본 연구 주제는 프레넬 영역에서의 고효율 무선전력전송과 이를 위한 빔포밍 시스템 설계에 관한 것이다. 기존 원거리 무선전력전송은 전송 효율이 낮아 실용적 제약이 컸으며, 특히 IoT 디바이스나 저전력 센서 네트워크에서는 제한된 전력 예산이 큰 문제가 된다. 연구실은 이러한 문제를 해결하기 위해 레트로다이렉티브 빔포밍 구조와 곡면 배치 기반 송신 시스템을 이용하여 수신 위치에 에너지를 효과적으로 집중시키는 방법을 연구한다. 이 과정에서 송신 안테나의 빔폭, 기울어진 빔의 활용, 송수신 거리 조건, 배열 구조의 복잡도와 같은 요소를 함께 고려하여 전송 효율을 극대화한다. 단순한 전력 전달을 넘어 실제 안테나 구조, 배열 배치, 고주파 회로 설계, 측정 검증까지 수행함으로써 이론과 구현을 연결하는 것이 특징이다. 또한 관련 연구는 임플란터블 의료기기용 무선전력전송, IoT 디바이스 자율 구동, 지능형 반도체 기반 저전력 시스템 등과도 자연스럽게 연계된다. 이 연구는 향후 배터리 의존도를 줄이는 자율형 전자기기, 유지보수가 어려운 센서 노드, 에너지 하베스팅과 결합된 초저전력 플랫폼 개발에 큰 파급력을 가질 수 있다. 특히 통신과 전력 전달을 동시에 고려하는 RF 시스템 설계 역량은 사물인터넷, 스마트 인프라, 의료 전자기기 등 다양한 분야에 응용 가능하다. 앞으로는 빔 추적, 적응형 배열 제어, 반도체 집적형 전력전송 모듈과의 결합을 통해 더욱 지능적인 무선전력전송 시스템으로 발전할 수 있다.

본 연구 주제는 차량용 레이더 환경에서 요구되는 고해상도, 고신뢰성, 저비용 구현을 목표로 밀리미터파 안테나 및 레이더 시스템을 설계하는 것이다. 자동차 레이더는 자율주행과 첨단운전자보조시스템에서 핵심 센서 역할을 수행하며, 넓은 빔폭, 낮은 부엽, 고이득, 높은 영상 해상도 등 다양한 성능 요구를 동시에 만족해야 한다. 연구실은 79 GHz 대역 배열 안테나부터 FMCW 기반 듀얼 편파 SAR 시스템까지 폭넓은 차량용 전파 시스템을 연구하고 있다. 핵심 기술로는 결합형 분할 링 공진기 배열 안테나, EBG 구조를 활용한 표면파 억제, 진폭 테이퍼링을 통한 부엽 저감, 렌즈 안테나와 커플러 통합 구조, 듀얼 편파 합성 기반 영상 품질 향상 기법 등이 있다. 이러한 접근은 단순히 안테나 단품 성능을 개선하는 데 그치지 않고, 레이더 송수신부와 영상화 알고리즘까지 포함한 시스템 레벨 최적화를 지향한다. 특히 차량 탑재 환경에서 요구되는 저형상, 저비용, 제조 용이성까지 고려한다는 점에서 실제 산업 적용성이 높다. 이 연구는 미래 모빌리티, 자율주행 차량, 철도 통신, V2X 환경으로 확장될 수 있는 기반 기술을 제공한다. 고주파 안테나 설계 역량과 레이더 영상화 시스템 설계 역량을 결합함으로써, 연구실은 통신과 센싱이 융합되는 차세대 전장 전파 플랫폼에 기여하고 있다. 향후에는 다중대역, 다중편파, MIMO 기반 레이더·통신 통합 시스템으로 발전하여 차량 주변 인지와 통신의 동시 구현에도 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

본 연구 주제는 차세대 6G 통신 시스템을 위한 테라헤르츠 대역 안테나 및 안테나-인-패키지(AiP) 구조 설계에 초점을 둔다. 테라헤르츠 대역은 초고속·초대역폭 무선통신을 가능하게 하는 핵심 주파수 자원이지만, 높은 손실, 협대역 특성, 집적 구현의 난이도 등으로 인해 실제 시스템 적용이 쉽지 않다. 연구실은 이러한 한계를 극복하기 위해 다층 PCB 기반 배열 안테나의 급전 구조, 대역폭 확장 기법, 소형화된 패키지 구현 방법을 통합적으로 연구한다. 특히 근접 결합 적층 패치 안테나, 듀얼 편파 구조, 스텁 부하 기반 대역폭 향상 기법, 수직형 전력분배기 설계와 같은 고주파 회로·안테나 융합 기술이 핵심 방법론이다. 이는 기존의 복잡한 급전 네트워크와 T-접합 기반 분배 구조를 단순화하면서도 높은 이득과 넓은 동작 대역을 확보하기 위한 접근이다. 연구실은 시뮬레이션뿐 아니라 실제 제작과 측정을 통해 100 GHz 이상 대역에서의 성능을 검증하며, 고집적 패키지 환경에서의 방사 특성과 측정 신뢰성까지 함께 다룬다. 이 연구는 향후 6G 기지국, 초고속 단거리 링크, 고집적 무선 모듈, 반도체 패키지 기반 통신 시스템에 직접적으로 연결될 수 있다. 또한 안테나와 패키지, 회로를 별도로 보는 전통적 설계를 넘어서 시스템 수준에서 통합 최적화를 수행한다는 점에서 학술적·산업적 가치가 크다. 앞으로는 지능형 반도체, 빔포밍 집적회로, 저손실 기판 및 패키징 기술과의 연계를 통해 더욱 실용적인 테라헤르츠 통신 플랫폼으로 확장될 가능성이 높다.