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류정래 연구실

서울과학기술대학교 전기정보공학과

류정래 교수

Real-time Image Warping

FPGA-based Systems

Omnidirectional Electric Board Control

류정래 연구실

전기정보공학과 류정래

류정래 연구실은 전기정보공학과를 기반으로 제어계측공학, 임베디드 시스템, 실시간 영상처리 등 첨단 융합기술 연구에 주력하고 있습니다. 본 연구실은 반복 학습 제어, 강인 제어, 외란 관측기 설계 등 제어이론의 심화 연구와 실제 산업 현장에 적용 가능한 제어 시스템 개발을 동시에 추구하고 있습니다. 이를 통해 고정밀, 고신뢰성의 자동화 시스템과 로봇 제어, 광디스크 드라이브 등 다양한 응용 분야에서 탁월한 성과를 내고 있습니다. 특히, 반복 학습 제어와 강인 제어는 동일 작업의 반복 수행에서 발생하는 오차를 효과적으로 줄이고, 시스템의 불확실성이나 외란에 강하게 대응할 수 있도록 하는 핵심 기술입니다. 본 연구실은 이러한 첨단 제어기법을 실제 하드디스크, 광디스크, 로봇 시스템 등에 적용하여, 실질적인 성능 향상과 신뢰성 확보에 기여하고 있습니다. 또한, 외란 관측기, 초기값 보상, 상태 오차 기반 제어 등 다양한 첨단 이론을 실제 시스템에 적용하여, 이론과 실무의 간극을 좁히는 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 실시간 영상처리 및 임베디드 시스템 분야에서도 본 연구실은 두각을 나타내고 있습니다. FPGA 기반의 실시간 영상 워핑, 컬러 영상 처리, 영상 캐시 알고리즘 등 하드웨어 최적화 기술을 개발하여, 대용량 영상 데이터의 빠른 처리와 메모리 효율성 향상에 기여하고 있습니다. 이러한 기술은 무인이동체, 로봇 비전, 산업용 검사 시스템 등 다양한 분야에 적용되며, 산업체와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전 및 상용화가 이루어지고 있습니다. 연구실은 다양한 산학협력 프로젝트와 정부 과제를 수행하며, 로봇기반 혁신인재 양성, 고해상도 영상 시스템 개발, 광픽업 평가기 기술 개발 등 실질적인 연구성과를 창출하고 있습니다. 또한, 다수의 특허 출원과 기술이전, 국내외 학술지 및 학회 발표를 통해 연구의 우수성을 인정받고 있습니다. 이러한 연구실의 활동은 차세대 스마트 시스템, 자율주행, 정밀 로봇 등 미래 산업의 핵심 기반 기술로 이어지고 있습니다. 류정래 연구실은 앞으로도 제어계측공학과 임베디드 시스템, 영상처리 기술의 융합을 통해, 산업 현장과 사회에 실질적인 가치를 제공하는 연구를 지속적으로 추진할 계획입니다. 학생 및 연구원들은 이론과 실무를 아우르는 다양한 연구 경험을 쌓으며, 미래 첨단 산업을 선도할 인재로 성장하고 있습니다.

