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EMC

한국과학기술원 조천식모빌리티대학원

안승영 교수

Magnetic Energy Harvesting

Biomedical Wireless Power

Electromagnetic Shielding

EMC

조천식모빌리티대학원 안승영

KAIST EMC 연구실은 전자기적 적합성(EMC), 신호 및 전력 무결성(SI/PI), 무선전력전송(WPT) 시스템, 그리고 전자파 저감 및 안전성 평가 분야에서 세계적인 연구 역량을 보유하고 있습니다. 본 연구실은 고속 반도체 패키지, 첨단 시스템 인 패키지(SiP), 멀티칩 모듈(MCM), 3D-IC 등 차세대 전자 시스템에서 발생하는 신호 왜곡, 전력 노이즈, 전자파 간섭(EMI), 누설 자기장(EMF) 등 다양한 문제를 체계적으로 분석하고, 이를 해결하기 위한 혁신적인 설계 및 해석 방법론을 개발하고 있습니다. 특히, 무선전력전송(WPT) 기술 분야에서는 전기차, 드론, 로봇, 의료기기 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 고효율, 고신뢰성 무선충전 시스템을 연구하고 있습니다. 송수신 코일 구조 최적화, 다중 코일 기반 무선충전, 결합계수 추출, 능동/수동/반응형 차폐 등 실용적이고 산업 현장에 바로 적용 가능한 핵심 기술을 개발하고 있으며, 국제 표준화 및 산업체 협력 프로젝트를 통해 실제 제품화와 상용화에 기여하고 있습니다. 전자파(EMF/EMI) 저감 및 인체 안전성 평가 분야에서는 국제 안전 기준을 준수하는 측정 및 시뮬레이션 기반의 평가 방법론을 개발하고 있습니다. 인체 노출 평가, 전자파 환경 분석, 전자파 저감 회로 및 차폐 설계 등 다양한 연구를 통해 전자 시스템의 안전성과 신뢰성을 동시에 확보하고 있습니다. 또한, AI 및 머신러닝 기반의 설계 자동화, 최적화, 예측 분석 등 첨단 지능형 설계 기법을 적극적으로 도입하여, 복잡한 시스템의 글로벌 최적 설계를 실현하고 있습니다. 본 연구실은 반도체, 자동차, 모빌리티, 통신, 의료기기 등 다양한 산업 분야와의 산학협력, 정부 및 기업 연구과제, 국내외 특허 및 논문 발표 등 활발한 연구 활동을 통해, 차세대 전자 시스템의 글로벌 경쟁력 확보에 중추적인 역할을 하고 있습니다. 연구실의 연구 성과는 실제 산업 현장에 적용되어 개발 비용과 시간을 절감하고, 고신뢰성·고성능 전자 시스템 구현에 기여하고 있습니다. KAIST EMC 연구실은 앞으로도 전자기적 적합성, 신호/전력 무결성, 무선전력전송, 전자파 저감 및 AI 기반 설계 최적화 등 다양한 분야에서 세계 최고 수준의 연구를 지속적으로 수행하며, 미래 지능형 모빌리티 및 스마트 인프라의 핵심 기반 기술을 선도해 나갈 것입니다.

