한양대학교 기계공학과 김남욱 교수
한양대학교 ERICA캠퍼스 기계공학과의 기계역학연구실(MDL)은 미래 모빌리티와 친환경 차량 기술의 혁신을 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 하이브리드 전기차(HEV), 플러그인 하이브리드 전기차(PHEV), 배터리 전기차(BEV), 수소전기차(FCEV) 등 다양한 친환경 차량의 시스템 모델링, 제어, 시뮬레이션, 최적화 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 차량의 각 구성 요소(연료전지, 배터리, 모터, 엔진 등)에 대한 정밀한 모델링과 동역학 해석을 통해, 실제 주행 환경을 반영한 고도화된 시뮬레이션 모델을 개발하고, 이를 바탕으로 차량 전체의 성능 평가 및 최적 제어 전략을 도출합니다. 연구실은 Dynamic Programming(DP), Pontryagin's Minimum Principle(PMP) 등 최적 제어 이론을 활용한 에너지 관리 전략(EMS) 개발에 강점을 가지고 있습니다. 또한, 인공지능(AI) 및 데이터 기반의 차량 제어 기술 개발에도 선도적인 역할을 하고 있으며, 지도학습, 강화학습, 신경망 등 다양한 AI 기법을 접목하여 차량의 주행 상황 인식, 에너지 관리, 변속 제어, 주행거리 예측 등 복잡한 제어 문제를 해결하고 있습니다. 이러한 연구는 전기차 1회 충전 주행거리 예측, 실도로 주행 데이터 기반 성능 검증, 교통 정책 및 규제 수립을 위한 영향도 분석 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 또한, MDL은 대규모 교통 네트워크 해석 및 최적화 연구에도 집중하고 있습니다. Vissim 기반의 교통류 해석 모델, 클라우드 기반 분산 컴퓨팅, 대규모 시뮬레이션 플랫폼 등을 활용하여 실제 도로 환경에서의 차량 흐름, 에너지 소비, 배출가스 저감 효과 등을 정밀하게 분석합니다. 자율주행 및 커넥티드 차량 기술이 교통 시스템에 미치는 영향, 협력게임이론 기반의 분산 제어 전략, V2X 기반 커넥티비티 기술의 에너지 저감 효과 등 미래 교통 시스템의 혁신을 위한 연구도 활발히 진행 중입니다. 연구실은 산업체와의 협력 프로젝트, 국책과제, 국제 공동연구 등 다양한 프로젝트를 수행하며, 개발된 제어 전략과 시뮬레이션 모델을 실제 차량 개발 및 상용화에 적용하고 있습니다. 국내외 특허, SCI급 논문, 학술대회 발표 등 다양한 연구 성과를 창출하고 있으며, 연구실 출신 졸업생들은 현대자동차, 한화에어로스페이스, 한국자동차연구원 등 국내외 유수의 연구기관과 기업에서 활약하고 있습니다. 앞으로도 MDL은 디지털 트윈, 가상화 해석, 인공지능 기반 자동화 등 첨단 기술을 접목하여 차량 성능 평가 및 최적화, 친환경 모빌리티, 미래 교통 시스템 혁신 등 다양한 분야에서 세계적인 연구실로 도약할 계획입니다. 지속적인 산학협력과 융합 연구를 통해, 미래 모빌리티 산업의 발전과 지속가능한 사회 구현에 기여하고자 합니다.
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