김인동 연구실은 전력전자 분야에서 오랜 기간 동안 핵심적인 연구를 수행해왔으며, 특히 반도체 기반의 차단기(SSCB, Solid-State Circuit Breaker) 개발에 집중하고 있습니다. 기존의 기계식 차단기와 달리, 반도체 차단기는 매우 빠른 속도로 사고 전류를 차단할 수 있어 전력 시스템의 안전성과 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 연구실에서는 DC 및 AC 그리드 모두에 적용 가능한 다양한 구조의 반도체 차단기를 설계하고, 실험 및 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증하고 있습니다. 특히, 최근에는 멀티포트 DC 차단기, 하이브리드 사이리스터 차단기, 재투입 및 재차단 기능을 갖춘 차단기 등 차세대 전력망에 적합한 다양한 솔루션을 제시하고 있습니다. 이러한 연구는 스마트그리드, 마이크로그리드, DC 배전망 등 미래 전력 시스템의 핵심 인프라로 자리매김할 수 있는 기술적 토대를 마련하고 있습니다. 또한, 차단기의 소형화, 고효율화, 제어 알고리즘 최적화 등 실용화에 필요한 다양한 기술적 과제도 함께 다루고 있습니다. 이러한 연구 성과는 다수의 특허와 논문, 그리고 정부 및 산업체와의 공동 연구 프로젝트를 통해 실질적인 산업적 파급효과를 창출하고 있습니다. 김인동 연구실의 반도체 차단기 연구는 국내외 전력전자 분야에서 높은 평가를 받고 있으며, 차세대 전력망의 안전성과 효율성 향상에 크게 기여하고 있습니다.

연구실은 고효율 전력변환기(컨버터, 인버터, 정류기 등)와 에너지 변환 시스템의 설계 및 제어 기술 개발에도 중점을 두고 있습니다. 특히, 유도가열 시스템, 배터리 충방전 시스템, LED 조명용 전원장치, 선박 및 건축용 발열유리 온도제어 시스템 등 다양한 응용 분야에 맞춘 맞춤형 전력변환 솔루션을 연구하고 있습니다. 이러한 시스템은 높은 에너지 효율, 신뢰성, 소형화, 저손실 특성을 요구하기 때문에 첨단 회로 설계와 제어 알고리즘 개발이 필수적입니다. 연구실에서는 LLC 공진형 컨버터, 멀티레벨 컨버터, 양방향 DC-DC 컨버터, 소프트 스위칭 기술 등 최신 전력변환기술을 적용하여, 전력 손실을 최소화하고 시스템의 전체 효율을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 전력품질 개선, 고조파 저감, 과전압 제어 등 전력 시스템의 안정성과 품질 향상을 위한 다양한 회로 및 제어기법도 개발하고 있습니다. 실제 산업 현장에 적용 가능한 프로토타입 제작 및 실험을 통해 기술의 실효성을 검증하고 있습니다. 이러한 연구는 전기자동차, 신재생에너지, 스마트빌딩, 해양 및 철도 분야 등 다양한 산업 분야에 적용되고 있으며, 정부 및 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 실질적인 기술 이전과 상용화가 이루어지고 있습니다. 김인동 연구실의 전력변환기 및 에너지 변환 시스템 연구는 미래 에너지 인프라의 핵심 기술로 자리잡고 있습니다.