임종식 연구실
전기공학과 임종식
임종식 연구실은 전기공학과를 기반으로 마이크로파 및 RF 회로 설계, 소형화, 고효율화 기술 개발에 중점을 두고 있는 연구실입니다. 연구실의 주요 연구 분야는 결함접지구조(DGS)를 활용한 마이크로파 회로의 소형화 및 고성능화, 전력분배기 및 커플러의 혁신적 설계, 그리고 증폭기 및 필터의 집적화와 고효율화입니다. 이러한 연구는 차세대 무선통신, 5G, 위성통신, IoT 등 다양한 첨단 분야에서 요구되는 고집적·고성능 부품 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다.
연구실은 결함접지구조, 인덕턴스 및 커패시턴스 섭동구조, 적층형 기판 등 다양한 첨단 소형화 기술을 개발하여, 기존 회로 대비 크기를 획기적으로 줄이면서도 우수한 전기적 특성을 유지하는 데 성공하였습니다. 또한, 전자기적 시뮬레이션과 실험적 검증을 통해 이론과 실제의 일치성을 확보하고, 실용적 설계 가이드라인을 제시함으로써 산업 현장에 적용 가능한 기술을 지속적으로 개발하고 있습니다.
마이크로파 전력분배기, 커플러, 증폭기, 필터 등 다양한 회로의 설계와 응용에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실은 임의의 전력 분배비를 갖는 비대칭 윌킨슨 전력분배기, 다중 대역 및 광대역 특성을 갖는 커플러, 고효율 도허티 증폭기, 소형화된 대역통과여파기 등 다양한 혁신적 회로를 개발하여, 국내외 특허와 논문을 통해 그 독창성과 실용성을 인정받고 있습니다.
이외에도, 연구실은 실제 산업체와의 협력 연구를 통해 상용화 및 기술 이전을 활발히 추진하고 있으며, 다양한 학술대회와 국제 저널에 연구 성과를 발표하여 학계와 산업계 모두에서 높은 평가를 받고 있습니다. 이러한 연구실의 노력은 미래 무선통신 시스템의 발전과 고성능, 고집적 마이크로파 부품 개발에 중요한 밑거름이 되고 있습니다.
임종식 연구실은 앞으로도 첨단 마이크로파 회로 설계 및 소형화 기술, 고효율 증폭기 및 필터 개발, 그리고 차세대 무선통신 시스템을 위한 혁신적 부품 연구에 매진할 계획입니다. 이를 통해 국내외 무선통신 산업의 경쟁력 강화와 미래 기술 선도에 기여하고자 합니다.
결함접지구조(DGS) 기반 마이크로파 회로 설계 및 소형화 기술
임종식 연구실은 결함접지구조(Defected Ground Structure, DGS)를 활용한 마이크로파 회로의 소형화 및 고성능화 연구에 중점을 두고 있습니다. DGS는 전송선로의 접지면에 특수한 결함 패턴을 삽입하여, 전기적 특성을 조절하고 회로의 크기를 줄이는 혁신적인 기술입니다. 이 구조를 적용함으로써, 기존의 평면형 회로에 비해 훨씬 작은 크기로도 동일하거나 더 우수한 성능을 구현할 수 있습니다. 연구실은 다양한 형태의 DGS를 설계하고, 이를 전력분배기, 커플러, 필터, 증폭기 등 다양한 마이크로파 회로에 적용하여 소형화와 고효율을 동시에 달성하고 있습니다.
특히, 연구실은 DGS의 등가회로 모델링과 전자기적 시뮬레이션을 통해 실제 회로 설계에 필요한 핵심 파라미터를 도출하고, 실험을 통해 이론과 시뮬레이션 결과의 일치성을 검증합니다. 이를 통해 DGS 기반 회로의 신뢰성과 재현성을 높이고, 산업 현장에 적용 가능한 실용적 설계 방법론을 제시하고 있습니다. 또한, 다층 기판, 인덕턴스 및 커패시턴스 조절 등 다양한 소형화 기법과 결합하여, 복잡한 무선통신 시스템에 적합한 초고주파 회로를 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 5G, 위성통신, IoT 등 차세대 무선통신 시스템에서 요구되는 고집적, 고성능, 저전력 마이크로파 부품 개발에 직접적으로 기여하고 있습니다. 임종식 연구실의 DGS 기반 소형화 기술은 국내외 학술지와 특허를 통해 그 우수성이 입증되고 있으며, 실제 산업체와의 협력 연구를 통해 상용화 가능성도 활발히 모색되고 있습니다.
