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김용준 연구실
수원대학교 전기전자공학부 김용준 교수
메타표면
메타물질 흡수체
광대역 전자기 흡수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

김용준 연구실

수원대학교 전기전자공학부 김용준 교수

김용준 연구실은 전기전자공학 기반에서 메타표면과 메타물질의 전자기 응답을 설계·최적화하고, 광대역 흡수 및 반사 성능을 구현하는 연구를 수행합니다. 구리 타일과 칩 저항 또는 탄소 메타패턴처럼 저항/기하 변수를 갖는 메타구조를 유전 알고리즘으로 탐색하고, 다층 구조에서는 간섭과 표면 플라즈몬 폴라리톤 공명을 이용해 반사 저감 대역폭을 확장합니다. 또한 PIN 다이오드 기반 단위셀의 반사 위상 제어와 딥러닝 기반 상호결합 최적화로 재구성형 반사 메타표면을 구현하며, 변환 전자기학 및 산란 모사 기반 위장 구조 개발도 병행합니다.

메타표면메타물질 흡수체광대역 전자기 흡수유전·탄소 메타패턴유전 알고리즘 최적화
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
초광대역 메타표면·메타물질 흡수체 설계 및 구현 thumbnail
초광대역 메타표면·메타물질 흡수체 설계 및 구현
Design and Implementation of Ultra-/Broadband Metasurface/Metamaterial Absorbers
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

