Electromagnetic Systems (EMS) Lab.은 전자통신공학 분야에서 시스템 레벨 전자기 적합성(EMC) 및 전자기 간섭(EMI) 연구를 선도하는 연구실입니다. 본 연구실은 모바일, IoT, 차량용 전장, 고속 디지털 시스템 등 다양한 첨단 전자 시스템에서 발생하는 전자기 간섭 문제를 체계적으로 분석하고, 실질적인 해결책을 제시하는 것을 목표로 하고 있습니다. 방사 방출(RE), 방사 내성(RS), 무선주파수 간섭(RFI) 등 다양한 전자기 현상에 대한 이론적·실험적 연구를 통해 시스템 및 부품 레벨의 전자기 내성 평가와 개선 기술을 개발하고 있습니다.
연구실의 또 다른 핵심 분야는 고속 디지털 시스템 설계 및 신호/전원 무결성(SI/PI) 확보 기술입니다. 멀티 기가비트급 인터커넥트, 첨단 패키지 구조, 인쇄회로기판, 케이블, 커넥터 등 다양한 하드웨어 요소의 신호 및 전원 무결성 문제를 심층적으로 연구하며, 칩-패키지-시스템 통합 설계 환경에서의 최적화 방법론을 개발하고 있습니다. 고속 직렬 링크의 적합성 테스트, 수동 및 능동 이퀄라이저 설계, 그리고 신호 회복을 위한 첨단 이퀄라이제이션 기법 등 다양한 기술을 적용하여, 산업 현장에서 요구되는 고신뢰성 설계 기술을 제공하고 있습니다.
고감도 근역장 측정 및 전자기 노이즈 특성화 기술 역시 연구실의 중요한 연구 축입니다. 고주파 대역에서의 전자기장 프로브 설계, 근역장 측정 기법, 노이즈 소스의 특성화 및 모델링, 그리고 인공지능 기반 데이터 분석 등 첨단 기술을 활용하여, 미세 전자기 노이즈의 정밀 측정과 원인 규명에 앞장서고 있습니다. 이러한 연구는 EMC/EMI 평가, 신제품 개발, 품질 관리 등 산업계의 다양한 요구에 부응하고 있습니다.
EMS Lab.은 국내외 유수 기업 및 연구기관과의 산학협력, 국가 연구과제 수행, 국제 표준화 활동 등을 통해 실질적인 기술 혁신과 산업 발전에 기여하고 있습니다. 또한, 다수의 특허, 논문, 저서, 학술대회 발표 등을 통해 연구 성과를 국내외에 널리 알리고 있습니다. 연구실 구성원들은 전자기 환경의 신뢰성 향상과 첨단 전자 시스템의 안전성 확보를 위해 지속적으로 연구 역량을 강화하고 있습니다.
앞으로도 EMS Lab.은 전자기 적합성, 고속 신호 무결성, 전자기 노이즈 측정 및 분석 등 다양한 분야에서 세계적 수준의 연구를 지속하며, 미래 전자 시스템의 혁신과 산업 발전을 선도할 것입니다.
시스템 레벨 전자기 적합성(EMC) 및 전자기 간섭(EMI)은 현대 전자 시스템의 안정성과 신뢰성을 보장하기 위한 핵심 연구 분야입니다. 본 연구실에서는 방사 방출(RE) 및 방사 내성(RS)과 같은 시스템 간 EMI, 그리고 무선주파수 간섭(RFI)과 같은 시스템 내 EMI를 체계적으로 분석하고 있습니다. 특히 모바일 기기와 같은 복잡한 전자 시스템에서 발생하는 다양한 전자기 간섭 현상을 실험적, 이론적으로 규명하며, 각 구성 요소의 방사 특성과 시스템 전체의 내성 및 감도 분석을 수행합니다.
이러한 연구는 국제 표준(예: IEC 61000 시리즈)에 기반한 평가 방법론 개발과 더불어, 실제 산업 현장에서 요구되는 신뢰성 높은 EMI/EMC 평가 및 개선 기술로 이어집니다. 예를 들어, 모바일 통신 시스템의 감도 및 내성 분석, 부품 레벨의 방사 및 간섭 평가, 그리고 다양한 환경에서의 전자파 영향 평가를 통해 실질적인 문제 해결에 기여하고 있습니다. 또한, 전자파 차폐 및 필터링 기술, 시스템 설계 단계에서의 전자기 내성 확보 방안 등 다양한 응용 기술을 개발하고 있습니다.
본 연구실의 EMC/EMI 연구는 자동차, 모바일, IoT, 고속 디지털 시스템 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있으며, 산업체와의 협력 및 국가 연구과제를 통해 실질적인 기술 이전과 산업 발전에 기여하고 있습니다. 앞으로도 더욱 복잡해지는 전자 시스템 환경에서의 전자기 적합성 문제를 선도적으로 해결하기 위한 연구를 지속적으로 수행할 계획입니다.
