이 연구실은 전력전자를 기반으로 고효율·고전력밀도 전력변환장치의 설계와 제어를 핵심 축으로 연구한다. 특히 공진형 컨버터, 스위치드 커패시터 기반 변환기, 멀티레벨 컨버터, 무변압기 전력변환장치 등 차세대 토폴로지를 다루며, 손실 저감과 소형화, 경량화, 전자파 적합성 확보를 동시에 달성하는 방향으로 연구를 전개한다. 최근 프로젝트와 논문에서는 고속 스위칭 환경에서의 안정적 동작, 공진 네트워크 설계, 누설전류 저감, 공통모드 전압 제어 등 실제 시스템 구현에 직결되는 문제가 집중적으로 다뤄진다. 연구 방법론 측면에서는 회로 토폴로지 도출, 수동소자 네트워크 해석, PWM 및 스위칭 전략 설계, 열 및 신뢰성 평가, 그리고 와이드밴드갭 반도체 소자 적용이 유기적으로 결합된다. SiC 전력소자 패키징, 고주파 구동 전력변환, RF 전력 시스템, 전기장-결합형 에너지 변환과 같은 주제는 단순히 변환 효율 향상에 그치지 않고 시스템 수준의 성능 최적화를 목표로 한다. 또한 공진형 정류기와 인버터, 고전압·고주파 구동 기술, 설계 자동화 플랫폼 개발을 통해 산업 적용 가능성이 높은 실용적 연구를 수행한다. 이러한 연구는 전기차 충전기, 반도체 공정용 RF 전원, 신재생에너지 연계 시스템, 차세대 전력망, 산업용 전원장치 등 폭넓은 응용 분야로 확장된다. 연구실의 강점은 이론적 회로 해석과 실제 하드웨어 검증을 함께 수행하면서, 고효율과 안전성, 신뢰성을 동시에 만족하는 전력변환 원천기술을 축적해 왔다는 점이다. 앞으로도 고전력밀도와 친환경 에너지 전환 수요가 증가함에 따라, 이 연구 분야는 전력전자 산업 전반의 핵심 기반 기술로 더욱 중요해질 것으로 보인다.

이 연구실의 대표적인 연구 주제 중 하나는 영구자석 동기전동기와 개방권선형 전동기 등 다양한 전동기 시스템의 고성능 구동 제어이다. 특히 위치센서 없이 전동기의 상태를 추정하는 센서리스 제어 분야에서 오랜 연구 축적을 보유하고 있으며, 저속 영역에서의 위치 추정 정확도 향상, 단일 DC 링크 전류센서를 활용한 전류 재구성, 전압 주입 기반 추정 기법 등 차별화된 성과를 보여주고 있다. 이는 비용 절감과 시스템 단순화가 중요한 전기차, 가전, 산업용 드라이브 분야에서 매우 높은 활용 가치를 가진다. 연구실은 전동기 모델링과 제어이론뿐 아니라, 실제 비선형성 및 불확실성을 반영한 현실적 제어기 설계에도 집중한다. 예를 들어 IPMSM 구동계에서의 베어링 전류 분석 및 저감, 고조파 및 토크 리플 저감, 과변조 운전, 데드타임 보상, 다변수 비결합 전류제어 등은 모두 실제 구동 시스템의 효율과 신뢰성을 개선하기 위한 연구다. 최근에는 신경망 기반 추정 모델, 파라미터 식별, 온도 추정, 이상 진단 기술을 접목하여 기존 전동기 제어를 지능화하는 방향으로도 연구가 확장되고 있다. 이 연구는 전기차 구동계, 하이브리드 추진 선박, 서보 시스템, 압축기, 산업자동화 설비 등 다양한 응용처와 직접 연결된다. 연구실이 발표한 다수의 IEEE 저널 및 학술대회 성과는 이 분야에서 국제적 경쟁력을 보여주며, 산업체와의 공동연구 및 특허로 이어지고 있다. 결국 이 연구는 전동기 구동 시스템의 효율 향상, 센서 비용 절감, 신뢰성 확보, 유지보수 고도화를 동시에 달성하는 핵심 기술로 자리 잡고 있다.

이 연구실은 전력전자 핵심기술을 바탕으로 친환경 모빌리티와 차세대 에너지 시스템에 적용되는 응용 연구도 활발히 수행한다. 하이브리드 추진 선박용 MW급 컨버터 드라이브, 전기차 충전기, 착용형 로봇용 저전압 구동모듈, 무선전력전송 시스템, 파력발전 연계 전력변환장치 등은 연구실의 기술이 실제 산업 현장과 에너지 인프라에 연결되는 대표적 사례다. 이러한 응용 연구는 특정 부품 수준이 아니라 시스템 아키텍처, 제어 알고리즘, 실증 운전까지 포괄하는 융합형 성격을 가진다. 특히 연구실은 고효율 전력변환과 전동기 제어 기술을 모빌리티와 에너지 분야의 요구 조건에 맞춰 최적화한다. 전기차 충전에서는 누설전류와 공통모드 전압 저감, 선박 추진에서는 병렬 모듈 구조와 신뢰성 검증, 파력발전에서는 대규모 실증플랜트 운용기술, 착용형 로봇과 의수에서는 경량·저전압·고토크 구동기술이 중요하다. 이처럼 응용 분야마다 상이한 제약 조건을 반영하여 회로, 제어, 열관리, 패키징, 안전성 기술을 종합적으로 통합하는 것이 연구실의 특징이다. 이 연구 방향은 탄소중립, 전동화, 재생에너지 확대, 의료·복지기기 고도화라는 사회적 수요와 직접 맞닿아 있다. 따라서 연구 성과는 학술적 기여뿐 아니라 상용화 가능성과 산업 파급력이 크며, 실제 기업 및 연구기관과의 다수 협력 과제로 이어지고 있다. 앞으로도 친환경 선박, 미래형 자동차, 재생에너지 기반 전력시스템, 인간 보조형 로봇 등에서 고성능 전력전자 기술의 중요성이 커지는 만큼, 이 연구실의 응용 중심 연구는 더욱 확장될 가능성이 높다.