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대표 연구 분야
연구실이 가장 잘하는 대표 연구 분야
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RF 회로 시스템과 안테나 설계

이 연구실의 핵심 축 중 하나는 RF 회로 시스템과 안테나의 통합 설계이다. 연구 주제는 단순한 안테나 소자 개발에 그치지 않고, 급전 구조, 임피던스 정합, 다중 대역 동작, 저손실 구현, 패키징, 시스템 레벨 성능 최적화까지 폭넓게 확장된다. 연구실 데이터에 나타난 다수의 논문과 학술발표는 패치 안테나, 자기 다이폴 안테나, 유전체 공진기 안테나, 배열 안테나, 편파 재구성 안테나, RFID 및 GPS용 안테나 등 다양한 형태의 설계 경험을 보여주며, 이는 전파공학 기반의 실용 지향 연구 역량을 잘 드러낸다. 특히 배열 안테나와 빔포밍 분야에서의 연구가 매우 두드러진다. Ka 대역 평판형 배열 안테나, 광각 빔 스캐닝, 저측엽 설계, 상호결합 억제, 그레이팅 로브 감소, 디지털 및 아날로그 위상배열 오차 보정 등은 차세대 통신과 센싱 시스템에서 필수적인 기술이다. 연구실은 mm-Wave와 sub-THz 대역까지 확장되는 동시 다중빔 위상배열 기술, 초지향성 소자 기반 빔포밍 네트워크, 편파와 패턴을 함께 제어하는 구조 등을 통해 고주파 대역에서의 효율적 전자기파 제어 문제를 다루고 있다. 이는 5G/6G, 위성통신, 사물인터넷, 고해상도 레이더와 같은 응용과 직접 연결된다. 이 연구의 강점은 이론적 전자장 해석과 실제 하드웨어 구현이 긴밀히 결합되어 있다는 점이다. 회로, 기판, 패키지, 방사 특성, 측정 환경을 함께 고려하여 성능을 검증하고, 산업적 활용 가능성이 높은 형태로 기술을 축적하고 있다. 결과적으로 이 연구는 고주파 무선 시스템의 소형화, 광대역화, 고이득화, 광각 조향화에 기여하며, 미래 통신 인프라와 고성능 전자기 시스템의 기반 기술을 제공하는 역할을 한다.

RF회로안테나위상배열빔포밍밀리미터파
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무선 전력 전송과 근거리 전자기 결합 시스템

이 연구실은 무선 전력 전송(WPT), 근거리 통신(NFC), RFID, 에너지 하베스팅을 포함하는 근거리 전자기 결합 시스템을 오랫동안 심도 있게 연구해 왔다. 대표 논문인 공진 루프 기반 비접촉 에너지 전송 연구는 거리 변화에 둔감한 전송 효율을 달성하고, 기존 구조 대비 주파수 변동을 줄여 높은 전력 효율을 구현했다. 또한 거리 기반 임피던스 정합 네트워크, 이중 루프 안테나, 다중 수신기 환경을 고려한 송수신 구조 등은 근거리 결합계의 실용성과 안정성을 높이기 위한 연구 방향을 잘 보여준다. 최근에는 단일 송수신기 수준을 넘어 다중 송신기·다중 수신기 환경에서의 3차원 자기장 성형과 실시간 제어로 연구가 확장되고 있다. 프로젝트 정보에서 확인되듯 연구실은 다중 무선 충전, 6자유도 위치 변화 대응, 최대 효율 추적 알고리즘, 상호 인덕턴스 기반 상태 추정 등 실제 사용 환경의 복잡성을 반영한 기술을 개발하고 있다. 마이크로파 전력 전송에서는 역지향성 빔포밍, Fresnel 영역에서의 전력 집중, 전력 누설 감소 기술을 통해 효율적인 원거리 또는 준원거리 에너지 전달을 모색하고 있으며, IoT 기기 구동과 같은 응용 가능성을 실험적으로 검증하고 있다. 이러한 연구는 충전 편의성 향상이라는 소비자 가치뿐 아니라, 배터리 의존도를 줄이는 지속가능 전자기기 설계라는 측면에서도 중요하다. 연구실의 기술은 웨어러블·이어러블 기기, 저전력 센서 노드, RFID 기반 물류 시스템, 산업용 무선 센서망, 의료 임플란트 및 IoT 디바이스 등 다양한 분야에 적용될 수 있다. 결국 이 연구는 전자기장을 단순히 통신 수단이 아니라 에너지 전달 매체로 활용하는 방향으로 전파공학의 적용 범위를 확장하고 있다.

무선전력전송RFIDNFC자기장성형에너지하베스팅
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전자파 센서, 레이다 및 산업·헬스케어 응용

이 연구실의 또 다른 중요한 특징은 전자파 기술을 센서와 레이다 시스템으로 확장하여 실제 산업 및 생활 환경 문제를 해결하려는 응용 연구에 있다. 최근 논문에서는 적응형 전압 이득을 갖는 무선 전기장 센서를 제안하여 고전압 전기장 환경을 안전하게 계측하고, Wi-Fi 기반 무선 통지 기능까지 포함한 시스템을 구현하였다. 이는 단순한 계측을 넘어 고전압 환경의 정량적 모니터링을 가능하게 하며, 전자기장 치료 장치와 같은 특수 응용 환경에서 신뢰성 있는 검증 도구가 될 수 있다. 레이다 및 전자기 센싱 분야에서도 연구실의 활동은 매우 활발하다. 드론 기반 SAR 모니터링, FMCW 레이더, 도래각 추정, 발사체 식별, 미세 변위 관측, 누설 자기장(MFL) 기반 결함 검출 등은 모두 전자기 신호의 송수신과 해석을 통해 대상의 상태를 추론하는 기술들이다. 특히 특허에 나타난 발사체 식별 기술은 반사 신호에서 마이크로도플러 성분을 추출하고 스펙트로그램과 딥러닝을 결합하는 방식으로, 기존 전파 하드웨어 기술에 신호처리와 인공지능을 접목한 사례다. 또한 반도체 공정 챔버 모니터링 프로젝트는 고주파 신호와 센서를 활용하여 공정 상태를 실시간 진단하는 산업 응용으로 이어진다. 헬스케어 영역으로의 확장도 주목할 만하다. Earable-IoT 플랫폼 연구는 귀 주변에 위치한 다중센서를 통해 생체 신호와 활동 정보를 일상적으로 측정하고, 경량 인공지능 처리와 연결하는 융합형 연구다. 즉 연구실은 안테나와 RF 회로 같은 전통적 전파공학 기술을 기반으로 하면서도, 산업 모니터링, 국방 감시, 구조물 안전관리, 건강관리 등 사회적 수요가 높은 응용 분야에 적극적으로 적용하고 있다. 이러한 연구는 전파 기술의 실질적 가치를 높이고, 센싱과 통신, 에너지, 지능화를 연결하는 차세대 전자전기 시스템의 방향을 제시한다.

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