마이크로파 전력분배기 및 커플러의 설계와 응용
임종식 연구실은 마이크로파 전력분배기, 브랜치 라인 커플러, 윌킨슨 전력분배기 등 다양한 전력분배 회로의 설계 및 응용에 대한 연구를 활발히 수행하고 있습니다. 이들 회로는 무선통신 시스템, 레이더, 위성통신 등에서 신호의 분배와 결합, 위상 제어 등 핵심적인 역할을 담당합니다. 연구실은 기존 구조의 한계를 극복하기 위해 결함접지구조, 인덕턴스 및 커패시턴스 섭동구조, 적층형 기판 등 다양한 혁신적 설계 기법을 도입하고 있습니다.
특히, 임의의 전력 분배비를 갖는 비대칭 윌킨슨 전력분배기, 소형화된 브랜치 라인 커플러, 다중 대역 및 광대역 특성을 갖는 커플러 등 다양한 응용 회로를 개발하고 있습니다. 이러한 회로들은 고주파 대역에서의 삽입손실 최소화, 출력단자 간 격리도 향상, 대역폭 확장 등 실질적인 성능 개선을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 전자기적 시뮬레이션과 실험적 검증을 통해 설계의 타당성을 입증하며, 실제 제작 및 측정 결과를 바탕으로 실용적 설계 가이드라인을 제시합니다.
이러한 연구 성과는 차세대 무선통신, 5G 및 6G 시스템, 레이더, 위성통신 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 또한, 연구실의 전력분배기 및 커플러 설계 기술은 국내외 특허와 논문을 통해 그 독창성과 실용성을 인정받고 있으며, 산업체와의 협력을 통해 상용화 및 기술 이전도 활발히 이루어지고 있습니다.
마이크로파 증폭기 및 필터의 고효율화와 집적화
임종식 연구실은 마이크로파 증폭기 및 필터의 고효율화와 집적화 기술 개발에 주력하고 있습니다. 증폭기 분야에서는 도허티 구조, 캐스코드 구조, 피드백 구조 등 다양한 회로 토폴로지를 적용하여, 고출력, 고효율, 저왜곡 특성을 동시에 달성하는 연구를 진행하고 있습니다. 또한, 결함접지구조와 같은 소형화 기법을 증폭기 설계에 접목하여, 회로의 크기를 줄이면서도 성능 저하 없이 고주파 대역에서의 효율을 극대화하고 있습니다.
필터 분야에서는 대역통과여파기, 저역통과여파기, 듀얼밴드 필터 등 다양한 필터 구조의 설계 및 최적화 연구를 수행하고 있습니다. 결함접지구조, 인덕턴스 및 커패시턴스 섭동구조, 복합 우좌향 전송선로(CRLH) 등 첨단 기술을 활용하여, 필터의 크기를 최소화하고, 삽입손실 및 반사손실을 줄이며, 대역폭과 선택도를 향상시키는 데 집중하고 있습니다. 실험적 검증과 시뮬레이션을 통해 설계의 정확성과 신뢰성을 확보하고, 실제 무선통신 시스템에 적용 가능한 고성능 필터를 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 5G, 위성통신, IoT, 레이더 등 다양한 응용 분야에서 요구되는 고집적, 고효율 마이크로파 부품 개발에 중요한 역할을 하고 있습니다. 임종식 연구실의 증폭기 및 필터 집적화 기술은 국내외 학술지와 특허를 통해 그 우수성이 널리 인정받고 있으며, 산업체와의 협력 연구를 통해 상용화 및 기술 이전이 활발히 이루어지고 있습니다.
1
Accurate Microwave Circuit Co-Simulation Method Based on Simplified Equivalent Circuit Modeling
임종식, 김상현, 윤원상, 한상민
Micromachines, 202309
2
Novel Wilkinson Power Divider with an Isolation Resistor on a Defected Ground Structure with Improved Isolation
임종식, 한상민, 안달, 장유나, 마즈살만
APPLIED SCIENCES-BASEL, 202105
3
Design and characterization of the double-layeredDGStransmission line with less radiation effect (vol 61, pg 903, 2019)
임종식
MICROWAVE AND OPTICAL TECHNOLOGY LETTERS, 202010
