상세 설명

ICAT Lab은 전기차(EV), ESS(Energy Storage System), 스마트그리드 등 고전압 DC 전력계통에서 발생할 수 있는 절연 파괴 및 화재 위험을 사전에 감지하고 차단하는 하드웨어 기반 화재방지 시스템을 연구합니다. 이러한 시스템은 전력선과 접지 사이의 절연 상태를 실시간으로 측정하여, 이상이 감지되면 즉시 경보를 발생시키고 회로를 차단합니다. 연구의 핵심은 IMD(Insulation Monitoring Device) 기술로, 단순한 전류 감지 방식이 아닌 주파수·전압 응답 기반의 임피던스 측정 기법을 활용해 정밀한 절연 감시를 구현합니다. ICAT Lab은 이 기술을 통해 전력 안전과 시스템 신뢰성을 동시에 확보하는 고속 감지 플랫폼을 개발하고 있습니다. 본 연구는 전기차와 ESS의 절연 상태를 고속으로 진단하는 신호 주입 기반 절연 감시장치(IMD)를 중심으로 진행되고 있습니다. 주입 신호의 전기적 응답을 실시간 분석하는 알고리즘을 개발하고, 이를 하드웨어로 구현하여 절연 저항의 미세 변화까지 감지할 수 있는 수준으로 고도화했습니다. IMD 장치는 전기차 충전기, DC 배전 시스템, ESS 배터리 등에 적용되어 감전 및 화재 위험을 사전에 차단할 수 있으며, 실제 산업체(LG에너지솔루션, LS일렉트릭, 현대자동차 등)와의 협력으로 상용화 연구가 진행되었습니다. 또한 미국, 유럽, 중국, 일본 등에서 국제특허를 공동 출원하여 기술의 독창성과 산업적 가치를 인정받았습니다. 연구 과정에서는 PCB 설계, 임베디드 소프트웨어 구현, 신호 처리 알고리즘 개발까지 통합된 시스템 엔지니어링 교육이 병행되고 있습니다. 이 기술은 전기차 제조사, 배터리 기업, 에너지 관리 시스템, 스마트그리드 운영사 등에서 반드시 필요한 핵심 안전 기술입니다. 특히 ESS 화재나 전기차 충전 중 절연 파괴로 인한 사고를 방지할 수 있어, 산업 안전 규제 대응 및 국제 인증 확보에도 직접적으로 기여할 수 있습니다. ICAT Lab은 향후 이 기술을 AI 기반 예측형 감시 시스템(Predictive Monitoring System)으로 확장하여, 단순한 사고 감지에서 나아가 사고 예방과 상태 예측이 가능한 전력 안전 인프라를 구현할 계획입니다. 이를 통해 연구실은 “보안이 내장된 반도체”뿐 아니라 “안전이 내장된 에너지 시스템”을 실현하는 연구소로 발전해 나가고 있습니다.

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