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하정익 연구실
서울대학교 전기·정보공학부
하정익 교수
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하정익 연구실

서울대학교 전기·정보공학부 하정익 교수

본 연구실은 전력전자를 중심으로 공진형 컨버터와 고전력밀도 전력변환장치, 전동기 구동 및 센서리스 제어, 전기차·선박·로봇·재생에너지 시스템 응용 기술을 연구하며, 고효율·고신뢰성·저비용의 차세대 에너지 및 모빌리티 전력 시스템 구현을 목표로 이론, 제어, 하드웨어 실증을 아우르는 융합 연구를 수행하고 있다.

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전력변환장치 및 공진형 컨버터 thumbnail
전력변환장치 및 공진형 컨버터
주요 논문
5
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1
article
|
인용수 0
·
2026
Multivariable Decoupling Current Control for Open-End Winding Permanent Magnet Motor Drives
Gyu Cheol Lim, Junhyuk Yang, C. H. Hwang, Kahyun Lee, Jung-Ik Ha
IF 7.2
IEEE Transactions on Industrial Electronics
This article presents a current controller design for an open-end winding permanent magnet synchronous motor (OEW-PMSM) supplied by a common DC source. Conventional control approaches for OEW-PMSMs have typically treated the zero-sequence (n-axis) component as an independent variable, ignoring its dynamic influence on the <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">dq</i> components. In this work, a unified <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">dqn</i> motor model is first established by incorporating mutual inductances and rotor position-dependent spatial harmonics across all axes. Then, based on the proposed model, a multivariable controller is analytically derived to achieve fully decoupled current dynamics while ensuring stable operation under load variations. The proposed controller accounts for interaxis coupling in its structure, enabling active regulation of the zero-sequence current. This leads to improved steady-state and transient performance. Experimental validation is conducted on a motor developed for electric vehicle applications. The results confirm the effectiveness of the proposed method over conventional control, demonstrating improved steady-state waveform quality, and a reduction in total harmonic distortion (THD) of the current from 6.61% to 4.86%. In addition, the transient response is significantly enhanced. Even during abrupt torque changes, the zero-sequence current remains stable, unaffected by disturbances in the <italic xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink">d–q</i> currents.
https://doi.org/10.1109/tie.2026.3663722
Control theory (sociology)
Decoupling (probability)
Harmonics
Total harmonic distortion
Waveform
Transient (computer programming)
Torque
Rotor (electric)
Multivariable calculus
Harmonic analysis
2
article
|
인용수 10
·
2024
Contact Force Estimation Using Uncertain Torque Model and Friction Models for Robot Manipulator
Jae-Hoon Shim, Sangwon Lee, Daesung Jeon, Jung-Ik Ha
IF 7.2
IEEE Transactions on Industrial Electronics
Estimating contact force for a robot manipulator without an force/torque (F/T) sensor poses challenges due to uncertain torques, such as backlash and flexibility. To address this limitation, this article proposes a data-driven uncertain torque model and an overall gray-box structured approach. The contributions of this article are threefold. First, a joint domain unified neural networks (DUNNs)-based model is proposed to compensate for the uncertain torques. This model effectively captures uncertain torques beyond studies focusing solely on individual uncertainty. Second, the DUNNs model receives dynamic and joint domain information, enabling a single DUNNs model to estimate all joint uncertain torques through joint domain knowledge. This approach reduces the model size while maintaining performance. Third, the structure in which the DUNNs model works with conventional static friction models is introduced. This structure improves contact force estimation performance and enhances robustness against untrained data compared with the black-box model. Experimental results verify the method's effectiveness.
https://doi.org/10.1109/tie.2024.3352145
Torque
Control theory (sociology)
Robot manipulator
Contact force
Robot
Manipulator (device)
Computer science
Control engineering
Friction torque
Engineering
3
article
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인용수 5
·
2024
Six-Vertex Voltage Injection Strategy for Sensorless IPMSM Control Using Single DC-Link Current Sensor
Byung Ryang Park, Gyu Cheol Lim, Yongsu Han, Jung-Ik Ha
IF 7.2
IEEE Transactions on Industrial Electronics
Position sensorless drive with single current sensor (SD-SCS) is widely utilized in cost-effective applications. The drive performance of saliency-based SD-SCS can be easily deteriorated due to several reasons: inaccurate phase current reconstruction (PCR) and the interference in injected voltages for the PCR and position estimation. Here, this article proposes an enhanced sensorless control strategy employing six-vertex voltage injection for PCR and position estimation. First, the parameter dependency in position estimation is eliminated by using the current derivative measurements at six active vectors. In addition, by modifying the sequence of voltage vectors, the proposed pulsewidth modulation scheme reduces the current ripple caused by the injected voltages. Experimental results verify that the proposed method shows high accuracy of position estimation and significantly reduces the total harmonic distortion of the phase current in SD-SCS, making it comparable to that of a position-sensored drive.
https://doi.org/10.1109/tie.2024.3368166
Control theory (sociology)
Voltage
Current sensor
Current (fluid)
Materials science
Electronic engineering
Computer science
Engineering
Electrical engineering
Control (management)
정부 과제
43
과제 전체보기
1
2025년 9월-2026년 9월
|752,355,000
전자식 전력망 기술 선도를 위한 글로벌 인재양성
o 영국 ICL 전자전기공학부와의 글로벌 인력 교류- 세계 최고 수준의 연구 인프라를 갖춘 ICL과의 공동연구 수행을 통해 문제해결 능력 및 국제적 감각을 갖춘 융합형 인재 육성o 영국 ICL과의 공동 프로젝트 운영을 통한 연구 성과 도출- 공동연구 결과를 바탕으로 SCIE 등재 국제학술지 논문 및 국제 학술대회 발표
전력계통
전력전자
재생에너지 통합
공동연구
인력 양성
2
2025년 9월-2027년 9월
|15,000,000
모터 구동 시스템을 위한 고온 SiC 전력 소자 패키징과 적용 방법 개발
반도체 전력 소자는 전동기 구동 시스템의 핵심 부품이며, 소자의 동작 특성은 시스템 전체의 효율, 전력 밀도, 신뢰성에 직접적인 영향을 미친다. 최근 전동기 구동 시스템의 고집적화 및 고출력 밀도화 추세가 가속화되면서, 주된 열원 역할을 하는 전력 소자는 점점 더 극심한 전기적, 열적 스트레스에 노출되고 있다. 이로 인해 시스템의 열 관리 및 전자기 적합성...
전력 반도체 소자
전동기 구동
SiC 소자 패키징
고전력밀도 인버터
고속 스위칭
3
2024년 6월-2026년 12월
|707,533,000
최신 초미세 공정을 위한 신개념의 매치리스 고속 RF 전력 시스템
- 최신 초미세 공정을 위한 신개념의 매치리스 고속 RF 전력 시스템
매치리스
신개념
초미세공정
초고속
RF전력
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024가전기기의 이상 검출 장치 및 그 동작 방법1020240149957
공개2024압축기 및 이를 포함하는 가전 기기1020240136493
공개2024압축기 및 이를 포함하는 냉장고1020240136470
전체 특허

가전기기의 이상 검출 장치 및 그 동작 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240149957

압축기 및 이를 포함하는 가전 기기

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240136493

압축기 및 이를 포함하는 냉장고

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240136470