire) 시스템, Level4 자율주행 셔틀버스용 모터 구동 알고리즘 등 미래 모빌리티 산업의 트렌드에 부합하는 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 건설기계, 전기구동실린더, 자전거 추종 트레일러 등 산업용 특수 모터 시스템 개발에도 역량을 집중하고 있습니다.
이러한 연구는 친환경, 고효율, 고신뢰성, 지능형 모빌리티 시스템의 구현을 목표로 하며, 정부 및 산업체의 다양한 프로젝트를 통해 실제 현장에 적용 가능한 기술을 개발하고 있습니다. 미래 모빌리티와 산업용 모터 시스템 분야에서의 연구 성과는 국내외 학술지 및 특허, 기술이전 등으로 이어지며, 연구실의 기술적 경쟁력을 높이고 있습니다.
1
Overmodulation Strategy Using DC-Link Shunt Resister Inverters to Maintain Output Voltage Linearity
IEEE Access, 2021.12
2
A Study on Accurate Initial Rotor Position Offset Detection for a Permanent Magnet Synchronous Motor at under a No-Load Condition
IEEE Access, 2021.05
3
Control Comparison for the Coordinate Transformation of an Asymmetric Dual Three Phase Synchronous Motor in Healthy and Single-Phase Open Fault States
MDPI Energies, 2021
1
Spoke Type 모터 센서리스 제어 알고리즘 개발
3
듀얼 클러치 토크 백터링 및 동축 2단 변속기 적용을 위한 최대 140kW급 모터-인버터 통합 모듈 개발