Magnetic Energy Harvesting
Biomedical Wireless Power
Electromagnetic Shielding
전자기적 적합성(EMC) 및 신호/전력 무결성(SI/PI) 설계 및 분석
전자기적 적합성(EMC) 및 신호/전력 무결성(Signal/Power Integrity, SI/PI)은 첨단 전자 시스템의 신뢰성과 성능을 좌우하는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 고속 패키지, 시스템 인 패키지(SiP), 멀티칩 모듈(MCM), 3D-IC 등 차세대 반도체 및 전자 시스템에서 발생하는 신호 왜곡, 크로스토크, 전자파 간섭(EMI), 전력 노이즈 등 다양한 문제를 체계적으로 분석하고 해결하는 방법론을 개발하고 있습니다. 이를 위해 3D 전자기 시뮬레이션, 회로 시뮬레이션, 측정 기반 모델링 등 다양한 해석 기법을 활용하여 설계 단계에서부터 잠재적인 문제를 예측하고 최적화할 수 있도록 지원합니다. 특히, 본 연구실은 AI 기반의 신호 및 전력 무결성 설계 자동화, 고속/고대역 채널 구조 설계, TSV(Through Silicon Via) 및 인터포저 등 첨단 패키지 구조의 신호 무결성 해석, EMC 부품의 정밀 측정 및 동적 모델링 등 다양한 연구를 선도하고 있습니다. 또한, 실제 제품 개발 과정에서 발생하는 EMC/EMI 문제를 사전에 예측하고, 최적의 설계 가이드를 제공함으로써 개발 비용과 시간을 획기적으로 절감할 수 있도록 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 반도체, 자동차, 모빌리티, 통신, 의료기기 등 다양한 산업 분야에서 요구되는 고신뢰성, 고성능 전자 시스템 구현에 필수적입니다. 본 연구실의 연구 결과는 국내외 주요 학술지 및 특허, 산업체 협력 프로젝트를 통해 실제 산업 현장에 적용되고 있으며, 차세대 전자 시스템의 글로벌 경쟁력 확보에 중추적인 역할을 하고 있습니다.
무선전력전송(WPT) 시스템 및 전자파(EMF/EMI) 저감 기술
무선전력전송(Wireless Power Transfer, WPT) 기술은 전기차, 로봇, 드론, 의료기기 등 다양한 분야에서 혁신적인 에너지 공급 솔루션으로 각광받고 있습니다. 본 연구실은 자기공진 방식, 커패시티브 결합 방식 등 다양한 무선전력전송 시스템의 설계, 최적화, 효율 향상 및 안전성 확보를 위한 핵심 기술을 연구하고 있습니다. 특히, 송수신 코일 구조 설계, 다중 송신/수신 코일 제어, 결합계수 추출, 고효율 무선충전 패드 설계 등 실용적이고 산업 현장에 바로 적용 가능한 솔루션을 개발하고 있습니다. 무선전력전송 시스템은 필연적으로 누설 자기장(EMF) 및 전자파 간섭(EMI) 문제를 동반합니다. 본 연구실은 이러한 문제를 해결하기 위해 능동/수동/반응형 차폐, 위상차 제어, 공진 회로 설계, 전력 회로 제어 등 다양한 전자파 저감 기술을 개발하고 있습니다. 또한, 인체 노출 평가, 국제 안전 기준 준수, 측정 및 시뮬레이션 기반의 전자파 환경 분석 등 안전성과 신뢰성을 동시에 확보하는 연구를 수행하고 있습니다. 이러한 연구는 전기차 무선충전, 드론 및 로봇용 무선충전, 의료용 이식형 기기, 산업용 자동화 시스템 등 다양한 응용 분야에서 실질적인 파급 효과를 창출하고 있습니다. 본 연구실은 국내외 표준화, 산업체 협력, 특허 출원 등 다양한 방식으로 연구 성과를 확산하고 있으며, 미래 지능형 모빌리티 및 스마트 인프라의 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다.
AI 기반 전자파 및 무결성 설계 최적화
최근 전자 시스템의 복잡성과 집적도가 급격히 증가함에 따라, 전통적인 해석 및 설계 방법만으로는 신속하고 정확한 최적화가 어려워지고 있습니다. 본 연구실은 인공지능(AI) 및 머신러닝(ML) 기술을 활용하여 신호/전력 무결성, EMC/EMI, 무선전력전송 시스템 등 다양한 분야의 설계 및 해석을 자동화하고 최적화하는 연구를 선도하고 있습니다. AI 기반 설계는 방대한 시뮬레이션 및 측정 데이터를 학습하여, 설계 변수와 성능 간의 복잡한 상관관계를 신속하게 파악하고, 최적의 설계안을 도출할 수 있도록 지원합니다. 특히, 딥러닝 기반의 회로/패키지 구조 최적화, 강화학습을 활용한 전력/신호 노이즈 최소화, AI 기반 EMC/EMI 예측 및 저감 설계, 무선전력전송 시스템의 효율 및 안전성 동시 최적화 등 다양한 응용 분야에서 혁신적인 연구 성과를 창출하고 있습니다. 이러한 AI 기반 접근법은 기존의 반복적이고 시간 소모적인 설계 프로세스를 획기적으로 단축시키며, 복잡한 시스템의 글로벌 최적 설계를 가능하게 합니다. 본 연구실은 AI 기반 설계 자동화 기술을 반도체, 자동차, 통신, 모빌리티, 의료기기 등 다양한 산업 분야에 적용하고 있으며, 산업체와의 공동 연구 및 정부 과제, 특허 출원 등을 통해 실제 산업 현장에 빠르게 확산시키고 있습니다. 미래 전자 시스템의 설계 패러다임을 변화시키는 핵심 원천기술로서, AI 기반 설계 최적화 연구는 본 연구실의 중요한 성장 동력입니다.
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