Real-time Image Warping
FPGA-based Systems
Omnidirectional Electric Board Control
제어계측공학 기반 반복 학습 제어 및 강인 제어 시스템
제어계측공학은 다양한 산업 및 연구 분야에서 시스템의 동작을 정밀하게 제어하고 측정하는 기술을 다룹니다. 본 연구실에서는 반복 학습 제어(Iterative Learning Control, ILC)와 강인 제어(Robust Control) 시스템의 설계 및 응용에 중점을 두고 있습니다. 반복 학습 제어는 동일한 작업을 반복 수행하는 시스템에서 오차를 점진적으로 줄여나가는 제어 방식으로, 생산 자동화, 로봇 제어, 정밀 기기 제어 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 강인 제어는 시스템의 불확실성이나 외란에 강하게 동작할 수 있도록 설계하는 제어 기법으로, 실제 환경에서의 신뢰성 높은 시스템 구현에 필수적입니다. 본 연구실은 반복 학습 제어와 강인 제어의 이론적 기반을 바탕으로, 실제 산업 현장에 적용 가능한 알고리즘 개발에 힘쓰고 있습니다. 예를 들어, 광디스크 드라이브, 하드디스크 드라이브, 로봇 시스템 등에서 반복적으로 발생하는 오차를 효과적으로 보정하는 제어기를 설계하고, 다양한 실험을 통해 그 성능을 검증하고 있습니다. 또한, 피드백 제어 시스템의 성능 향상을 위한 외란 관측기(Disturbance Observer) 설계, 초기값 보상 기법, 상태 오차 기반 제어 등 다양한 첨단 제어 이론을 실제 시스템에 적용하고 있습니다. 이러한 연구는 고속, 고정밀, 고신뢰성이 요구되는 첨단 산업 분야에서 매우 중요한 역할을 하며, 미래의 스마트 제조, 자율주행, 정밀 로봇 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있습니다. 본 연구실의 연구는 국내외 학술지 및 학회에서 활발히 발표되고 있으며, 산업체와의 협력을 통해 실질적인 기술 이전 및 상용화에도 기여하고 있습니다.
실시간 영상처리 및 임베디드 시스템을 위한 하드웨어 설계
실시간 영상처리 기술은 로봇, 자율주행, 산업 자동화, 보안 등 다양한 분야에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 본 연구실에서는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 기반의 실시간 영상 워핑, 컬러 영상 처리, 영상 캐시 알고리즘 등 고성능 임베디드 시스템을 위한 하드웨어 설계에 집중하고 있습니다. 특히, 고해상도 및 초광각 영상 획득, 실시간 비디오 응용을 위한 하드웨어 최적화, 영상 데이터의 빠른 처리와 메모리 효율성 향상에 관한 연구를 수행하고 있습니다. FPGA를 활용한 영상처리 시스템은 병렬 연산 구조를 통해 대용량 영상 데이터를 빠르게 처리할 수 있으며, 실시간성이 중요한 응용 분야에서 매우 유용합니다. 본 연구실은 실시간 컬러 영상 워핑, CFA 보간, 영상 캐시 최적화 등 다양한 영상처리 알고리즘을 하드웨어적으로 구현하여, 기존 소프트웨어 기반 시스템 대비 월등한 속도와 효율성을 달성하고 있습니다. 또한, 이러한 기술은 무인이동체, 로봇 비전, 산업용 검사 시스템 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 이와 더불어, 임베디드 시스템의 신뢰성, 확장성, 저전력 설계 등 실용적 측면도 고려하여 연구를 진행하고 있습니다. 실제 산업체와의 공동 연구 및 프로젝트를 통해 기술의 현장 적용성을 높이고 있으며, 관련 특허 및 기술이전도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 차세대 스마트 시스템 개발에 중요한 기반 기술로 자리매김하고 있습니다.
1
Iterative Learning Controller Design Using the Inverse Model of a Nominal Feedback Control System
류정래, 도태용
Journal of Institute of Control, Robotics and Systems, 202412
2
Add-on-type Robust Iterative Learning Controller Design Based on the Information of Feedback Control Systems
Don Tae-Yong, Ryoo Jung Rae
INTERNATIONAL JOURNAL OF CONTROL AUTOMATION AND SYSTEMS, 202305
3
Position Alignment of Laser Beam Spots in Optical Disc Drives using Cross-Correlation
RYOO, JR (RYOO, JUNG RAE), DOH, TY (DOH, TAE-YONG)
IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS, 201605
1
로봇기반 혁신선도 전문인력양성사업
한국산업기술진흥원
2021년 03월 ~ 2021년 12월
2
고해상도, 초광각 영상획득을 위한 계산 영상 시스템
한국연구재단
2018년 06월 ~ 2019년 02월
3
지상관제 시스템과 무인이동체간 Free Space Optics Communication을 위한 정밀 트래킹 전략 및 알고리즘에 관한 연구
한국전자통신연구원
2018년 05월 ~ 2018년 11월