김정필 연구실
전자전기공학부
김정필
김정필 연구실은 전자전기공학부를 기반으로 전파공학, 안테나 설계, 레이더 신호처리 등 첨단 전자파 응용 기술을 선도적으로 연구하는 실험실입니다. 본 연구실은 마이크로스트립 패치 안테나, 도파관 배열 안테나, 다양한 급전 및 결합 구조 등 안테나 및 배열 시스템의 이론적 분석과 실험적 검증을 통해 고성능 무선 시스템의 핵심 기술을 개발하고 있습니다.
특히, 랜덤 노이즈 레이더, 스펙트럼 확산 신호, 스텝 주파수 및 선형 주파수 변조(FMCW) 등 다양한 신호처리 기법을 활용한 첨단 레이더 시스템 연구에 주력하고 있습니다. 이를 통해 다중 표적 탐지, 거리 및 각도 정보 추출, 고분해능 영상화 등 실시간 표적 탐지 및 추적 기술을 발전시키고 있습니다. 또한, 시간 변조 배열, 빔포밍, 도래각 추정(DOA) 등 고급 신호처리 알고리즘의 개발과 하드웨어 구현에도 집중하고 있습니다.
연구실은 다양한 정부 및 산업체 프로젝트를 수행하며, 무선 전력 전송, 패시브 레이더, 3차원 마이크로파 영상 시스템, 차량 충돌 방지 시스템 등 실용적이고 혁신적인 응용 분야로 연구를 확장하고 있습니다. 또한, 레이더-라이다 센서 융합, 비접촉·비파괴 금속 탐지, 위상배열 안테나 등 차세대 융합 기술 개발에도 적극적으로 참여하고 있습니다.
이러한 연구 성과는 다수의 특허 출원 및 등록, 국내외 저명 학술지 논문 발표, 그리고 학술대회 발표를 통해 국내외 학계와 산업계에서 높은 평가를 받고 있습니다. 연구실은 지속적으로 첨단 전파공학 분야의 원천기술을 확보하고, 미래 지능형 센서 및 통신 시스템의 발전에 기여하는 것을 목표로 하고 있습니다.
앞으로도 김정필 연구실은 전파공학을 기반으로 한 안테나 및 레이더 신호처리 분야에서 국내외를 선도하는 연구실로 자리매김하며, 혁신적인 연구와 산학협력을 통해 전자전기공학 분야의 발전에 이바지할 것입니다.
전파공학 기반 안테나 및 배열 시스템 설계
본 연구실은 전파공학을 중심으로 안테나 및 배열 시스템의 설계와 최적화에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 마이크로스트립 패치 안테나, 도파관 배열 안테나, 그리고 다양한 형태의 배열 안테나 구조에 대한 이론적 분석과 실험적 검증을 통해 고성능 안테나 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 이러한 연구는 통신, 레이더, 위성 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고효율, 광대역, 저잡음 특성을 갖춘 안테나 설계에 필수적입니다.
안테나 시스템의 성능 향상을 위해 회로망 모델링, 전자기장 해석, 그리고 신호처리 기법을 결합한 다학제적 접근을 적용하고 있습니다. 예를 들어, 개구면 결합 구조, 슬롯 결합 구조, 그리고 다양한 급전 방식에 대한 연구를 통해 안테나의 대역폭 확장, 이득 향상, 그리고 방사 패턴 제어 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 인공 전송선로(ATL) 및 유전체 공진기 등 첨단 소재와 구조를 활용한 소형화 및 집적화 기술도 적극적으로 도입하고 있습니다.
이러한 연구 결과는 실제 산업 현장에서 요구되는 무선통신, 레이더, 위성통신 시스템의 핵심 부품 개발로 이어지고 있으며, 다양한 특허와 논문 발표를 통해 그 우수성이 입증되고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 차세대 무선 시스템의 요구에 부응하는 혁신적인 안테나 및 배열 시스템 설계 기술을 선도해 나갈 것입니다.
랜덤 노이즈 및 스펙트럼 확산 기반 레이더 신호처리
본 연구실은 랜덤 노이즈 레이더, 스펙트럼 확산 신호, 그리고 다양한 주파수 변조 기법을 활용한 첨단 레이더 신호처리 기술을 중점적으로 연구하고 있습니다. 특히, 스텝 주파수, 선형 주파수 변조(FMCW), 그리고 잡음 신호를 결합한 레이더 시스템 개발을 통해 다중 표적 탐지, 거리 모호성 제거, 그리고 고분해능 영상화 기술을 실현하고 있습니다. 이러한 연구는 국방, 교통, 보안 등 다양한 분야에서 실시간 표적 탐지 및 추적, 이동체 감지, 그리고 환경 모니터링 등에 활용되고 있습니다.
레이더 신호처리 분야에서는 시간 변조 배열(Time-Modulated Array), 빔포밍, 도래각 추정(DOA) 등 고급 신호처리 알고리즘의 개발과 하드웨어 구현에 집중하고 있습니다. 또한, 랜덤 노이즈 신호의 특성을 이용한 저피탐(저탐지성) 레이더, 패시브 레이더, 그리고 3차원 마이크로파 영상 시스템 등 차세대 레이더 기술의 실용화에도 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 다양한 프로젝트와 특허 출원, 그리고 국내외 학술대회 발표를 통해 그 성과를 인정받고 있습니다.
향후 본 연구실은 인공지능 기반 신호처리, 센서 융합(레이더-라이다), 그리고 무선 전력 전송 등 신기술과의 융합을 통해 더욱 혁신적인 레이더 시스템 개발에 박차를 가할 예정입니다. 이를 통해 미래 지능형 센서 및 통신 시스템의 핵심 원천기술을 확보하고, 국내외 관련 산업 발전에 기여할 것입니다.
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Vertically Mounted Stripline-Fed Patch Antenna and Its Series-Fed Array
김건우, 김정필, 이상화
MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS, 2025
2
Modified Price Nonlinear Frequency Modulated Waveform for Improved Performance
김정필, 김건우
IEEE SIGNAL PROCESSING LETTERS, 2025
3
Time-Modulated Array-Based Rotating Electric-Field Vector Method for Extracting Angle Information
김정필, 김건우, 이상화
IEEE ACCESS, 2025
1
다양 주파수 배열을 이용한 신호 도래각 추출 (분산 무선 전력 전송 시스템용 시간 동기화 방법)
3
주파수 다이버시티 배열기법을 이용한 빔 집속 연구