18총합

5개년 연도별 피인용 수

201총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
|
인용수 0
·
2026
A Metasticker Composed of Indium-Tin-Oxide-Square-Fractal Rings for Broadband Absorption
Minsik Kim, Wonwoo Choi, Yongjune Kim
IF 3.2 (2026)
Materials
본 연구는 구리 시트로 차폐된 유전체 기판 위에 부착된 메타스티커를 이용하여 전자기파를 흡수하는 전자기 메타표면 흡수체(MA)에 대한 설계 및 제작 방법을 제안한다. 높은 설계 자유도를 보장하면서 동시에 흡수 대역폭(BW)을 가능한 한 넓히기 위해, 메타패턴으로 정사각 프랙탈 링을 선택하고 유전 알고리즘을 사용하여 이를 최적화하였다. 정사각 프랙탈 링을 간단한 방식으로 제작하기 위해 레이저 절단기를 이용하여 인듐-주석-산화물(indium-tin-oxide) 박막을 절단하였다. 이어서 메타패턴을 양면 접착 필름 위에 조립하여 메타스티커를 제작하였으며, 이 접착 필름은 필름의 반대쪽 면을 이용하여 유전체 기판에 부착할 수 있다. 레이저 절단 공정으로 인해 손상된 영역이 설계 과정에서 보상된 최종 MA의 측정 결과로부터, 수직 입사 조건에서 4.39~7.51 GHz 범위의 광대역 -10 dB 반사 대역폭이 확인되었고, 이때 분율 BW는 52.44%였다. 또한 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 0°부터 60°까지의 넓은 입사각 범위에서 분율 BW 4.35%가 측정되었다.
https://doi.org/10.3390/ma19020297
Fabrication
Dielectric
Broadband
Transverse plane
Substrate (aquarium)
Electromagnetic radiation
Absorption (acoustics)
Bandwidth (computing)
2
article
|
인용수 1
·
2025
Double-layer carbon-tiled hexagonal stealth metamaterial utilizing absorptive and radiative surface plasmon polaritons generated by both transverse-electric and transverse-magnetic polarizations
Yongjune Kim, Yehrin Jo, Min-Ah Yoon, Wonwoo Choi, K W Kim, Keon‐Soo Jang, Hak‐Joo Lee
IF 11.6 (2025)
Carbon
유전 알고리즘을 활용하여 폼 기판의 상부 및 중간 표면에 마름모꼴 탄소 타일을 최적으로 결합함으로써 초광대역 및 광각 육각 전자기 스텔스 메타물질을 설계하였다. 본 연구에서는 처음으로, 기존 안테나 시스템에 대해 감지 불가능한 편광 상태를 갖는 복사 상태로 변환하는 스텔스 메커니즘을 규명하였다. 이는 초광대역에서 유도된 흡수성 표면 플라즈몬 폴라리톤의 일부를, 3개의 축 방향 주기적 모서리와 슬릿으로부터 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편광 모두에 대해 변환하여 이루어진다. 측정 결과, -10 dB 반사손실 대역폭(BW)은 법선 입사에서 1~11.66 GHz 범위에서 달성되었으며, 이때 분수 대역폭은 168.4%였다. 또한 입사각 θ가 0°~45°일 때 TE 및 TM 편광 모두에서 -10 dB 분수 대역폭 49.95%가 확인되었다. 무엇보다도, θ가 0°~60°일 때 TE 편광에 대해 분수 대역폭이 64.83%까지 도달하였는데, 이는 정사각형 형상의 메타물질 흡수체를 기반으로는 달성되지 못한 성과이다. 이러한 설계 전략은 흡수 전력, 반사각 변화, 또는 주파수 대역 이동과 같은 장기간 고착된 스텔스 개념으로부터 벗어날 수 있는 길을 열 수 있다.
https://doi.org/10.1016/j.carbon.2025.120837
Metamaterial
Fractional bandwidth
Transverse plane
Surface plasmon polariton
Polarization (electrochemistry)
Surface plasmon
Hexagonal crystal system
Bandwidth (computing)
Radiative transfer
3
article
|
인용수 3
·
2025
Recombination of Copper Tiles connected with Chip Resistors for Wide-Angle Metasurface Absorber
Yongjune Kim, Jeong‐Hae Lee
IF 1.7 (2025)
Journal of Electromagnetic Engineering and Science
본 논문에서는 4개의 100 Ω 칩 저항기와 정사각형 구리 타일의 조합으로 구성되는 광대역 흡수를 위한 구성으로부터 발전된, 광각 메타표면 흡수기의 설계 전략을 제안한다. 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 편파 모두에 대해 입사각이 60°까지인 모든 입사각에서 -10 dB 반사율을 만족시키기 위해 구리 타일을 재구성하였다. 이를 위해 변환적 유전 알고리즘을 적용하였으며, 성능 지표는 타깃 대역에서의 최악 반사율에 스케일링 계수를 곱하는 방식으로 원래의 지표로부터 변환하였다. 시뮬레이션 결과, 10.8~11.21 GHz 범위에서 -10 dB 반사율을 보였고, 상대 대역폭은 입사각 0°~60° 범위에서 TE 및 TM 편파 모두에 대해 3.73%로 나타났다. 제안된 설계의 정확성은 측정을 수행하여 검증하였으며, 시뮬레이션 결과와 잘 일치하였다.
https://doi.org/10.26866/jees.2025.1.r.282
Resistor
Copper
Chip
Materials science
Optoelectronics
Optics
Electrical engineering
Physics
Engineering
Metallurgy
최신 정부 과제
2
과제 전체보기
1
2023년 8월-2026년 2월
|31,500,000
광대역 메타물질 기반 지표면 산란 모사용 메타 위장 장치
■ 지표면 상에 놓인 임의의 형상의 물체에서 주변 환경과 유사한 정도의 산란파가 발생되도록 물체의 전자기적 형상을 변환할 수 있는 광대역 메타 위장 장치를 설계하고 그 특성을 실험적으로 검증함.
메타물질
메타위장
지표면산란
광대역
준등각맵핑
2
2023년 8월-2026년 2월
|25,200,000
광대역 메타물질 기반 지표면 산란 모사용 메타 위장 장치
■ 지표면 상에 놓인 임의의 형상의 물체에서 주변 환경과 유사한 정도의 산란파가 발생되도록 물체의 전자기적 형상을 변환할 수 있는 광대역 메타 위장 장치를 설계하고 그 특성을 실험적으로 검증함.
메타물질
메타위장
지표면산란
광대역
준등각맵핑
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2024사각 구리 타일 조합과 칩 저항을 사용한 메타물질 흡수체1020240019578
등록2023육각형 이중 층 초광대역 전자기파 흡수체1020230090945
거절2023마름모형의 전도성 타일을 이용한 육각형 이중 층 메타물질 흡수체1020230090946
전체 특허

사각 구리 타일 조합과 칩 저항을 사용한 메타물질 흡수체

상태
등록
출원연도
2024
출원번호
1020240019578

육각형 이중 층 초광대역 전자기파 흡수체

상태
등록
출원연도
2023
출원번호
1020230090945

마름모형의 전도성 타일을 이용한 육각형 이중 층 메타물질 흡수체

상태
거절
출원연도
2023
출원번호
1020230090946

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