김종태 연구실은 다양한 광학계 설계와 프레넬 렌즈의 응용에 중점을 두고 연구를 진행하고 있습니다. 프레넬 렌즈는 경량화와 대구경 구현이 용이하여 해상용 등명기, 항공장애등, 태양광 집광 시스템 등 다양한 분야에 적용되고 있습니다. 연구실에서는 프레넬 렌즈의 광학적 특성 분석, 최적 설계, 그리고 실제 제작 및 성능 평가까지 전 과정을 체계적으로 수행하고 있습니다. 특히, 해상용 등명기와 대형 등명기, 항공장애등 등 실용적 조명 시스템에 프레넬 렌즈를 적용하여 효율적인 빛의 집광과 분산을 구현하는 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 이를 위해 다양한 광원(LED, 레이저 다이오드 등)과의 결합, 비대칭 광지향각 렌즈 설계, 하이브리드 렌즈 구조 개발 등 첨단 광학 설계 기법을 도입하고 있습니다. 또한, 시뮬레이션을 통한 광학 성능 예측과 실험적 검증을 병행하여 신뢰성 높은 결과를 도출하고 있습니다. 이러한 연구는 조명, 신호, 에너지 집광 등 다양한 산업 분야에 직접적으로 기여하고 있으며, 실제 산업체와의 협력 프로젝트를 통해 기술의 실용화와 상용화에도 힘쓰고 있습니다. 프레넬 렌즈 기반 광학계 설계는 에너지 효율 향상, 유지보수 비용 절감, 친환경적 시스템 구현 등 사회적 파급효과도 매우 큽니다.

연구실은 LED 및 UV 광원을 활용한 첨단 조명 광학계 개발에 집중하고 있습니다. LED는 에너지 효율이 높고 수명이 길어 차세대 조명 기술의 핵심으로 부상하고 있으며, 연구실에서는 LED 광원의 빔 확산, 집광, 균일한 휘도 구현을 위한 2차 광학 렌즈 설계, 반사판 구조 최적화, 콜리메이터 렌즈 개발 등 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 특히, UV LED 광원을 이용한 공간 살균 시스템, 자동차 헤드램프, 항공장애 표시등, 마스트 항해등 등 특수 목적 조명 시스템에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 광학 시뮬레이션과 실험을 통해 자외선 조사량 밀도, 살균 효과, 빛의 분포 특성 등을 정밀하게 분석하고, 실제 환경에서의 적용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, LED 조명용 광학계의 설계 변수에 따른 광학적 특성 변화 연구를 통해 최적의 설계 조건을 도출하고 있습니다. 이러한 연구는 에너지 절감, 환경 개선, 안전성 강화 등 다양한 사회적 요구에 부응하며, 산업 현장 및 공공 인프라에 적용되어 실질적인 가치를 창출하고 있습니다. 연구실은 LED 및 UV 광원 기술의 혁신을 통해 미래 조명 산업의 발전을 선도하고 있습니다.