[한국해양대학교] 응용마이크로파 연구실
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응용마이크로파 연구실은 한국해양대학교 공과대학에 속해 있는 연구실로, 서동욱 교수님을 중심으로 현재 1명의 박사후과정생과 2명의 석사과정생, 그리고 2명의 학부연구생으로 이루어진 소규모 연구실입니다. 연구실은 무선통신, 에너지, 센서 분야의 고효율 전자기 시스템 개발을 목표로 하고 있으며, 특히 전력과 레이다 2가지 주제에 대해 중점적으로 연구를 집중 수행하고 있습니다.
2-1. 가. 레이다 분야
전투기나 함정과 같은 레이다 타겟은 작은 RCS (Radar Cross Section; 레이다 반사 단면적) 값을 가져야 탐지확률을 낮출 수 있습니다. 레이다 입장에서는 탐지가능한 최소 RCS를 바탕으로 최대 탐지거리가 설계됩니다. RCS는 레이다 타겟과 관련된 주요한 파라미터로 대부분의 타겟들의 RCS를 실제 측정하기에 물리적으로 어려우므로 전자기 수치해석 기법들을 이용하여 해석하게 됩니다. 대표적인 RCS 해석기법인 PO (physical optics), GO (geometric optics), SBR (Shooting Bouncing and Rays) 등을 이용하여 본 연구실에서는 RCS를 해석/예측하고 있습니다.
전자파 수치해석 기법으로 타겟의 주파수에 따른 산란파 데이터를 HRRP (High Resolution Range Profile) 기법으로 타겟의 산란점들을 추출할 수 있습니다. 이러한 산란점의 위치 정보는 타겟의 주요한 시그니처로 타겟의 길이와 형상을 추측할 수 있을 뿐만아니라 타겟인식에 활용될 수 있습니다. 우리 연구실에서는 신호처리 기법들을 활용하여 산란점 데이터 뿐만아니라 고해상도의 ISAR (Inverse Synthetic Aperture Radar) 영상을 획득하고, 타겟의 동특성에 의한 마이크로도플러 분석하여 보다 효과적인 타겟 인식알고리즘 개발까지 연구 영역을 확장하고 있습니다.
마지막으로 레이다 신호처리 분야의 기술을 실제 레이다인 차량용 레이다에 적용하고 있습니다. 차량용 레이다 안테나에서부터 신호처리까지 실제 시스템에 기술을 접목시킴으로써 마이크로파 기술의 정점인 레이다 분야의 이론적인 RCS 해석에서 실제 측정에 까지 기술을 확장 발전시켜 나가고 있습니다.
2-2. 무선전력 분야
우리 연구실에서는 고효율의 무선전력전송 시스템을 개발하고 있습니다. 무선전력전송 기술은 휴대폰과 가전제품을 충전하는 데부터 시작하여 자동차나 버스를 무선충전하기 위한 대전력, IoT 기기를 무선충전하기 위한 장거리 전력전송으로 기술이 발전하고 있습니다.
본 연구실에는 그 동안 고효율 무선전력전송을 위하여 2코일 기반의 무선전력전송 시스템을 이론적 분석을 기반으로 개발해왔습니다. 무선전력전송 시스템의 각 파라미터별로 고효율 전송효율을 달성하기 위한 조건들을 이론적으로 분석하고 프로토타입을 설계/제작하여 검증하였습니다. 대표적으로 소스와 부하 임피던스의 최적 값을 가지기 위한 L섹션 매칭회로, 에어코어 트랜스포머 매칭회로, 최소 반사계수를 가지는 운영주파수 조정법, 공진기의 자유공진주파수를 변경하는 공진 캐패시터 조정법 등을 제안하였습니다. 이러한 기술을 기반으로 부하의 정보가 없어도 고효율 전송효율을 가지는 적응형 무선전력전송 시스템도 선보였습니다. 이러한 무선전력전송 기술을 적용한 인체삽입형 센서를 개발하여 그 가능성을 동물실험으로도 선보였습니다.
현재는 3코일 이상의 다중코일의 무선전력전송 기술을 중점적으로 연구하고 있으며, 통신시스템의 MIMO 기술을 활용한 고효율 MIMO 무선전력전송 기술으로 현재 단거리 전력전송을 중장거리로 획기적으로 증대시킬 것으로 기대하고 있습니다.
우리 연구실은 각자 연구주제를 최대한 빠른 시일내에 정하여 각자 연구를 수행하고 있습니다. 매주 1회 목요일 연구원들의 연구결과 발표를 진행하여 각자 연구 내용을 공유하고, 의견을 펼쳐서 학생들간 자유로운 토론을 하고 발표능력을 함양시키고 있습니다. 정기 미팅 뿐만아니라 지도교수님이 1:1 미팅으로 수시로 연구주제에 대한 지도를 받을 수 있습니다. 또한 지도교수님이 대학원생의 학회 참여를 적극적으로 지원하고 계셔서 논문발표시 국내외학회에 자주 참석할 수 있는 것도 장점 입니다.
실험실 규모가 작기 때문에 구성원들 간 끈끈하게 연구 내외적으로 도와가며 대학원 생활을 하고있습니다. 실험실 내 분위기는 수평적으로 자유로운 분위기이며, 특히 대부분의 연구실이 따로 휴가가 없는 반면에 기업에서와 같은 연월차 휴가제를 통하여 본인이 원하는 기간에 휴가를 사용할 수 있어 친구나 가족들과 개인적인 시간을 보내기에 용이합니다. 일과시간에도 정기적인 운동 및 취미생활을 허락되어 체력을 단련하며 연구실 생활할 수 있습니다.
한국해양대 대학원의 경우 제도적으로 지도교수님 당 2명까지는 등록금을 지원해주는 제도가 있고, 국립대라는 장점으로 학비가 타 학교에 비해 저렴하여 과제수행시 받는 인건비를 고려하면 큰 금전적인 어려움 없이 대학원 생활을 할 수 있다는 장점도 있습니다.
한국해양대는 영도구내 조도라는 섬에 캠퍼스가 위치해 있어 방파제를 통하여 섬에 들어와야 하는 곳입니다. 부산역에서 190번 버스를 타면 학교안까지 들어올 수 있고, 66번, 88번 버스는 학교앞에서 내려서 걸어 들어오거나 교내 순환버스를 타고 학교로 들어올 수 있습니다. 방파제 통과후 왼쪽의 첫번째 건물이 우리 실험실이 위치한 공대1호관 (사진 B1 건물) 4층에 위치하고 있습니다. (캠퍼스맵 참조) 저희 실험실에 관심있으신 대학원생/postdoc분들은 교수님에게 이메일로 문의 주시면 됩니다.
■ 주소 : 부산시 영도구 태종로 727, 한국해양대학교 공대1호관 451호
■ 이메일 : dwseo@kmou.ac.kr (서동욱 교수님)
■ 홈페이지 : https://sites.google.com/site/dwseoslab/