고속 디지털 시스템 설계 및 신호/전원 무결성(SI/PI)
고속 디지털 시스템의 설계에서 신호 무결성(Signal Integrity, SI)과 전원 무결성(Power Integrity, PI)은 데이터 전송의 신뢰성과 시스템 성능을 좌우하는 중요한 요소입니다. 본 연구실은 멀티 기가비트급 인터커넥트(Interconnect) 설계, 패키지(PKG), 인쇄회로기판(PCB), 케이블, 커넥터 등 다양한 하드웨어 요소의 신호/전원 무결성 문제를 심층적으로 연구합니다. 특히, 칩-패키지-시스템(Co-design) 통합 설계 환경에서 발생하는 고속 신호의 손실, 반사, 간섭, 크로스토크 등 다양한 문제를 해석하고 최적화하는 방법론을 개발하고 있습니다.
연구실에서는 고속 직렬 링크의 적합성 테스트, 수동 및 능동 이퀄라이저 설계, 전송선로의 주파수 의존 특성 모델링, 그리고 고속 신호 회복을 위한 이퀄라이제이션 기법 등 첨단 기술을 적용하고 있습니다. 또한, 최신 반도체 패키지 구조(예: Si-interposer, RDL)와 관련된 신호/전원 무결성 해석 및 설계, 그리고 실험적 검증을 통해 실제 산업 현장에서 요구되는 고신뢰성 설계 기술을 제공하고 있습니다.
이러한 연구는 5G, 데이터센터, 차량용 전장, 초고속 컴퓨팅 등 다양한 첨단 산업 분야에 적용되고 있으며, 국내외 유수 기업 및 연구기관과의 협력을 통해 실질적인 기술 혁신을 이끌고 있습니다. 앞으로도 고속화, 고집적화되는 전자 시스템 환경에서의 신호/전원 무결성 문제를 해결하기 위한 선도적 연구를 지속할 예정입니다.
고감도 근역장 측정 및 전자기 노이즈 특성화 기술
전자기 노이즈의 정밀한 측정과 특성화는 전자기 간섭 문제를 근본적으로 해결하기 위한 필수적인 연구 분야입니다. 본 연구실은 고감도 전자기장(E/H-field) 프로브 설계, 근역장(near-field) 측정 기법, 그리고 노이즈 소스의 특성화 및 모델링 기술을 개발하고 있습니다. 특히, 고주파 대역에서의 전기장 결합 현상, 프로브의 보정 및 보상 기법, 그리고 3차원 전자기 시뮬레이션을 통한 정밀 해석 등 첨단 측정 및 분석 방법론을 적용하고 있습니다.
이러한 연구는 모바일 기기, IoT 디바이스, 고속 디지털 시스템 등 다양한 응용 분야에서 발생하는 미세 전자기 노이즈의 정밀 측정과 원인 규명에 활용됩니다. 예를 들어, 인쇄나선형 코일(PSC) 기반의 자기장 프로브 설계, 차폐 구조 및 집전부 최적화, 그리고 자기 임피던스 및 전달함수의 고주파 모델링 등 다양한 기술을 통해 측정 정확도와 신뢰성을 극대화하고 있습니다. 또한, 신경망 기반 데이터 분석, 스택형 데이터 증강 등 인공지능 기법을 접목하여 노이즈 특성화의 효율성과 정확성을 높이고 있습니다.
본 연구실의 근역장 측정 및 노이즈 특성화 기술은 산업체의 EMC/EMI 평가, 신제품 개발, 품질 관리 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 관련 국제 표준 개발 및 산업계 기술 이전에도 적극적으로 기여하고 있습니다. 앞으로도 더욱 정밀하고 효율적인 전자기 노이즈 측정 및 분석 기술 개발을 통해 전자기 환경의 신뢰성 향상에 앞장설 것입니다.
Data Selective Learning Algorithm using Resonance Parameters based on Stacked Data Augmentation for Wide-band Impedance Prediction of Printed Spiral Coils (PSCs)
Joojoong Kim, Eakhwan Song
Journal of Electromagnetic Engineering and Science, 2025.03
2
Impact of Air Gaps Between Microstrip Line and Magnetic Sheet on Near-Field Magnetic Shielding
Hyun Ho Park, Eakhwan Song, Jiseong Kim, Cheolsoo Kim
MDPI Electronics, 2024.11
3
A Source Emulation Method Based on 2-tone Sinusoidal Jitter Modeling for High-speed Serial Link Compliance Testing
Baekseok Ko, Eakhwan Song
IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications, 2024.09
