본 연구실은 전동기 설계 및 제어 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전자기 기계 설계와 센싱 시스템 설계, 그리고 신속한 프로토타이핑을 통해 실제 산업 현장에 적용 가능한 고성능 전동기 시스템 개발에 주력하고 있습니다. 이를 위해 3상 전동기 설계 및 3D 프린터를 활용한 제작, PCB 밀링 머신을 이용한 인버터 설계 및 제작 등 다양한 첨단 제조 기술을 접목하고 있습니다. 전동기 제어 분야에서는 전자기 기계의 제어, 기계 상태 추정, 자기 센싱 제어, 그리고 로봇 및 자동차 응용 제어 등 다양한 응용 분야에 적합한 제어 알고리즘을 개발하고 있습니다. 특히, 센서리스 제어 및 자기 베어링 기술을 활용하여 시스템의 신뢰성과 효율성을 극대화하는 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 연구는 산업용 모터, 전기자동차, 로봇 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 이와 더불어, 전동기 시스템의 성능 평가와 실시간 피드백 제어를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 통합 플랫폼을 구축하고 있습니다. Matlab Simulink와 C 컴파일러를 활용한 시뮬레이션 및 실험을 통해 이론과 실제를 연결하는 연구를 지속적으로 수행하고 있으며, 이를 통해 차세대 전동기 시스템의 설계 및 제어 기술 발전에 기여하고 있습니다.

파워 일렉트로닉스 분야에서는 컨버터 설계, 전력 변환 산업 응용, 그리고 파워 일렉트로닉스 회로의 신속한 설계 및 제작에 중점을 두고 있습니다. Spice(LTSpice) 및 CAD 소프트웨어를 활용한 회로 설계, DC/DC, DC/AC, AC/DC 변환기 개발, 그리고 PCB 밀링 머신을 이용한 실제 회로 제작까지 전 과정을 아우르는 연구를 수행하고 있습니다. 이를 통해 고효율, 고신뢰성의 전력 변환 시스템을 개발하고, 산업 현장에 적용 가능한 실용적인 솔루션을 제시하고 있습니다. 임베디드 시스템 연구에서는 아날로그 및 디지털 도메인에서의 필터 설계 및 실험, 유선 및 무선 통신(I2C, SPI, CAN, Bluetooth, Wi-fi, UWB 등) 구현, 그리고 토크, 속도, 위치 제어를 위한 컨트롤러 설계에 집중하고 있습니다. 또한, 프로젝트 기반 학습을 통해 학생들이 실제 임베디드 시스템을 설계하고 구현할 수 있도록 다양한 실습 환경을 제공하고 있습니다. 이러한 연구는 스마트 홈, 전기자동차, 로봇 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고성능 임베디드 제어 시스템 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 실제 산업 현장에서 요구되는 신뢰성, 실시간성, 확장성을 갖춘 임베디드 시스템을 개발함으로써, 차세대 지능형 전력 시스템 및 자동화 시스템 구현에 기여하고 있습니다.

본 연구실은 전동기 구동 시스템의 예지보전(Prognostics and Health Management, PHM) 및 헬스 매니지먼트 분야에서도 활발한 연구를 진행하고 있습니다. 전동기 구동 시스템의 고장 예측 및 상태 진단을 위해 물리 기반 모델과 데이터 기반 모델을 결합한 PHM 기법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 시스템의 신뢰성을 높이고, 유지보수 비용을 절감하며, 예기치 못한 고장으로 인한 생산성 저하를 최소화할 수 있습니다. 물리 기반 모델 PHM은 전동기 구동 시스템의 동작 원리와 고장 메커니즘을 수학적으로 모델링하여, 시스템의 상태를 정량적으로 평가합니다. 반면, 데이터 기반 PHM은 센서 데이터를 활용하여 머신러닝 및 인공지능 기법을 적용함으로써, 다양한 운전 조건에서의 고장 패턴을 학습하고 실시간으로 이상 징후를 탐지합니다. 본 연구실은 이 두 가지 접근법을 융합하여, 더욱 정확하고 신뢰성 높은 예지보전 시스템을 구축하고 있습니다. 이러한 연구는 스마트 팩토리, 산업 자동화, 전기차, 항공우주 등 다양한 분야에서 적용될 수 있으며, 시스템의 가동률 향상과 안전성 확보에 크게 기여할 것으로 기대됩니다. 또한, 실시간 상태 모니터링 및 고장 진단 기술을 통해 미래 지능형 산업 시스템의 핵심 기반 기술로 자리매김하고 있습니다.